在计算机网络体系结构中，数据链路层被进一步划分为两个子层：介质访问控制（MAC）子层和逻辑链路控制（LLC）子层。这两个子层在功能和作用上有着明显的不同，共同为网络中的数据传输提供了可靠的支持。
一、MAC 子层
定义与功能
- MAC 子层主要负责控制对物理介质的访问。它的主要任务是解决多个设备如何共享同一物理介质进行通信的问题，确保数据在物理链路上的正确传输。
- 具体功能包括：
- 介质访问控制：确定设备何时可以发送数据到物理介质上，通常采用的方法有载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）、载波侦听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）等。例如，在以太网中，设备在发送数据前会先侦听物理介质是否空闲，如果空闲则发送数据，否则等待一段时间后再尝试发送，以避免数据冲突。
- 数据帧封装：将上层传来的数据封装成特定格式的数据帧，添加源地址、目的地址、帧校验序列等信息，以便在物理介质上传输。
- 物理地址识别：使用物理地址（MAC 地址）来标识网络中的设备。每个网络设备都有一个唯一的 MAC 地址，MAC 子层通过识别 MAC 地址来确定数据帧的接收者和发送者。
应用场景
- MAC 子层广泛应用于各种局域网中，如以太网、无线局域网（WLAN）等。在这些网络中，多个设备需要共享物理介质进行通信，MAC 子层的作用至关重要。例如，在企业办公网络中，员工的电脑、打印机、服务器等设备通过以太网连接在一起，MAC 子层负责协调这些设备对物理介质的访问，确保数据的正确传输。
二、LLC 子层
定义与功能
- LLC 子层主要负责为上层提供统一的逻辑接口，屏蔽不同物理介质和 MAC 子层的差异。它的主要任务是在不可靠的物理介质上提供可靠的数据传输服务。
- 具体功能包括：
- 逻辑链路建立与维护：在通信双方之间建立逻辑链路，并在通信过程中维护链路的状态。当通信结束时，负责释放逻辑链路。
- 差错控制：对传输的数据进行差错检测和纠正，确保数据的完整性。通常采用循环冗余校验（CRC）等方法来检测数据帧中的错误，如果发现错误，则请求发送方重传数据。
- 流量控制：控制数据的传输速率，防止接收方因处理速度过慢而丢失数据。例如，当接收方的缓冲区已满时，它可以向发送方发送暂停传输的信号，等缓冲区有足够空间时再继续接收数据。
应用场景
- LLC 子层通常与各种网络层协议配合使用，为上层提供可靠的数据传输服务。例如，在 IP 网络中，LLC 子层可以与 IP 协议协同工作，确保 IP 数据包在数据链路层的可靠传输。在工业自动化领域，LLC 子层也被广泛应用于现场总线等网络中，为控制设备之间的通信提供可靠的保障。
三、MAC 子层与 LLC 子层的区别
功能定位不同
- MAC 子层主要关注物理介质的访问控制，解决多个设备如何共享物理介质的问题；而 LLC 子层主要关注为上层提供可靠的逻辑接口，屏蔽物理介质和 MAC 子层的差异。
工作层次不同
- MAC 子层位于数据链路层的下子层，直接与物理介质打交道；而 LLC 子层位于数据链路层的上子层，与网络层直接交互。
处理的问题不同
- MAC 子层主要处理数据帧的封装、物理地址识别、介质访问控制等问题；而 LLC 子层主要处理逻辑链路的建立与维护、差错控制、流量控制等问题。
应用场景不同
- MAC 子层主要应用于各种局域网中，负责协调设备对物理介质的访问；而 LLC 子层则广泛应用于各种网络环境中，为上层提供可靠的数据传输服务。
四、总结
MAC 子层和 LLC 子层在计算机网络的数据链路层中发挥着不同的作用。MAC 子层主要负责物理介质的访问控制，确保多个设备能够有序地共享物理介质进行通信；而 LLC 子层主要负责为上层提供可靠的逻辑接口，屏蔽不同物理介质和 MAC 子层的差异，提供差错控制和流量控制等功能。了解这两个子层的区别，有助于我们更好地理解计算机网络的数据链路层的工作原理，为网络的设计、管理和维护提供有力的支持。
