第三章 点对点信道的数据链路层.ppt

计算机网络技术 3.1 数据链路层的基本概念 3.1.2 链路和数据链路 链路(link)即物理链路，是从一个结点到相邻结点的一段物理线路，中间没有任何其他的交换结点。 一条链路只是一条路径的一个组成部分。 数据链路(data link)即逻辑链路，除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。 现在最常用的方法是使用适配器（即网卡）来实现这些协议的硬件和软件。 一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能。 3.2 三个基本问题 (1) 帧定界 (2) 透明传输 (3) 差错控制 3.2.1 帧定界 帧定界(framing)就是确定帧的界限。 用控制字符进行帧定界的方法举例 3.2.2 透明传输 用字节填充法解决透明传输的问题 3.2.3 差错检测 循环冗余检验 在数据链路层传送的帧中，广泛使用了循环冗余检验 CRC 的检错技术。 在发送端，先把数据划分为组。假定每组 k 位。 假设待传送的一组数据 M = 101001（现在 k = 6）。我们在 M 的后面再添加供差错检测用的 r 位冗余码一起发送。 接收端对收到的每一帧进行 CRC 检验 接收方收到后，用G(x)除多项式，若余数 R ? 0，则传输有错,就丢弃。若得出的余数 R = 0，则判定这个帧没有差错，就接受(accept)。 但这种检测方法并不能确定究竟是哪一个或哪几个比特出现了差错。 只要经过严格的挑选，并使用位数足够多的除数P，那么出现检测不到的差错的概率就很小很小。 思考： 习题3-17 注意 仅用循环冗余检验 CRC 差错检测技术只能做到无差错接受(accept)。 “无差错接受”是指：“凡是接受的帧（即不包括丢弃的帧），我们都能以非常接近于 1 的概率认为这些帧在传输过程中没有产生差错”。 也就是说：“凡是接收端数据链路层接受的帧都没有传输差错”（有差错的帧就丢弃而不接受）。 要做到“可靠传输”（即发送什么就收到什么）就必须再加上确认和重传机制。 发送结点： (1) 从主机取一个数据帧； (2) 将数据帧送到数据链路层的发送缓存； (3) 将发送缓存中的数据发送出去； (4) 等待； (5) 若收到由接收结点发过来的信息，则从主机取一个新的数据帧，然后转到(2) 接收结点： (1) 等待； (2) 若收到由发送结点发过来的数据帧,则将其放入数据链路层的接收缓存； (3) 将接收缓存中的数据帧上交主机； (4) 向发送结点发一信息,表示数据帧已上交主机； (5) 转到(1) 发送结点： (1) 从主机取一个数据帧，送交发送缓存。 (2) V(S)←0。(发送状态变量的初始化) (3) N(S)←V(S)。(发送序号N(S)) (4) 将发送缓存中的数据帧发送出去。 (5) 设置超时计时器。 (6) 等待。{等待以下(7)和(8) 中最先出现的一个} (7) 收到确认帧 ACKn， 若 n = 1 – V(s)，则：从主机取一个新的数据帧，放入发送缓存；V(S)←[1 ? V(S)]，转到 (3)。 否则，丢弃这个确认帧，转到(6)。 (8) 若超时计时器时间到，则转到(4)。 接收结点： (1) V(R)←0。 (接收状态变量的初始化，值为预接收数据帧序号) (2) 等待。 (3) 收到一个数据帧； 若 N(S) = V(R)，则执行(4)； 否则丢弃此数据帧，然后转到(6)。 (4) 将收到的数据帧中的数据部分送交上层软件 （也就是数据链路层模型中的主机）。 (5) V(R)←[1 ? V(R)]。 (6) n←V(R)； 发送确认帧 ACKn，转到(2)。 思考： 习题3-4 发送端和接收端分别设定发送窗口和接收窗口。 发送窗口用来对发送端进行流量控制。 发送窗口的大小WT 代表在还没有收到对方确认信息的情况下发送端最多可以发送多少个数据帧。 在接收端只有当收到的数据帧的发送序号落入接收窗口内才允许将该数据帧收下。 若接收到的数据帧落在接收窗口之外，则一律将其丢弃。 在连续 ARQ 协议中，接收窗口的大小 WR = 1。 只有当收到的帧的序号与接收窗口一致时才能接收该帧。否则，就丢弃它。 每收到一个序号正确的帧，接收窗口就向前（即向右方）滑动一个帧的位置。同时发送对该帧的确认。 思考： 习题3-11 3.5 点对点协议 PPP  3.5