第三章数据链路层预案.ppt

中科院研究生院 授课教师：鲁士文 2002.9.26  计算机网络课程 3.1 数据链路层的基本概念 数据链路层的基本概念 链路（物理链路）：就是一条无源的点到点的物理线路段，中间没有任何其它的交换结点。 数据链路（逻辑链路）：把实现控制数据传输规程的软件、硬件加到链路上，就形成了数据链路 数据链路层的主要功能：（在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输） 链路管理：即数据链路的建立、维持和释放。 帧同步：收方应当能从收到的比特流中准确地区分出一帧的开始和结束在什么地方。（数据按帧传送，可在出错时仅重传错帧。） 流量控制：发方发送数据的速率必须使收方来得及接收。当收方来不及接收时，就必须及时控制发方发送数据的速率。 差错控制：计算机通信中，要求有极低的比特差错率，一旦有错时，一般采用检错重发来解决，即收方可以检测出收到的帧中有差错（但 3.1 数据链路层的基本概念 并不知道哪几个比特错了），于是就让发主重复发送这一帧。常采用CRC方法。 将数据和控制信息分开：传送时数据和控制信息在同一帧中，故一定要有相应的措施使收方能将它们区分开来。 透明传输 ：即不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能在链路上传送。当所传数据中比特组合刚好与一个控制信息一样时，要加以控制。 寻址：多点连接的情况下，必须保证每一帧都能送到正确的目的站，收方也应当知道发方是哪一个站。 3.2 停止等待协议 不需要数据链路层协议的数据传输（完全理想的数据传输） 假定1：数据既不会出差错也不会丢失 假定2：接收缓冲区的容量为无限大，接收速率与发送速率绝对相等 在这两 个假定条件下，数据链路层不需要任何协议 3.2 停止等待协议 具有简单流量控制的数据链路层协议 假定：链路是理想的传输信道，数据既不会出差错也不会丢失，但收方的缓冲区的容量是有限的。 算法：由收方控制发方的数据流量 3.2 停止等待协议 由收方控制发方的数据流量是计算机网络中流量控制的一个基本方法 3.2 停止等待协议实用的停止等待协议(去掉之前的两个假设条件) 1、数据帧在链路上传输的几种情况 3.2 停止等待协议 3.2 停止等待协议 2、停止等待协议的算法 1）、在发送结点： （1）从主机收一个数据帧 （2）V（S）＝0。　｛发送状态变量初始化｝ （3）N（S）＝V（S）　｛将发送状态变量的数值写入发送序号｝ 　　　将数据帧送往缓冲区 （4）将发送缓冲区中的数据帧发送出去 （5）设置超时定时器 3.2 停止等待协议 （6）等待。　｛等待以下3个事件中最先出现的一个｝ （7）若收到确认帧ACK，则： 　　　从主机取一个新的数据帧； 　　　V（S）＝1－V（S）；　｛更新发送状态变量，变为下一个 序号｝ 　　　转到（3） （8）若收到否认帧NAK，则转到（4） （9）若超时定时器时间到，则转到（4）。 2）、在接收结点 3.2 停止等待协议 （1）V（R）＝0。　｛接收状态变量初始化，其数值等于欲接收的 数据帧的发送序号｝ （2）等待。 （3）当收到一个数据帧，就检查有无产生传输差错（如CRC）。 　　　若检查结果正确无误，则执行后续算法； 　　　否则转到（8） (4)若N（S）＝V（R），则执行后续算法；{收到发送序号正确的数据帧} 否则丢弃此数据帧，然后转到（7）。 3.2 停止等待协议 （5）将收到的数据帧中的数据送交主机。 （6）V（R）＝1－V（R）；｛更新接收状态变量，准备接收下一个数据帧 （7）发送确认帧ACK，并转到（2）。 （8）发送否认帧NAK，并转到（2）。 几点需要注意的地方： （1）收发两端各设置一个本地状态变量（仅占1个比特）。 3.2 停止等待协议 （2）每发送一个数据帧，都必须将发送状态变量V（S）的值（0或1）写到数据帧的发送序号N（S）上。但只有收到一个确认帧ACK后，才更新发送状态变量V（S）一次（将1变成0或0变成1）并发送新的数据帧。 （3）在接收端，每接收到一个重复帧，就要将发方在数据帧上设置的发送序号N（S）与本地的接收状态变量V（R）相比较。若二者相等就表明是新的数据帧，否则为重复帧。 （4）在接收端，若收到一个重复帧，则丢弃之（不做任何处理），且接收状态变量不变，但此时仍须向发送端发送一个确认帧ACK。 3.2 停止等待协议 （5）发送端在发送完数据帧时，必须在其发送缓冲区中保留此数据帧的副本，这样才能在出差错时进行重发，只有在收到对方发来的确