第6章：数据链路层.ppt

Chapter IV 数据链路层 Review 1.物理层4大特性 2.物理层设计的2个定理 3.几个常用编码技术 4.几种调制方法 5.多路复用技术 6.常见的传输媒介质 数据链路层定义和功能 定义 要解决的问题 如何在有差错的线路上，进行无差错传输。 ISO关于数据链路层的定义 数据链路层的目的是为了提供功能上和规程上的方法，以便建立、维护和释放网络实体间的数据链路。 结点（node）：网络中的主机（host）和路由器（router）称为结点 链路（link）：通信路径上连接相邻结点的通信信道称为链路。 数据链路层协议定义了一条链路的两个结点间交换的数据单元格式，以及结点发送和接收数据单元的动作。 内容安排 基本概念 不需要协议的理想条件 简单的停止等待协议 实用的停止等待协议 连续ARQ协议 PPP协议 基本概念 数据链路层所在的层次 链路与数据链路(物理链路与逻辑链路) 数据链路层的功能 为网络层提供服务 组帧 流量控制 差错控制 链路管理 数据链路层所在的层次 数据链路层的服务 数据链路层提供的三种服务 数据链路层的服务原语 连接建立阶段： DL-CONNECT.request, DL-CONNECT.indication, DL-CONNECT.response, DL-CONNECT.confirm 连接维持阶段： DL-DATA.request, DL-DATA.indication 连接释放阶段： DL-DISCONNECT.request, DL-DISCONNECT.indication 数据链路层的功能 数据链路管理 成帧：同步、定界及透明传输 装帧：发送方将网络层提交的数据按DL层协议要求装配成帧 拆帧：接受方将帧还原成网络层数据提交给网络层 帧同步：保证接受的帧顺序与发送方相同（包括检错重传后） 流量控制：匹配发送方和接收方的传输速率 差错控制：检测传输错误 寻址：目的方 控制信息的形成方法（成帧） 字符计数法 把帧的长度用一个字节表示作为帧的头部 带字符填充的首尾界符法 用特殊的字符作为帧头和帧尾 如：DLE STX My name is John DLE ETX 面向字符的帧格式 面向字符的帧格式所传输的数据都是字符(ASCII字符或EBCDIC字符)，帧内容中不允许出现帧同步字符，在面向字符的异步串型通信中常使用。 面向字符的帧格式不适宜传输数据中包含二进制数的帧，因为包含二进制数的帧中很可能出现DLE STX等字符 解决方法：在二进制数中偶然出现的DLE前再插入一个DLE —— 字符填充法 缺点：依赖于字符集，不通用，也无法扩展 面向字符协议的不足 带位填充的首尾标志法 在面向二进制位的同步串型通信中常使用带位填充的首尾标志格式，如HDLC 。 在面向位的帧中，所有需传输的数据（不论是ASCII字符还是二进制位串）一字排开，并以特殊的位模为帧标志，即一个帧的开始（同时标志前一个帧的结束） 。 当帧内容中出现5个连续1时，则自动在其后插入一个0到输出比特流中，接收方看到5个连续的1后面跟着一个0时，将自动删除这个0，称为位插入法或透明传输 。 如果由于干扰，一个帧没有正确接收，则可扫描接收串，一旦扫描新的一帧从此开始，即可以再同步。 带位填充的首尾标志法 物理层编码违例法 只适用于在物理媒体的编码策略中采用了冗余技术的网络 优点：无需填充 差错控制 目的：确保帧可靠地交付接收方 基本方法：接收方进行差错检测，并向发送方应答，告知是否正确收到帧 帧的正确性保证：帧的校验 传输正确性保证：超时和重发 差错检测和纠正： 纠错码、检错码 差错控制 码字：通常，一帧包括m个数据（即报文）位和r个冗余位或校验位。设整个长度为n（n＝m+r），则此长度为n位的单元被称为n位码字 纠正单比特差错所需的最少校验位数公式： （m+r+1） 2 r 奇偶校验：可检测出奇数个比特位错 CRC码：可检测出所有奇数位错及长度r的并发错误 奇偶校验 在原始数据字节的最高位增加一个附加比特位，使结果中1的个数为奇数(奇校验)或偶数(偶校验)。增加的位称为奇偶校验位。 例：原始数据=1100010，采用偶校验。 则增加校验位后的数据 若接收方收到的字节奇偶结果不正确，就可以知道传输中发生了错误。 奇偶校验只能检测出奇数个比特位错，对偶数个比特位错则无能为力。 CRC CRC：Cyclic Redundanc