课件数据连路.ppt

本章学习目标 掌握数据链路层的基本概念和功能 掌握流量控制中的停止等待协议 掌握流量控制中的窗口协议 了解连续ARQ协议和选择重传ARQ协议 了解PPP协议和HDLC协议 掌握网桥和交换机的功能及应用 4.4 因特网的点对点协议 PPP PPP 协议的工作原理 现在全世界使用得最多的数据链路层协议是点对点协议 PPP (Point-to-Point Protocol)。 用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用 PPP 协议。 用户拨号入网的示意图 PPP 协议 1992 年制订了 PPP 协议。经过 1993 年和 1994 年的修订，现在的 PPP 协议已成为因特网的正式标准[RFC 1661]。 PPP协议有三个组成部分 一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法。 链路控制协议 LCP (Link Control Protocol)。 网络控制协议 NCP (Network Control Protocol)。 PPP 协议的帧格式 PPP 有一个 2 个字节的协议字段。 当协议字段为 0x0021 时，PPP 帧的信息字段就是IP 数据报。 若为 0xC021, 则信息字段是 PPP 链路控制数据。 若为 0x8021，则表示这是网络控制数据。 PPP 协议的帧格式 PPP 的帧格式和 HDLC 的相似。 标志字段 F 仍为 0x7E （符号“0x”表示后面的字符是用十六进制表示。十六进制的 7E 的二进制表示是。 地址字段 A 只置为 0xFF。地址字段实际上并不起作用。 控制字段 C 通常置为 0x03。 PPP 是面向字节的，所有的 PPP 帧的长度都是整数字节。 字符填充法 将信息字段中出现的每一个 0x7E 字节转变成为 2 字节序列(0x7D, 0x5E)。 若信息字段中出现一个 0x7D 的字节, 则将其转变成为 2 字节序列(0x7D, 0x5D)。 若信息字段中出现 ASCII 码的控制字符（即数值小于 0x20 的字符），则在该字符前面要加入一个 0x7D 字节，同时将该字符的编码加以改变。 4.5 HDLC 的帧结构 标志字段 F (Flag) 为 6 个连续 1 加上两边各一个 0 共 8 bit。在接收端只要找到标志字段就可确定一个帧的位置。 零比特填充法 HDLC 采用零比特填充法使一帧中两个 F 字段之间不会出现 6 个连续 1。 在发送端，当一串比特流数据中有 5 个连续 1 时，就立即填入一个 0。 在接收帧时，先找到 F 字段以确定帧的边界。接着再对比特流进行扫描。每当发现 5 个连续 1 时，就将其后的一个 0 删除，以还原成原来的比特流。 零比特的填充与删除 透明传输 采用零比特填充法就可传送任意组合的比特流，或者说，就可实现数据链路层的透明传输。 当连续传输两个帧时，前一个帧的结束标志字段 F 可以兼作后一帧的起始标志字段。 当暂时没有信息传送时，可以连续发送标志字段，使收端可以一直和发端保持同步。 其他字段 地址字段 A 是 8 bit。 帧检验序列 FCS 字段共 16 bit。所检验的范围是从地址字段的第一个比特起，到信息字段的最末一个比特为止。 控制字段 C 共 8 bit，是最复杂的字段。HDLC 的许多重要功能都靠控制字段来实现。 4.6 网络设备 网络设备是指将不同的或相同的网络，使用网络互联设备连接在一起形成范围更大的网络系统，从而使不同网络的用户之间能够相互通信，实现资源共享。网络中的连接设备有很多，根据网络中的不同需要分别承担着不同的数据传输任务。 4.6.1 网桥 网桥也称桥接器， 网桥工作在数据链路层，将两个LAN连起来，根据MAC地址来转发帧。 网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。它工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。 1 网桥链接图 网桥的工作原理 如图给出了网桥的主要内部结构。最简单的网桥有两个端口，复杂的网桥可以有更多的端口。网桥中的每一个端口与一个网段相连。图中所示的网桥，端口1与网段A相连，端口2连接到网段B。 1. 网桥的内部结构 网桥从端口接收网段上传送的各种帧。每收到一个帧时，就先将其存入自身的缓存中。若此帧未出现差错，且检查数据包中的地址（MAC地址），若欲发往的目的站属于另一个网段，则查找站表，将收到的帧送往对应的端口转发出去。否则，就丢弃此帧。因而，在同一个网段中通信的帧，不会被网桥转发到另一个网段去，不会加重整个网络的负担。