[理学]第6章数据链路层.ppt

HDLC帧结构的各字段 占8个比特，用于完成HDLC协议的控制功能。 HDLC有三种帧：信息帧I、监督帧S和无编号帧U，具体由控制字段的最前2位决定。 控制字段的第1个比特为0。N（S）为发送序号，表示当前发送的信息帧的序号；N（R）为接收序号，表示本站所希望接收的下一信息帧的序号。P/F（Poll/Final）为查询/终止标志位；P位设置成有效时要求对方立即发送响应；F设置成有效时表示数据已发送完毕。 控制字段的第1、2个比特为10。共4种监督帧，取决于字段S（占2比特）。 RR帧：S=00，表示接收准备就绪；通常作为确认帧。 RNR帧：S=10，表示接收未就绪。 REJ帧：S=01，表示拒绝。 SREJ帧：S=11，表示选择拒绝。 无编号帧：第1、2个比特为11。该帧无N（S）和N（R）字段；其作用由M字段来标识，M字段共占5个比特，有32种组合，但只定义了15种，主要起控制作用，如设置响应方式、建立数据链路、拆除数据链路等。 6.4.3 HDLC的信息交换过程 建立数据链路 释放数据链路 传输数据 HDLC协议进行数据传输分成三个阶段 6.5 SLIP/PPP协议 因特网接入方式 专线接入 电话线接入 SLIP/PPP协议 简介 1984年因特网开始使用 面向字符的数据链路层协议 不具备差错检测和控制功能 不能动态指定IP地址 仅支持IP协议，不支持其它网络层协议 不支持用户身份认证，不能保证通信的安全性 6.5.1 SLIP协议 * 第6章 数据链路层 流量控制 停止等待协议 连续ARQ协议 差错控制 奇偶校验 校验和 循环冗余校验 实例 高级数据链路控制协议DHLC SLIP/PPP协议 应用层 运输层 网络层 因特网 数据链路层 数据链路层在信息传输中的位置 应用层 运输层 网络层 发送端 接收端 端主机 物理层 物理层 数据链路层 问题的提出： 数据以什么形式发送到通信线路上？ 发送速率不同的设备如何进行同步？ 经通信线路传输的数据发生错误时，如何校验？ 一个节点如何将数据传输到下一个邻接节点？ 如何对通信链路上传输的数据进行流量控制？ 6.1 引言 基本概念 物理链路 数据链路 在数据链路层，将一条点到点的物理线路称之为物理链路（也简称为链路） 物理链路加上通信规程或者协议就形成了数据链路。 帧 数据链路层形成的协议数据单元称为帧（frame） 数据链路层 的主要功能 流量控制 链路管理 规定传输数据的格式，帧的封装及拆封 差错控制 帧定界 寻址 6.2 流量控制 原理：通过接收端来控制发送端的数据发送速率，从而实现流量控制。也称为ARQ（Automatic Repeat reQuest）协议。 6.2.1 停止等待协议 发送端 接收端 ①数据 ②确认报文 ③下一个数据 使用ARQ协议时可能存在的几个问题 数据帧丢失 确认帧ACK丢失 数据帧出错 问题的解决方法 数据帧丢失 确认帧ACK丢失 数据帧出错 超时重传 缓冲区 超时时钟 其二是接收端发现接收的数据帧有错误后马上给发送端发送一个否认帧NAK，通知发送端数据传输出现了错误，要求它重新发送。 其一是接收端接收到了错误的数据帧后就简单地将之丢弃，等待发送端的超时重传。 停止等待协议的缺陷 问题：每次仅发送一个数据帧，等待接收方的确认后才能发送下一帧数据。 缺陷：因每次只能发送一个数据帧，很长时间是处于空等待状态，通信效率很低。 如何改进？ 连续ARQ协议 6.2.2 连续ARQ协议 基本思路：要求发送端发送一个数据帧后不是停下来等待接收端的确认，而是继续发送后续的几个数据帧；如果这时收到了接收端发来的确认帧，那么还可以继续发送后续的数据帧；这就是连续ARQ协议。 取得效果：由于发送端减少了等待时间，从而提高了通信的吞吐量。 连续ARQ协议涉及的特殊问题及解决方法 ①超时重发 设置多个定时器 重传队列 ②流量控制 发送窗口 接收窗口 协调一致 重复帧 帧序号 连续ARQ协议发送窗口大小的确定 需要重传的数据帧多，负担重 发送窗口过大导致的问题 重传队列要占用过多的内存资源 发送序号位数多则系统通信开销大 要合理地设置同时发送的数据帧的数目以及数据帧中发送序号所占的比特数。 连续ARQ协议发送窗口的举例 假设发送帧的序号采用3个比特进行编码，即发送序号从0到7；假设发送窗口大小WT=5，即发送端最多可以同时发送5帧数据； 连续ARQ协议的发送窗口 为了提高通信效率，连续ARQ协议规定接收端不必每接收到一个数据帧后就发确认，可以连续接收到几个数据帧后，仅发送一个确认帧进行确认。用ACKn表示接收端已正确接收到n-1号数据帧，希望发送端下