计算机网路课件和复习范围第4章：数据链路层幻灯片.ppt

* PPP协议 工作流程 * PPP链路控制帧的格式 PPP网络控制帧的格式 * 认证过程 * 小结 物理传输线路上传输数据信号是有差错的； 误码率是指二进制比特在数据传输过程中被传错的概率； 数据链路层是将一条原始的、有差错的物理线路变为对网络层无差错的数据链路； 数据链路层完成链路管理、帧传输、流量控制、差错控制等功能； * 数据链路层协议基本可以分为两类：面向字符型与面向比特型； 数据链路层的数据传送单位是帧，帧具有固定的结构； HDLC的帧分为信息帧（I帧）、无编号帧（U帧）与监控帧（S帧）； Internet数据链路层主要的协议是SLIP与PPP协议； PPP协议不仅用于拨号电话线，并且可以用于路由器─路由器之间的专用线路上。 * 建立、维护 与释放数据 链路流程图 * 转义字符和传输透明性 如果在正文字段中出现控制字符（比特）可能出现误解。有相同编码时，发送硬件自动在其后插入一个转义字符DLE，而接收方接到DLE字符时，由接收硬件自动删除DLE字符。 * 缺点 （1）控制报文与数据报文的格式不一致。 （2）协议规定通信双方之间采用停止等待方法，收发双方交替工作，协议效率低，通信线路的利用率低。 （3）协议只对数据部分进行差错控制，若控制字符出错无法控制，系统可靠性较差。 （4）系统每增加一种功能就需要设定一种新的控制字符，功能扩展困难。 * 4.3 典型数据链路层协议分析 — 面向比特型4.3.1 HDLC产生的背景 面向字符型数据链路层协议的缺点： 报文格式不一样； 传输透明性不好； 等待发送方式，传输效率低。 面向比特型协议的设计目标： 以比特作为传输控制信息的基本单元； 数据帧与控制帧格式相同； 传输透明性好； 连续发送，传输效率高。 * 4.3.2 数据链路的配置和数据传送方式 数据链路的配置 非平衡配置 平衡配置 非平衡配置中的主站与从站 主站：控制数据链路的工作过程。主站发出命令 从站：接受命令，发出响应，配合主站工作 非平衡配置中的结构特点 点-点方式 多点方式 * 数据链路的非平衡配置方式 * 非平衡配置方式 正常响应模式（normal response mode，NRM） 主站可以随时向从站传输数据帧； 从站只有在主站向它发送命令帧进行探询（poll），从站响应后才可以向主站发送数据帧。 异步响应模式（asynchronous response mode，ARM） 主站和从站可以随时相互传输数据帧； 从站可以不需要等待主站发出探询就可以发送数据； 主站负责数据链路的初始化、链路的建立、释放与差错恢复等功能。 * 平衡配置方式 链路两端的两个站都是复合站（combined station）； 复合站同时具有主站与从站的功能； 每个复合站都可以发出命令与响应； 平衡配置结构中只有异步平衡模式（asynchronous balanced mode，ABM）； 异步平衡模式的每个复合站都可以平等地发起数据传输，而不需要得到对方复合站的许可。 * 数据链路的平衡配置方式 * 4.3.3 HDLC的帧结构 F（flag） ：固定格式— 作用— 帧同步 传输数据的透明性（零比特插入与删除） A（address） ：地址 C（control） ：帧的类型、帧的编号、命令与控制信息 I（information） ：网络层数据，Nmax = 256B CRC（checksum） ：校验A、C、I字段的数据 G(X)= X16+X12+X5+1 * 零比特插入/删除工作过程 * 为了确保标志域的唯一性，常采用“零比特插入” 的方法。除帧标志F外，对帧内其他字段进行监 测，当发现有5个连续的1时，则立即插入一个0 。在接收端，进行反变化，在连续5个1后，若后 一个比特为0，则自动删除，恢复原比特流。 避免和标志字段相同。 * 帧类型及控制字段的意义 * 帧类型 I帧 ： N（S） — 发送帧的顺序号 N（R） — 接收帧的顺序号 P/F= Poll / Final， P=1 询问，F=1 响应 P与F成对出现 S帧 ：监控功能位 S = 00，RR（receive ready） S = 01，RNR（receive not ready）