文档介绍：第三章数据链路层
主要内容
数据链路层的功能:成帧、纠错
停等协议及效率
滑动窗口
连续ARQ协议
选择重传ARQ协议及效率
HDLC 、SLIP和PPP
1 数据链路层的模型、功能及服务 数据链路层的模型
主机A
主机A
结点1
结点1
结点1
传输层协议
数据链路层协议
数据链路层协议
数据虚通路
数据虚通路
数据实通路
数据实通路
数据链路/逻辑链路= (物理)链路+ 通信规程
数据链路层提供的数字信道
物理层提供的无源点到点物理线路段
数据链路层协议
数据链路层向网络层提供的服务
基本服务: 将源结点的网络层数据可靠地传输到相邻的目的结点的网络层
服务原语:
连接建立阶段: DL-, DL-,
DL-, DL-
维持阶段: DL-, DL-
释放阶段: DL-,
DL-,,
三种服务:
1. 无确认的无连接服务:目的结点不作确认,差错由上层负责
2. 有确认的无连接服务:目的结点对收到的帧要作确认,发送
结点可以知道已发出的帧是否安全到达目的结点;误帧重传
3. 面向连接服务:可靠地传送数据的服务,即提供在网络实体间
建立、维持和释放数据链路的功能
网络层实体的通信过程示例
数据链路层实体
数据链路层实体
网络层实体
网络层实体
系统A
系统B
DL-
DL-
DL-
DL-
响应帧
DL-
DL-
DL-
DL-
连接请求帧
DL-
释放连接请求帧
响应帧
确认帧
数据帧
DL-
连接建立阶段
数据传送阶段
连接释放阶段
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
流量控制
差错控制及恢复
寻址
控制信息的形成方法(成帧)
字符计数法:帧头中使用一个字符来表示帧内的字符数
缺点:计数字段一旦出错,将无法再同步
带填充字符的首尾界符法:以特定的字符序列为控制字段
缺点:依赖于字符集,不通用,也无法扩展
带填充位的首尾标志法:采用统一的帧格式,以特定的
位序列进行帧同步和定界
物理层编码违例法:IEEE802协议
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
带填充字符的首尾界符法(面向字符):
帧首
同步字符
帧尾
数据
Bisync
传输帧
填充字符
SYN SYN DLE STX A DLE DLE B DLE DLE C DLE ETX
帧首
01111110
01111101101111100
01111110
帧尾
数据
带填充位的首尾标志法(面向位) :HDLC
填充位
差错控制
目的:确保帧可靠地交付接收方
基本方法:接收方向发送方应答,告知是否正确收到帧
差错检测和纠正
检错码、纠错码
CRC码:可检测出所有奇数位错及长度<r的并发错误
CRC(循环冗余码/多项式编码)
编码思想:将位串看成系数为0或1的多项式
检错思想:收发双方约定一个生成多项式G(x)(其最高阶和最低阶系数必须为1),发送方在帧的末尾加上校验和,使带校验和的帧的多项式能被G(x)整除;接收方收到后,用G(x)除多项式,若有余数,则传输有错。
校验和计算算法
若G(x)为r阶,原帧为m位,其多项式为M(x),则在原帧后面添加r个0,帧成为n+r位,相应多项式xr M(x)
按模2除法用对应于G(x)的位串去除对应于xr M(x) 的位串
按模2减法从对应于xr M(x) 的位串中减去余数,结果就是要传送的带校验和的帧的多项式T(x)
T(x) = xr M(x) + [ xr M(x) MOD2 G(x) ]
发送方式(流控制技术)
理想化的数据传输无需数据链路层协议
假定1:链路是理想的传输信道,数据既不会出错也不会丢失
假定2:不管发送方的速率多快,接收方总能接收到并上交
等待发送(停止等待协议)
发送方发出一帧后,要停下来等待接收方的应答,收到确认后才能发送下一帧
连续发送(连续ARQ协议/流水线协议)
发送方可以连续发送若干帧,如果在此过程中收到接收方的肯定应答,可以继续发送;若收到对其中某一帧的否认帧,则从该帧开始的后续帧全部重发