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上海交通大学 计算机网络PPT3 翁惠玉.ppt

计算机网络讲义 第3章 数据链路层 定义和功能 数据帧的组成 可靠性传输 数据链路层示例 数据链路层的定义 为网络层提供一个较好的服务接口 定义一个合适的传输差错率 对传输的数据流进行管理，以免快速的发送淹没慢速的接收端 数据链路层的功能 数据链路层的任务是把网络层的数字数据组合成帧，并加上一定的校验码后交物理层 物理层用不同的信号表示二进制数据位，从而把帧用一段连续的信号串表示并传送到目的主机 通过目的主机的物理层和数据链路层送到网络层，也就是为源和目的主机的网络层之间提供一条可靠的数据链路 相连、物理链路和数据链路 所谓相连，可以理解为物理介质的连接，但当采用多路复用技术时也可以是信道的连接，其特征为：所传输的数据是按序的 物理链路：一段无源的点到点的物理连接，中间没有任何交换节点 数据链路：包括一条物理连接和为实现数据传输而在两端配置的硬件及其相关的通信协议 数据链路层服务的区分规则 数据链路层的服务是通过有无连接、有无确认来区分的 无确认无连接的服务 有确认无连接的服务 有确认有连接的服务 确认和连接 确认：接收方在收到数据帧后，必须给发送方发回一个确认 面向连接：发送方和接收方在传输数据之前必须建立一条数据链路，传输结束后必须释放该链路 数据链路层的服务 无确认无连接的服务 有确认无连接的服务 有确认有连接的服务 无确认面向无连接的服务 无确认是指接收方在收到数据帧后，毋需发回一个确认 无连接的服务是指在数据传输前毋需建立数据链路 物理线路的连接并非意味着提供了有连接的服务 无确认并非不可靠，其可靠性可由上层负责 例如：局域网 数据链路层的服务 无确认无连接的服务 有确认无连接的服务 有确认有连接的服务 有确认面向无连接的服务 使用前不建立连接，即不建立数据链路，但每帧传输必须得到确认 这在信号传播延时较大、线路状态不一定很可靠的情况下是有效的 例如：无线通信 数据链路层的服务 无确认无连接的服务 有确认无连接的服务 有确认有连接的服务 有确认的面向连接服务 使用前先建立连接，即先建立数据链路，并且每帧的传输必须得到确认 有连接的服务必须在使用前先建立连接(即建立数据链路)，然后使用，最后释放连接 例如：电话 数据的可靠传输 将传输的信息组合成帧 校验和重发 流量控制 第3章 数据链路层 定义和功能 数据帧的组成 可靠性传输 数据链路层示例 数据帧的组成 字符计数法 带字符填充的首尾界符法 带位填充的首尾标志法 物理层编码违例法 字符计数法 假设帧的长度用一个字节表示，并作为帧的头部 数据帧的组成 字符计数法 带字符填充的首尾界符法 带位填充的首尾标志法 物理层编码违例法 带字符填充的首尾界符法 用特殊的字符作为帧头和帧尾界符 面向字符的帧格式 面向字符的帧格式不适宜传输数据中包含二进制数的帧，因为在包含二进制数的帧中很可能出现与FLAG相同的bit序列(通常FLAG用ASCII字符7EH定义) 一种方法是在二进制数中偶然出现的FLAG前再插入一个ESC (ASCII字符1BH)，这种方法称为字符填充法 数据帧的组成 字符计数法 带字符填充的首尾界符法 带位填充的首尾标志法 物理层编码违例法 带位填充的首尾标志法 在面向二进制位的同步串行通信中常使用带位填充的首尾标志格式，如HDLC 面向bit的帧格式 当帧中出现一个与帧标志相同的位则在连续5个1后自动插入一个0，即变接收方将自动删除第5 个1后的0 这称为位插入法，也称为透明传输 数据帧的组成 字符计数法 带字符填充的首尾界符法 带位填充的首尾标志法 物理层编码违例法 物理层编码违例法 在曼切斯特编码中，连续高电平或连续低电平可用作帧界符 第3章 数据链路层 定义和功能 数据帧的组成 可靠性传输 数据链路层示例 可靠性传输 差错控制：校验、重发和序号 避免帧错误的保证：帧的校验 避免帧丢失的保证：超时和重发 避免帧重复的保证：帧有序号 流量控制：窗口协议 发送方和接收方之间传输速率的协调 协议描述和验证 差错控制 确认 数据帧丢失 重复帧 确认 接收方在收到了正确的帧后向发送方发肯定性确认；如收到的帧有问题，则发否定性确认，此时发送方将重发此帧 确认的前提是必须经过差错检测 差错检测和校正 差错的产生主要是在传输时，数据中的一位或几位因噪声干扰而出错 噪声分两种： 信道所固有的、持续存在的热噪声 外界突发原因而造成的随机的冲击噪声 通常接收方应能检错，甚至纠错 纠错码是除m个数据位外增加r个冗余位作为纠错位，传输的总长度为n = m + r 纠错码和检错码 纠错码： 海明(Hamming) 码 检错码： 校验和(Check Sum) 块校验码(Block

总结

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