上海交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)PPT3 翁惠玉.ppt

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)講義 第3章 數(shù)據(jù)鏈路層 定義和功能 數(shù)據(jù)幀的組成 可靠性傳輸 數(shù)據(jù)鏈路層示例 數(shù)據(jù)鏈路層的定義 為網(wǎng)絡(luò)層提供一個(gè)較好的服務(wù)接口 定義一個(gè)合適的傳輸差錯(cuò)率 對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流進(jìn)行管理，以免快速的發(fā)送淹沒(méi)慢速的接收端 數(shù)據(jù)鏈路層的功能 數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是把網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)組合成幀，并加上一定的校驗(yàn)碼后交物理層 物理層用不同的信號(hào)表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)位，從而把幀用一段連續(xù)的信號(hào)串表示并傳送到目的主機(jī) 通過(guò)目的主機(jī)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層送到網(wǎng)絡(luò)層，也就是為源和目的主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層之間提供一條可靠的數(shù)據(jù)鏈路 相連、物理鏈路和數(shù)據(jù)鏈路 所謂相連，可以理解為物理介質(zhì)的連接，但當(dāng)采用多路復(fù)用技術(shù)時(shí)也可以是信道的連接，其特征為：所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是按序的 物理鏈路：一段無(wú)源的點(diǎn)到點(diǎn)的物理連接，中間沒(méi)有任何交換節(jié)點(diǎn) 數(shù)據(jù)鏈路：包括一條物理連接和為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸而在兩端配置的硬件及其相關(guān)的通信協(xié)議 數(shù)據(jù)鏈路層服務(wù)的區(qū)分規(guī)則 數(shù)據(jù)鏈路層的服務(wù)是通過(guò)有無(wú)連接、有無(wú)確認(rèn)來(lái)區(qū)分的 無(wú)確認(rèn)無(wú)連接的服務(wù) 有確認(rèn)無(wú)連接的服務(wù) 有確認(rèn)有連接的服務(wù) 確認(rèn)和連接 確認(rèn)：接收方在收到數(shù)據(jù)幀后，必須給發(fā)送方發(fā)回一個(gè)確認(rèn) 面向連接：發(fā)送方和接收方在傳輸數(shù)據(jù)之前必須建立一條數(shù)據(jù)鏈路，傳輸結(jié)束后必須釋放該鏈路 數(shù)據(jù)鏈路層的服務(wù) 無(wú)確認(rèn)無(wú)連接的服務(wù) 有確認(rèn)無(wú)連接的服務(wù) 有確認(rèn)有連接的服務(wù) 無(wú)確認(rèn)面向無(wú)連接的服務(wù) 無(wú)確認(rèn)是指接收方在收到數(shù)據(jù)幀后，毋需發(fā)回一個(gè)確認(rèn) 無(wú)連接的服務(wù)是指在數(shù)據(jù)傳輸前毋需建立數(shù)據(jù)鏈路 物理線路的連接并非意味著提供了有連接的服務(wù) 無(wú)確認(rèn)并非不可靠，其可靠性可由上層負(fù)責(zé) 例如：局域網(wǎng) 數(shù)據(jù)鏈路層的服務(wù) 無(wú)確認(rèn)無(wú)連接的服務(wù) 有確認(rèn)無(wú)連接的服務(wù) 有確認(rèn)有連接的服務(wù) 有確認(rèn)面向無(wú)連接的服務(wù) 使用前不建立連接，即不建立數(shù)據(jù)鏈路，但每幀傳輸必須得到確認(rèn) 這在信號(hào)傳播延時(shí)較大、線路狀態(tài)不一定很可靠的情況下是有效的 例如：無(wú)線通信 數(shù)據(jù)鏈路層的服務(wù) 無(wú)確認(rèn)無(wú)連接的服務(wù) 有確認(rèn)無(wú)連接的服務(wù) 有確認(rèn)有連接的服務(wù) 有確認(rèn)的面向連接服務(wù) 使用前先建立連接，即先建立數(shù)據(jù)鏈路，并且每幀的傳輸必須得到確認(rèn) 有連接的服務(wù)必須在使用前先建立連接(即建立數(shù)據(jù)鏈路)，然后使用，最后釋放連接 例如：電話 數(shù)據(jù)的可靠傳輸 將傳輸?shù)男畔⒔M合成幀 校驗(yàn)和重發(fā) 流量控制 第3章 數(shù)據(jù)鏈路層 定義和功能 數(shù)據(jù)幀的組成 可靠性傳輸 數(shù)據(jù)鏈路層示例 數(shù)據(jù)幀的組成 字符計(jì)數(shù)法 帶字符填充的首尾界符法 帶位填充的首尾標(biāo)志法 物理層編碼違例法 字符計(jì)數(shù)法 假設(shè)幀的長(zhǎng)度用一個(gè)字節(jié)表示，并作為幀的頭部 數(shù)據(jù)幀的組成 字符計(jì)數(shù)法 帶字符填充的首尾界符法 帶位填充的首尾標(biāo)志法 物理層編碼違例法 帶字符填充的首尾界符法 用特殊的字符作為幀頭和幀尾界符 面向字符的幀格式 面向字符的幀格式不適宜傳輸數(shù)據(jù)中包含二進(jìn)制數(shù)的幀，因?yàn)樵诎M(jìn)制數(shù)的幀中很可能出現(xiàn)與FLAG相同的bit序列(通常FLAG用ASCII字符7EH定義) 一種方法是在二進(jìn)制數(shù)中偶然出現(xiàn)的FLAG前再插入一個(gè)ESC (ASCII字符1BH)，這種方法稱為字符填充法 數(shù)據(jù)幀的組成 字符計(jì)數(shù)法 帶字符填充的首尾界符法 帶位填充的首尾標(biāo)志法 物理層編碼違例法 帶位填充的首尾標(biāo)志法 在面向二進(jìn)制位的同步串行通信中常使用帶位填充的首尾標(biāo)志格式，如HDLC 面向bit的幀格式 當(dāng)幀中出現(xiàn)一個(gè)與幀標(biāo)志相同的位則在連續(xù)5個(gè)1后自動(dòng)插入一個(gè)0，即變接收方將自動(dòng)刪除第5 個(gè)1后的0 這稱為位插入法，也稱為透明傳輸 數(shù)據(jù)幀的組成 字符計(jì)數(shù)法 帶字符填充的首尾界符法 帶位填充的首尾標(biāo)志法 物理層編碼違例法 物理層編碼違例法 在曼切斯特編碼中，連續(xù)高電平或連續(xù)低電平可用作幀界符 第3章 數(shù)據(jù)鏈路層 定義和功能 數(shù)據(jù)幀的組成 可靠性傳輸 數(shù)據(jù)鏈路層示例 可靠性傳輸 差錯(cuò)控制：校驗(yàn)、重發(fā)和序號(hào) 避免幀錯(cuò)誤的保證：幀的校驗(yàn) 避免幀丟失的保證：超時(shí)和重發(fā) 避免幀重復(fù)的保證：幀有序號(hào) 流量控制：窗口協(xié)議 發(fā)送方和接收方之間傳輸速率的協(xié)調(diào) 協(xié)議描述和驗(yàn)證 差錯(cuò)控制 確認(rèn) 數(shù)據(jù)幀丟失 重復(fù)幀 確認(rèn) 接收方在收到了正確的幀后向發(fā)送方發(fā)肯定性確認(rèn)；如收到的幀有問(wèn)題，則發(fā)否定性確認(rèn)，此時(shí)發(fā)送方將重發(fā)此幀 確認(rèn)的前提是必須經(jīng)過(guò)差錯(cuò)檢測(cè) 差錯(cuò)檢測(cè)和校正 差錯(cuò)的產(chǎn)生主要是在傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)中的一位或幾位因噪聲干擾而出錯(cuò) 噪聲分兩種： 信道所固有的、持續(xù)存在的熱噪聲 外界突發(fā)原因而造成的隨機(jī)的沖擊噪聲 通常接收方應(yīng)能檢錯(cuò)，甚至糾錯(cuò) 糾錯(cuò)碼是除m個(gè)數(shù)據(jù)位外增加r個(gè)冗余位作為糾錯(cuò)位，傳輸?shù)目傞L(zhǎng)度為n = m + r 糾錯(cuò)碼和檢錯(cuò)碼 糾錯(cuò)碼： 海明(Hamming) 碼 檢錯(cuò)碼： 校驗(yàn)和(Check Sum) 塊校驗(yàn)碼(Block

總結(jié)

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