计算机网络第3章 数据链路控制ppt课件.ppt

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1、第3章数据链路层第3章数据链路层3.1概述3.2帧同步和透明传输3.3差错校验3.4数据链路控制3.5高级数据链路控制规程(HDLC)3.6点对点协议(PPP)3.1概述1.什么是数据链路?链路(link)是一条无源的点到点的物理线路段，中间没有任何其他的交换结点。一条链路只是一条通路的一个组成部分。数据链路(datalink)除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。现在最常用的方法是使用适配器（即网卡）来实现这些协议的硬件和

2、软件。一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能。数据链路层的简化模型局域网广域网主机H1主机H2路由器R1路由器R2路由器R3电话网局域网主机H1向H2发送数据链路层应用层运输层网络层物理层链路层应用层运输层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层R1R2R3H1H2从层次上来看数据的流动数据链路层的简化模(续）局域网广域网主机H1主机H2路由器R1路由器R2路由器R3电话网局域网主机H1向H2发送数据链路层应用层运输层网络层物理层链路层应用层运输层网络层物理层

3、链路层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层R1R2R3H1H2仅从数据链路层观察帧的流动数据链路层像个数字管道常常在两个对等的数据链路层之间画出一个数字管道，而在这条数字管道上传输的数据单位是帧。早期的数据通信协议曾叫作通信规程(procedure)。因此在数据链路层，规程和协议是同义语。结点结点帧帧2.帧传输的基本问题(1)帧同步(帧定界)(2)透明传输(将数据和控制信息区分开)(3)差错控制3.帧传输的可靠性控制(1)数据帧不错、不丢、不乱(2)自动请求重传ARQ反馈重传机制(差错

4、控制)滑动窗口机制(流量控制)(3)现在主要由传输层负责可靠性控制流量控制由收方控制发方的数据流量实现方法是滑动窗口机制差错控制两种差错帧丢失帧损坏控制的基本方式确认-重发机制差错发现：由MAC层帧校验实现正确认ACK（acknowledgement）累计确认捎带确认负确认4.广播链路的接入控制(1)媒体接入控制MAC(2)局域网时讲解3.2帧同步和透明传输1.帧同步同步传输面向字符同步面向位同步异步传输以字符为单位进行传输如RS-2323.2帧同步和透明传输1.帧同步加首尾界定符进行帧界定如:H

5、DLC和PPP中使用01111110(0x7E)3.2帧同步和透明传输2.透明传输伪同步问题(数据中存在帧界定符)透明传输的方法使用字节填充(字节变换)如PPP中使用0x7D作为转义字符与界定界符相同的0x7E→0x7D，0x5E与转义字符相同的0x7D→0x7D，0x5D比特填充(比特变换)字符填充法将信息字段中出现的每一个0x7E字节转变成为2字节序列(0x7D,0x5E)。若信息字段中出现一个0x7D的字节,则将其转变成为2字节序列(0x7D,0x5D)。若信息字段中出现ASCII码的控制字

6、符（即数值小于0x20的字符），则在该字符前面要加入一个0x7D字节，同时将该字符的编码加以改变。3.2帧同步和透明传输2.透明传输透明传输的方法比特填充(比特变换)采用0比特填充法如：HDLC中的01111110使用特殊的帧定界符4B/5B编码IEEE802.5采用差分曼彻斯特编码，帧定界则采用不同的其它编码IEEE802.3以信道空闲来判断帧结束零比特填充法HDLC采用零比特填充法使一帧中两个F字段之间不会出现6个连续1。在发送端，当一串比特流数据中有5个连续1时，就立即填入一个0。在接收帧时

7、，先找到F字段以确定帧的边界。接着再对比特流进行扫描。每当发现5个连续1时，就将其后的一个0删除，以还原成原来的比特流。零比特的填充与删除数据中某一段比特组合恰好出现和F字段一样的情况01001111110001010会被误认为是F字段发送端在5个连1之后填入0比特再发送出去填入0比特010011111010001010在接收端将5个连1之后的0比特删除，恢复原样在此位置删除填入的0比特0100111110100010103.3差错校验1.差错校验的原理和方法被传送信息=信息码+冗余码冗余码=f(

8、信息码）奇偶校验循环冗余检验CRC2.循环冗余检验CRC3.传输差错检验3.3.1奇偶校验的原理如是奇校验,则数据和校验位中“1”的个数为奇数时，为正确，偶校验则相反如果采用的是奇校验，假设待传送的数据M=1101110（共5个“1”）。我们在M的后面再添加供差错检测用的“0”校验位一起发送。奇偶校验只能检测出奇数个错，而不能检测出偶数个错4.2循环冗余检验的原理在数据链路层传送的帧中，广泛使用了循环冗余检验CRC的检错技术。假设待传送的数据M=1010001101（共kbit）。