数据链路层 ppt课件

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1、计算机网络第3章数据链路层第3章数据链路层*3.1数据链路层的基本概念*3.2停止等待协议3.2.1完全理想化的数据传输3.2.2具有最简单流量控制的数据链路层协议3.2.3实用的停止等待协议3.2.4循环冗余检验的原理3.2.5停止等待协议的算法3.2.6停止等待协议的定量分析第3章数据链路层（续）*3.3连续ARQ协议3.3.1连续ARQ协议的工作原理3.3.2连续ARQ协议的吞吐量3.3.3滑动窗口的概念3.3.4信道利用率与最佳帧长3.4选择重传ARQ协议第3章数据链路层（续）*3.5面向

2、比特的链路层协议HDLC3.5.1HDLC协议概述3.5.2HDLC的帧结构*3.6因特网的点对点协议PPP3.6.1PPP协议的工作原理3.6.2PPP协议的帧格式3.6.3PPP协议的工作状态3.1数据链路层的基本概念链路(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

3、（即网卡）来实现这些协议的硬件和软件。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。结点结点帧帧数据链路层的主要功能(1)链路管理(2)帧定界(3)流量控制(4)差错控制(5)将数据和控制信息区分开(6)透明传输(7)寻址帧定界－成帧（Framing）将比特流分成离散的帧，并计算每个帧的校验和

4、。成帧方法：字符计数法在帧头中用一个域来表示整个帧的字符个数缺点：若计数出错，对本帧和后面的帧有影响。带字符填充的首尾字符定界法起始字符DLESTX，结束字符DLEETX字符填充缺点：局限于8位字符和ASCII字符传送。带位填充的首尾标记定界法帧的起始和结束都用一个特殊的位串“01111110”，称为标记(flag)“0”比特插入删除技术物理层编码违例法只适用于物理层编码有冗余的网络802LAN：ManchesterencodingorDifferentialManchesterencoding用

5、high-lowpair/low-highpair表示1/0，high-high/low-low不表示数据，可以用来做定界符。注意：在很多数据链路协议中，使用字符计数法和一种其它方法的组合。差错控制一般方法：接收方给发送方一个反馈（响应）。出错情况帧（包括发送帧和响应帧）出错；帧（包括发送帧和响应帧）丢失通过计时器和序号保证每帧最终交给目的网络层仅一次是数据链路层的一个主要功能。流量控制基于反馈机制流量控制主要在传输层实现错误检测和纠正（1）差错出现的特点：随机，连续突发（burst）处理差错的两

6、种基本策略使用纠错码：发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息，使得接收方能够判断接收到的数据是否有错，并能纠正错误。使用检错码：发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息，使得接收方能够判断接收到的数据是否有错，但不能判断哪里有错。纠错码码字（codeword）：一个帧包括m个数据位，r个校验位，n=m+r，则此n比特单元称为n位码字。海明距离（Hammingdistance）：两个码字之间不同的比特位数目。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

7、数据M=1010001101（共kbit）。我们在M的后面再添加供差错检测用的nbit冗余码一起发送。冗余码的计算用二进制的模2运算进行2n乘M的运算，这相当于在M后面添加n个0。得到的(k+n)bit的数除以事先选定好的长度为(n+1)bit的数P，得出商是Q而余数是R，余数R比除数P至少要少1个比特。冗余码的计算举例设n=5,P=110101，模2运算的结果是：商Q=1101010110，余数R=01110。将余数R作为冗余码添加在数据M的后面发送出去，即发送的数据是1010001101011

8、10，或2nM+R。1101010110←Q商除数P→110101101000110100000←2nM被除数11010111101111010111101011010111111011010110110011010111001011010101110←R余数循环冗余检验的原理说明3.2停止等待协议3.2.1完全理想化的数据传输先研究一下数据链路层的模型。数据链路层的简单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