ch04数据链路层.ppt

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1、第4章数据链路层计算机网络（第6版）第4章数据链路层4.1使用点对点信道的数据链路层4.1.1数据链路和帧4.1.2三个基本问题4.2点对点协议PPP4.2.1PPP协议的特点4.2.2PPP协议的帧格式4.2.3PPP协议的工作状态第4章数据链路层（续）4.3使用广播信道的数据链路层4.3.1局域网的数据链路层4.3.2CSMA/CD协议4.4使用广播信道的以太网4.4.1使用集线器的星形拓扑4.4.2以太网的信道利用率4.4.3以太网的MAC层第4章数据链路层（续）4.5扩展的以太网4.5.1在物理层扩展以太网4.

2、5.2在数据链路层扩展以太网4.6高速以太网4.6.1100BASE-T以太网4.6.2吉比特以太网4.6.310吉比特和100吉比特以太网4.6.4使用以太网进行宽带接入数据链路层概述数据链路层使用的信道主要有以下两种类型：点对点信道：信道使用一对一的点对点通信方式，使用PPP协议（Point-to-PointProtocol点到点协议）。广播信道：信道使用一对多的广播通信方式，主要讨论局域网及相关协议，如IEEE802.5令牌环网。广播信道上连接的主机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发送。数

3、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发送数据要经过R1、R2、R3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从协议层次上来看数据的流动数据链路层的简单模型(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

4、R1R2R3H1H2仅从数据链路层观察帧的流动4.1使用点对点信道的数据链路层4.1.1数据链路和帧链路(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。IP数据报1010……0110帧取出数据链路层网络层链

5、路结点A结点B物理层数据链路层结点A结点B帧(a)(b)发送帧接收链路IP数据报1010……0110帧装入数据链路层传送的协议数据单元是帧4.1.2三个基本问题数据链层协议（如PPP）面临要解决问题：(1)封装成帧：IP数据报—>帧(2)透明传输(3)差错控制1.封装成帧封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，构成一个帧。首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。MTU最大传输单元P68帧结束帧首部IP数据报帧的数据部分帧尾部MTU数据链路层的帧长开始发送帧开始用控制字符进行帧定界的方法举例S

6、OH装在帧中的数据部分帧帧开始符（不可输入和打印）帧结束符发送在前EOT01H—>00000001B04H注：SOH（StartOfHeader），EOT（EndOfTransmission）均为控制字符，实际分别是01H、04H作用之一：检测错误帧，一对SOH、EOT2.透明传输P69SOHEOT数据为非ASCII文本，且恰恰含“EOT”—>不透明传输被接收端当作无效帧而丢弃被接收端误认为是一个帧数据部分EOT完整的帧发送在前透明传输：数据为文本文件，不会出现SOH和EOT解决透明传输问题非ASCII码文本（二进制程

7、序）发送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”（01H）或“EOT”（04H）的前面插入一个转义字符“ESC”(1BH)。字节填充(bytestuffing)或字符填充(characterstuffing)——接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。如果转义字符“ESC”(1BH)也出现数据当中，那么应在转义字符前面插入一个转义字符。当接收端收到连续的两个转义字符时，就删除其中前面的一个。SOHSOHEOTSOHESCESCEOTESCSOHESCESCESCSOH原始数据EOTEOT经过字节

8、填充后发送的数据字节填充字节填充字节填充字节填充发送在前帧开始符帧结束符用字节填充法解决透明传输的问题SOH3.差错检测比特在传输过程中可能会产生差错：1可能会变成0而0也可能变成1。在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率BER(BitErrorRate)。误码率与信噪比有很大的关系。为了保证数据传输的可靠性