第3章 数据链路层和局域网ppt课件.ppt

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1、第3章数据链路层和局域网主要内容3.1数据链路层3.2局域网3.3以太网3.4无线局域网3.5数据链路层协议3.1数据链路层在相邻结点之间实现可靠的数据帧的传输。位于物理层和网络层之间。将网络层的数据加上数据链路层的首部和尾部，形成帧进行传输。主要功能为网络层提供服务帧的组装差错控制流量控制3.1.1服务类型3.1.2帧的识别3.1.3差错控制3.1.4流量控制3.1.1服务类型1．不确认的无连接服务2．确认的无连接服务3．确认的面向连接服务1．不确认的无连接服务发送方发送帧的时候，不需要建立连接，接收方收到帧不回发确认。不纠正丢失或出错的帧，交给高层来处

2、理。实现简单。应用：出错率很低的链路及实时数据传输（如语音）。局域网点到点通信、广播通信和组播通信。2．确认的无连接服务发送方发送帧的时候，不需要建立连接。发送方在发送一帧后停止，等待接收方的确认；如果在指定时间内没有收到确认，重新发送。增强数据链路层的可靠性。适用于不可靠的链路，如各种无线系统中的链路。3．确认的面向连接服务给网络层提供可靠的比特流。三个阶段：建立连接：初始化各种变量和计数器发送帧：释放连接：释放变量、缓冲区和其他资源手段：对每个帧都进行编号，保证每个帧都能被正确接收，而且是按顺序只接收一次。适用于在不可靠的链路上发送大量数据帧。3.1.

3、2帧的识别接收方能从收到的一串比特流中识别出每一个帧。确定帧的方法：（1）字符计数法（2）字符填充法（3）位填充法（1）字符计数在帧的起始位置，专门用1个字符标识出帧的长度（字符个数）。问题：标识帧大小的字段出错，会造成随后的所有帧出错。几乎不用。（2）字符填充法用某个特定字符（标识符）标识出帧的起始和终止。当发送的数据里出现与标识符一样的字符时发送方在这些字符前插入特殊的转义字符ESC接收方将先碰到的一个ESC删除，紧接其后一个保留。字符填充法缺陷只适用于8比特的ASCII编码，其他如16比特UNICODE编码就不适用。如果发送的帧的长度不是8的整数倍，

4、也不适用；现在很少使用。（3）位填充法（零比特填充）每个帧用01111110作为开始和结束标志当发送的数据中有5个连续1的时候，在其后插入一个0，不会出现连续6个1；接收方收到5个连续1的时候，就删除随后的0。实现“透明传输”：即对传输的比特流没有限制，任何01序列串都能正确传递。3.1.3差错控制即差错检测与纠错。发现数据在传输中出现的差错，并进行纠正。目的：确保帧可靠地交付接收方。差错类型：帧错误：接收端收到的数据出现比特差错（1→0或0→1）。帧丢失：发送方发出的数据接收方没有收到。帧重复：同一个帧收到两次。差错检测通过差错控制编码进行。发送方：将要

5、发送的数据，按照某种规则附加若干冗余位后一起发送。接收方：按相应规则检查，判断是否出现差错。编码类型：检错码：只能检测错误不能纠正的编码。网络常用。纠错码：能检测并纠正错误的编码。复杂。差错纠正重传机制：接收方收到数据后，向发送方回发确认，告知是否正确收到帧。手段：使用确认、定时、序号保证正确传输。帧出错：重发。帧丢失：超时重发。发送方使用定时器。重复帧：发送方给每一个新的帧进行编号，接收方根据编号确定是否重复接收。三种主要差错检测技术奇偶校验：最基本的方法。循环冗余检测：常用于链路层。检查和方法：常用于运输层。1奇偶校验类型：一比特奇偶校验二维奇偶校验一

6、比特奇偶校验发送方：在要发送的数据后面附加一个校验位发送；使“1”的个数是奇数（奇校验）或偶数（偶校验）接收方：检测收到数据中“1”的个数。偶校验：发现奇数个“1”，至少一个比特发生差错（奇数个比特差错）。奇校验：发现偶数个“1”，至少一个比特发生差错。01110001101010111原始数据校验位偶校验一比特奇偶校验特点检错能力低可以查出任意奇数个错误，但不能发现偶数个错误2二维奇偶校验（垂直水平奇偶校验）将要传数据划分固定长度的组，每组一行排列对每行和每列分别进行奇偶校验特点：可以检测并纠正单个比特差错（数据或校验位中）能够检测（不能纠正）任意两个比

7、特的差错如要发送数据：1011011011001010011003循环冗余校验—CRC编码计算机网络中广泛采用。循环冗余校验CRC(cyclicredundancycheck)：即多项式编码。把要发送的比特串看作为系数是0或1的一个多项式，对比特串的操作看作为多项式运算。如比特串10111：x4+x2+x+1发送方要发送数据D（d位）给接收方先共同选定一个生成多项式G（r+1位）发送方：计算出冗余码R（r位），添加到要发数据后面一起发送DR能被生成多项式G模2运算整除。接收方：用G去除接收到的DR（d+r比特）余数非0：传输发生差错；余数为0：传输正确，去

8、掉尾部r位，得所需数据D。基本思想D:要发送的数据（d位）R:冗余