第3.2讲 数据链路协议ppt课件.ppt

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1、数据链路层回顾链路(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。物理链路与数据链路的区别调制解调器数据链路链路结点交换机链路控制链路控制结点交换机调制解调器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

2、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。结点结点帧帧物理层未解决的问题：位流传输过程中不可避免会出现差错。（电磁干扰，线路问题）数据收发之间的速率匹配问题(不同设备处理速度不同)数据链路层的功能：实现两个相邻的机器间的无差错的传输。为什么需要数据链路层数据链路层的主要功能帧同步差错控制流量控制链路管理本讲内容第三章数据链路层3.3数据链路协议本小节将由简单到复杂介绍三个数据链路层的协议：3.3.1停等协议3.3.2顺序接收的管道协议--连续ARQ协议3.3.3选择重传ARQ协议3.3.1停止等待协议一、完全理想化的数据传输先研究一下数据链路

3、层的模型。数据链路层的简单模型局域网广域网主机A主机B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R1R2R3AB从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A主机B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R1R2R3AB仅从数据链路层观察帧的流动数据链路层主机A缓存主机B数据链路AP2AP1缓存发

4、送方接收方帧高层帧简单的模型该模型中有两个主机A和B交换报文。它们各自连接到一个节点机，分别为节点机A和B。节点A和B之间有物理信道直接相连，通过在其上建立的数据链路可以交换由报文构成的帧。完全理想化的数据传输所基于的两个假定假定1：链路是理想的传输信道，所传送的任何数据既不会出差错也不会丢失。假定2：不管发方以多快的速率发送数据，收方总是来得及收下，并及时上交主机。这个假定就相当于认为：接收端向主机交付数据的速率永远不会低于发送端发送数据的速率。在这样理想化的条件下，数据链路层当然不需要任何协议（流量控制、差错控制）就可以保证数据传输的正确，但实际的数据传输过程？二、具有最简单流量

5、控制的数据链路层协议现在去掉上述的第二个假定。但是，仍然保留第一个假定，即主机A向主机B传输数据的信道仍然是无差错的理想信道。然而现在不能保证接收端向主机交付数据的速率永远不低于发送端发送数据的速率。由收方控制发方的数据流，乃是计算机网络中流量控制的一个基本方法。具有最简单流量控制的数据链路层协议算法在发送结点：(1)从主机取一个数据帧。(2)将数据帧送到数据链路层的发送缓存。(3)将发送缓存中的数据帧发送出去。(4)等待。(5)若收到由接收结点发过来的信息(此信息的格式与内容可由双方事先商定好)，则从主机取一个新的数据帧，然后转到(2)。具有最简单流量控制的数据链路层协议算法（续

6、）在接收结点：(1)等待。(2)若收到由发送结点发过来的数据帧，则将其放入数据链路层的接收缓存。(3)将接收缓存中的数据帧上交主机。(4)向发送结点发一信息，表示数据帧已经上交给主机。(5)转到(1)。两种情况的对比（传输均无差错）ABDATADATADATADATA送主机B送主机B送主机B送主机B时间不需要流量控制ABDATA送主机BDATA送主机B需要流量控制前提：假定数据在传输过程中不会出差错但实际情况？三、实用的停止等待协议时间ABDATA0送主机ACKDATA1送主机ACK(a)正常情况ABDATA0DATA0送主机ACK(c)数据帧丢失重传tout丢失！ABDATA0送主机

7、ACKDATA0丢弃ACK(d)确认帧丢失重传tout丢失！ABDATA0NAKDATA0送主机ACK(b)数据帧出错重传出错数据帧在链路上传输的四种情况分析：ACK-确认帧NAK-否认帧死锁限定重发次数启动超时计时器如何解决？重复帧发送帧序号超时计时器的作用结点A发送完一个数据帧时，就启动一个超时计时器(timeouttimer)。计时器又称为定时器。若到了超时计时器所设置的重传时间tout而仍收不到结点B的任何确认帧，则结点A就重传前面所发