第03章 数据链路控制ppt课件.ppt

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1、第3章数据链路控制计算机网络与通信(第2版)第3章数据链路控制3.1流量控制3.2差错检测3.3差错控制3.4高级数据链路控制(HDLC)3.5其他数据链路控制协议第3章数据链路控制为了理解数据链路控制的必要性，我们针对两个直接相连的发送站和接收站之间的高效率的数据通信，在下面列出一些要求和目标：帧同步：数据以数据块的形式发送，这些数据块简称为帧。每个帧的开始和结束必须可以辨别。流量控制：发送站点发送帧的速度不得超出接收站点接纳这些帧的速度。差错控制：由传输系统引起的比特差错必须被校正。第3章数据链路控制寻址：在类似局域网这样的多站点线路上，必须对传输时

2、涉及的两个站点的身份有所定义。在同一链路上既有控制信息，又有数据。通常人们不希望为控制信息另外设立一条物理上独立的通信路径。因此，接收器必须能够从传输的数据中辨认出控制信息。链路管理：持续的数据交换的初始化、维护以及终止等工作需要站点之间大量的协同和合作。因而需要具有管理这些交换的过程。3.1流量控制帧传输模型3.1.1停止等待流量控制流量控制中最简单的形式，其工作过程如下：源实体传送一个帧，目的实体在接收到它之后，返回一个对刚刚接收到的帧的确认，以表明自己愿意接收另一个帧。源站点在发送下一个帧之前必须等待，直到接收到这个确认。因此，目的站点可以不发送确认，

3、从而简单地中止了传输流量。3.1.1停止等待流量控制如果一个报文要通过少量的但比较长的帧来发送，那么事实上这个过程很难再进一步完善。此时可将数据块，用多个帧来传送这些数据。这样做的原因如下：接收方的缓存空间可能有限。传输时间越长，产生差错的可能性也越高，重传整个帧的可能性也越大。使用较小的帧，就能更快地检测到差错，而且需要重新传输的数据量也较小。在类似局域网这样的共享媒质上，通常不希望让一个站点长时间地占用传输媒质，因为这样会导致其他发送站点的时延过长。停止等待的链路利用率(传输时间=1；传播时间=a)3.1.1停止等待流量控制在图中，传输时间(站点传输一个

4、帧所需要的时间)取归一化值1，并且传播时间(一个比特从发送方到达接收方所需的时间)用变量a表示。换句话说，当a小于1时，传播时间小于传输时间。在这种情况下，帧的长度足以使源站点在把这个帧完全发送出去之前，帧的前几位已经到达了目的站点。当a大于1时，传播时间大于传输时间。此时，在这个帧的前几比特到达接收方之前，发送方已完成了整个帧的传播。换言之，a的值越大，则站点之间的数据率越高、距离越远。3.1.1停止等待流量控制请注意，当a＞1时，线路总是没有被完全利用，并且即使a＜1，线路也没有得到充分利用。总体上来说，当数据率非常高时，或发送方与接收方之间的距离非常远

5、时，停止等待流量控制所提供的路线利用效率不高。3.1.2滑动窗口流量控制站点B为n个帧分配了缓冲区，因此，B能够接收n个帧，且允许A在不等待任何确认帧的情况下发送n个帧。B通过发送一个确认帧来肯定某个帧已经被接收，在这个确认帧中包含有下一个希望接收到的帧序号。这种机制也可用于一次确认多个帧。A维护了一张允许发送的序号列表，而B维护的是它准备接收的序号的列表。这两张列表都可以被认为是帧的窗口(window)。滑动窗口的描述kbit长的字段，序号范围为0～2k-1，并且是以2k为模的数值滑动窗口的例子滑动窗口的例子假设该例中的序号字段为3 bit，且最大窗口尺寸

6、为7个帧。起初，A和B上的滑动都表明A可以发送以帧0(F0)为首的以下7个帧。在发送了3个帧(F0、F1和F2)且没有收到确认的情况下，A将自己的滑动窗口缩小为4个帧。此时的滑动窗口表明A可以发送以3号帧为首的后4个帧。接着B发送一个RR(接收就绪)3，RR3的含义是“我已经接收到第2号帧以前的所有帧，并且准备接收第3号帧，事实上，我已经准备接收以3号帧为首的后7个帧。”有了这个确认帧，A再次允许发送7个帧，并且仍然以帧3为首。A接着发送出帧3、帧4、帧5和帧6。B返回一个RR4，以允许A继续发送，直到帧F2。RNR我们所描述的机制实际提供了流量控制的一种形

7、式：接收方必须只能容纳紧跟在最后一次确认帧之后的7个帧。为了弥补这一点，大多数协议允许站点通过发送一个接收未就绪(RNR)的报文来完全切断对方的帧流量，这个报文确认了前几个帧，但禁止继续发送后面的帧。因此RNR5的含义就是：“我已经接收到第4号帧之前的所有帧，但是无法接收更多的帧。”在此后的某个时刻，站点必须发送一个正常的确认帧来重新启动滑动窗口。捎带技术到目前为止，我们仅讨论了一个方向上的传输。如果在两个站点之间交换数据，那么每个站点都要维护两个窗口，一个用于发送，另一个用于接收，且双方都需要向对方发送数据和确认帧。为了提供更有效的措施来满足这一要求，通常

8、会采用一种称为捎带的技术。每个数据帧除了一个存放帧序