2.1-第章 數(shù)據(jù)鏈路層ppt課件

1、Copyright kevin 2010 第第4章章 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 主講教師：陳盈主講教師：陳盈電子郵箱：電子郵箱：ychen222163臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件本章學(xué)習(xí)要求本章學(xué)習(xí)要求u理解：數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中差錯(cuò)產(chǎn)生的原因與性質(zhì)。u掌握：誤碼率的定義與差錯(cuò)控制方法。u掌握：數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念。u理解：面向字符型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實(shí)例BSC。u掌握：面向比特型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實(shí)例 HDLC。u掌握：Internet中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件4.1 差錯(cuò)產(chǎn)生與差錯(cuò)控制方法差錯(cuò)產(chǎn)生與差錯(cuò)控制方法4.1.

2、1 為什么要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)鏈路層為什么要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)鏈路層u在原始物理傳輸線路上傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)是有差錯(cuò)的；u設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)鏈路層的主要目的：將有差錯(cuò)的物理線路改進(jìn)成無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路；u 方法：差錯(cuò)檢測(cè)u 差錯(cuò)控制u 流量控制u作用：為相鄰節(jié)點(diǎn)提高數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，向網(wǎng)絡(luò)層提供高質(zhì)量的服務(wù)，傳輸數(shù)據(jù)單元為幀。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件4.1.2 差錯(cuò)產(chǎn)生的原因和差錯(cuò)類型差錯(cuò)產(chǎn)生的原因和差錯(cuò)類型 u傳輸差錯(cuò) 通過(guò)通信信道后接收的數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱為差錯(cuò);u差錯(cuò)控制 檢查是否出現(xiàn)差錯(cuò)以及如何糾正差錯(cuò)；u通信信道的噪聲分為兩類：熱噪聲和沖擊噪聲；u由熱噪聲引起的差錯(cuò)是隨機(jī)差

3、錯(cuò)，或隨機(jī)錯(cuò)；u沖擊噪聲引起的差錯(cuò)是突發(fā)差錯(cuò)，或突發(fā)錯(cuò)；u引起突發(fā)差錯(cuò)的位長(zhǎng)稱為突發(fā)長(zhǎng)度；u在通信過(guò)程中產(chǎn)生的傳輸差錯(cuò)，是由隨機(jī)差錯(cuò)與突發(fā)差錯(cuò)共同構(gòu)成的。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件傳輸傳輸過(guò)失過(guò)失產(chǎn)生產(chǎn)生過(guò)程過(guò)程信源通信信道信宿數(shù)據(jù)噪聲數(shù)據(jù)+噪聲(a)001100111100011111000011000100010110011001010傳輸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)波形噪聲數(shù)據(jù)信號(hào)與噪聲信號(hào)疊加后的波形采樣時(shí)間接收數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)出錯(cuò)的位(b)臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件 4.1.3 誤碼率的定義誤碼率的定義誤碼率定義：二進(jìn)制比特在數(shù)據(jù)傳

4、輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率，它在數(shù)值上近似等于： Pe = Ne/N其中，N為傳輸?shù)亩M(jìn)制比特總數(shù)； Ne為被傳錯(cuò)的比特?cái)?shù)。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件討討 論論u誤碼率應(yīng)該是衡量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下傳輸可靠性的參數(shù)；u對(duì)于一個(gè)實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，不能籠統(tǒng)地說(shuō)誤碼率越低越好，要根據(jù)實(shí)際傳輸要求提出誤碼率要求；u對(duì)于實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，如果傳輸?shù)牟皇嵌M(jìn)制比特，要折合成二進(jìn)制比特來(lái)計(jì)算；u差錯(cuò)的出現(xiàn)具有隨機(jī)性，在實(shí)際測(cè)量一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)時(shí)，只有被測(cè)量的傳輸二進(jìn)制比特?cái)?shù)越大，才會(huì)越接近于真正的誤碼率值。 臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件

5、4.1.4 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制 差錯(cuò)控制就是要保證所有的幀最終都能按順序正確傳送到相鄰目的節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)層。數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯(cuò)控制。具體做法：在原二進(jìn)制代碼長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上增加其位長(zhǎng)度，且對(duì)增加長(zhǎng)度前的數(shù)據(jù)按一定規(guī)律進(jìn)行變換，以形成含冗余長(zhǎng)度的新碼，稱為差錯(cuò)編碼。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件一、一、 檢錯(cuò)碼與糾錯(cuò)碼檢錯(cuò)碼與糾錯(cuò)碼 一般上，增加的位長(zhǎng)度冗余度越大，對(duì)應(yīng)差錯(cuò)編碼的糾錯(cuò)能力就越強(qiáng)，但花費(fèi)的處理和傳輸時(shí)間也越長(zhǎng)。差錯(cuò)編碼通常有兩類：糾錯(cuò)碼：每個(gè)傳輸?shù)姆纸M帶上足夠的冗余信息； 接收端能發(fā)現(xiàn)并自動(dòng)糾正傳輸差錯(cuò)。檢錯(cuò)碼:分組僅包含足以使接收

6、端發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)的冗余信息；接收端能發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)，但不能確定哪一比特是錯(cuò)的，并且自己不能糾正傳輸差錯(cuò)。 臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件二、常用的檢錯(cuò)碼二、常用的檢錯(cuò)碼1.奇偶校驗(yàn)碼在數(shù)據(jù)塊后加一位校驗(yàn)位，使該數(shù)據(jù)連校驗(yàn)位在內(nèi)“1的個(gè)數(shù)恒為偶數(shù)個(gè)則稱為偶校驗(yàn)；假設(shè)“1個(gè)數(shù)恒為奇數(shù)個(gè)則稱為奇校驗(yàn)。設(shè)b0-bm-1是在同一組的數(shù)據(jù)，bm為校驗(yàn)位，那么：偶校驗(yàn)位：bm=b0 b1 bm-1奇校驗(yàn)位：bm=b0 b1 bm-1 1例：10010111 偶校驗(yàn)位：bm=1 奇校驗(yàn)位：bm=0臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件2.循環(huán)冗余碼循環(huán)冗余碼CRC碼

7、）碼） 在發(fā)送端產(chǎn)生一個(gè)循環(huán)冗余碼，附加在信息位后面一起發(fā)送到接收端，接收端收到的信息按發(fā)送端形成的循環(huán)冗余碼同樣的算法進(jìn)行校驗(yàn)，若有錯(cuò)，需重發(fā)。 臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件循環(huán)冗余編碼工作原理循環(huán)冗余編碼工作原理 發(fā)送方接收方發(fā)送數(shù)據(jù) f(x)生成多項(xiàng)式 G(x)f(x)xk.G(x)=Q(x)+R(x)G(x)實(shí)際發(fā)送: f(x)xk.+R(x)數(shù)據(jù)字段校驗(yàn)字段f(x)xk.R(x)發(fā)送數(shù)據(jù) f (x)生成多項(xiàng)式 G(x)R(x)=R(x) 接收正確R(x)=R(x) 接收出錯(cuò)發(fā)送f(x)xk.G(x)=Q(x)+R(x)G(x)臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copy

8、right kevin 2010 課件 舉舉 例例1 1 0 0 1 1發(fā)送數(shù)據(jù)比特序列CRC校驗(yàn)碼比特序列1 0 0 1帶CRC校驗(yàn)碼的發(fā)送數(shù)據(jù)比特序列f(x)臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件驗(yàn)驗(yàn) 證證整除！表明沒(méi)有錯(cuò)整除！表明沒(méi)有錯(cuò)誤。誤。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)CRC生成多項(xiàng)式生成多項(xiàng)式Gx）uCRC-12 Gx）= x12+x11+x3+x2+x+1u （1100000001111）uCRC-16 Gx）= x16+x15+x2+1u （11000000000000101）uCRC-CCITT Gx）= x16

9、+x12+x5+1uCRC-32 Gx）=x32+x26+x23+x22+x16+x12+ux11+ x10+x8+x7+x5+x4 + x2+x+1 臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件CRC校驗(yàn)碼的檢錯(cuò)能力校驗(yàn)碼的檢錯(cuò)能力uCRC校驗(yàn)碼能檢查出全部單個(gè)錯(cuò)；uCRC校驗(yàn)碼能檢查出全部離散的二位錯(cuò)；uCRC校驗(yàn)碼能檢查出全部奇數(shù)個(gè)錯(cuò)；uCRC校驗(yàn)碼能檢查出全部長(zhǎng)度小于或等于K位的突發(fā)錯(cuò)；uCRC校驗(yàn)碼能以1-（1/2K-1的概率檢查出長(zhǎng)度為K+1位的突發(fā)錯(cuò)；u如果K=16，則該CRC校驗(yàn)碼能全部檢查出小于或等于16 位的所有的突發(fā)差錯(cuò)，并能以1-（1/216-1=99

10、.997的概率檢查出長(zhǎng)度為17位的突發(fā)錯(cuò)，漏檢概率為0.003%； 臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件1.1.反饋重發(fā)機(jī)制反饋重發(fā)機(jī)制在數(shù)據(jù)鏈路層，大多數(shù)情況都是采用檢錯(cuò)碼。為了向發(fā)送方在數(shù)據(jù)鏈路層，大多數(shù)情況都是采用檢錯(cuò)碼。為了向發(fā)送方報(bào)告數(shù)據(jù)的接收情況，接收方使用應(yīng)答來(lái)進(jìn)行信息反饋。報(bào)告數(shù)據(jù)的接收情況，接收方使用應(yīng)答來(lái)進(jìn)行信息反饋。發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)監(jiān)控信道監(jiān)控信道監(jiān)控信道監(jiān)控信道應(yīng)答應(yīng)答發(fā)發(fā)收收收收發(fā)發(fā)4.1.6 差錯(cuò)控制機(jī)制差錯(cuò)控制機(jī)制 臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件 1.反饋重發(fā)機(jī)制反饋重發(fā)機(jī)制 信源校驗(yàn)碼編碼器存儲(chǔ)器發(fā)送裝置

11、傳輸信道接收裝置發(fā)發(fā)送送端端校驗(yàn)碼譯碼器接接收收端端信宿反饋信號(hào)控制器反饋信號(hào)控制器臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件重發(fā)：當(dāng)發(fā)送方接收到否定的回答，表明數(shù)據(jù)發(fā)送錯(cuò)誤，則需重發(fā)錯(cuò)誤幀；超時(shí)重發(fā)：如果數(shù)據(jù)幀或應(yīng)答幀在傳輸過(guò)程中丟失，則發(fā)送方收不到應(yīng)答，即超過(guò)接收應(yīng)答的規(guī)定時(shí)間，此時(shí)也需重發(fā)幀；幀重復(fù)：若數(shù)據(jù)幀被正確接收，而應(yīng)答幀被丟失，這種情況接收方會(huì)收到兩個(gè)相同的幀，這種現(xiàn)象稱為幀重復(fù)。解決辦法，對(duì)幀進(jìn)行編號(hào)，接收到相同編號(hào)的幀放棄。反饋重發(fā)策略反饋重發(fā)策略 臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件2.反饋重發(fā)機(jī)制的分類反饋重發(fā)機(jī)制的分類 停止

12、等待方式停止等待方式 接接收收端端發(fā)發(fā)送送端端ACKNAKACK12231223臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件連續(xù)工作方式連續(xù)工作方式 u拉回方式拉回方式u選擇重發(fā)方式選擇重發(fā)方式 發(fā)發(fā)送送端端接接收收端端ACK0ACK1NAKACK2ACK3(a)ACK0ACK1NAKACK2ACK6(b)ACK3ACK4ACK5丟丟棄棄重重傳傳重重傳傳01234523456012345234560123452678901234526789發(fā)發(fā)送送端端接接收收端端丟丟棄棄臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件4.2 數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念數(shù)據(jù)鏈路層的基本

13、概念4.2.1 物理線路與數(shù)據(jù)鏈路物理線路與數(shù)據(jù)鏈路線路 鏈路物理線路 數(shù)據(jù)鏈路物理線路物理線路+ +鏈路協(xié)議鏈路協(xié)議= =數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件4.2.2 數(shù)據(jù)鏈路控制數(shù)據(jù)鏈路控制 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路控制功能而制定的規(guī)程或協(xié)議。數(shù)據(jù)鏈路層功能鏈路管理：數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持、釋放。 幀同步：從收到的比特流中準(zhǔn)確地區(qū)分幀的邊界。 流量控制：收發(fā)雙方速度保持協(xié)調(diào)。差錯(cuò)控制：差錯(cuò)檢查和差錯(cuò)糾正。幀的透明傳輸：接收方能正確區(qū)分控制信息還是數(shù)據(jù)。尋址 ：能正確傳輸?shù)侥康墓?jié)點(diǎn)。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件

14、4.2.3 數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù) 數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型的第2層；設(shè)立數(shù)據(jù)鏈路層的主要目的是將原始的、有差錯(cuò)的物理線路變?yōu)閷?duì)網(wǎng)絡(luò)層無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路；為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，數(shù)據(jù)鏈路層必須實(shí)現(xiàn)鏈路管理、幀傳輸、流量控制、差錯(cuò)控制等功能；數(shù)據(jù)鏈路層為網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)主要表現(xiàn)在：正確傳輸網(wǎng)絡(luò)層的用戶數(shù)據(jù)，為網(wǎng)絡(luò)層屏蔽物理層采用的傳輸技術(shù)的差異性。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件4.3 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的分類數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的分類u面向字符型方式面向字符型方式u面向比特型方式面向比特型方式臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 201

15、0 課件一、面向字符型的方式一、面向字符型的方式面向字符型的同步傳輸幀格式如下:幀起始字符幀起始字符幀終止字符幀終止字符幀內(nèi)容幀內(nèi)容這種方法使用特殊的這種方法使用特殊的“ASCII“ASCII字符對(duì)字符對(duì)作為幀的作為幀的起始與終止定界符，由于幀同步信息、幀內(nèi)容、起始與終止定界符，由于幀同步信息、幀內(nèi)容、幀終止信息都是以字符形式表示，所以稱為幀終止信息都是以字符形式表示，所以稱為“面面向字符型的同步傳輸向字符型的同步傳輸”。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件舉舉 例例例如：采用ASCII字符對(duì)DLE STX表示幀的開始，DLE ETX表示幀的結(jié)束。若要發(fā)送AB兩個(gè)字符

16、，則發(fā)送信息應(yīng)表示成：DLE STXDLE STX A A B B DLE ETX DLE ETX 由于面向字符方式的幀使用特定的字符來(lái)控制幀的傳輸，由于面向字符方式的幀使用特定的字符來(lái)控制幀的傳輸，對(duì)采用的字符編碼集依賴比較大，因而兼容性差。對(duì)采用的字符編碼集依賴比較大，因而兼容性差。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件若當(dāng)數(shù)據(jù)中恰好出現(xiàn)DLE STX 或DLE ETX時(shí)，則應(yīng)在DLE前再插入一個(gè)DLE，如下圖所示： 發(fā)送前數(shù)據(jù)：DLE STX A DLE ETX B發(fā)送時(shí)數(shù)據(jù)：DLE STX DLE DLE STX A DLE DLE ETX B DLE ETX接

17、收后數(shù)據(jù)：DLE STX A DLE ETX B傳輸起止字符處理傳輸起止字符處理臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件二、面向比特位的方式二、面向比特位的方式使用一個(gè)特殊的比特?cái)?shù)據(jù)作為幀的起始與終止定界符，由于幀起始信息、幀內(nèi)容、幀終止信息都是以比特形式表示，所以稱為“面向比特位的同步傳輸”。任意長(zhǎng)度的比特串任意長(zhǎng)度的比特串幀起始字符幀起始字符幀終止字符幀終止字符幀內(nèi)容幀內(nèi)容01111110011111100111111001111110由于面向比特位的同步傳輸?shù)幕締挝皇潜忍?，因而可由于面向比特位的同步傳輸?shù)幕締挝皇潜忍兀蚨梢杂脕?lái)傳輸任意長(zhǎng)度的二進(jìn)制比特串，通用

18、性強(qiáng)。以用來(lái)傳輸任意長(zhǎng)度的二進(jìn)制比特串，通用性強(qiáng)。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件為了防止在傳輸過(guò)程中，幀內(nèi)容與幀起止標(biāo)志具有相同的比特，發(fā)送方邊發(fā)送邊檢查數(shù)據(jù)，每連續(xù)發(fā)送5個(gè)1后，自動(dòng)在其后插入一個(gè)0；而接收端則逆操作。如下圖所示：發(fā)送前數(shù)據(jù)：0110111111100011111010發(fā)送時(shí)數(shù)據(jù)：01111110 0110111110110001111 10010 01111110接收后數(shù)據(jù)：0110111111100011111010傳輸起止定界符處理傳輸起止定界符處理臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件4.4 面向字符型數(shù)據(jù)鏈路層

19、協(xié)議實(shí)例面向字符型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實(shí)例:BSCASIIC碼控制字符 SOHstart of heading） STXstart of text） ETBend of transmission block） ETXend of text） ACKacknowledge） NAKnegative acknowledge） ENQenquire） EOTend of transmission） SYNsynchrous） DLEdata link escape）臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件面向字符型面向字符型BSC協(xié)議的數(shù)據(jù)幀格式協(xié)議的數(shù)據(jù)幀格式SYNSYNSOH報(bào)頭

20、STX正文ETB/ETXBCC報(bào)文開始同步字符用戶定義報(bào)頭結(jié)束分組結(jié)束報(bào)文結(jié)束校驗(yàn)字段正文字段臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件建立、維護(hù)與釋放數(shù)據(jù)鏈路流程圖建立、維護(hù)與釋放數(shù)據(jù)鏈路流程圖臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件4.5 高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實(shí)例高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實(shí)例面向比特型面向比特型 4.5.1 HDLC產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景 面向字符型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的缺點(diǎn)：報(bào)文格式不一樣；傳輸透明性不好；等待發(fā)送方式，傳輸效率低。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件4.5.2 數(shù)據(jù)鏈路的配置和數(shù)據(jù)傳送方式數(shù)據(jù)鏈路的配置

21、和數(shù)據(jù)傳送方式數(shù)據(jù)鏈路的配置非平衡配置平衡配置非平衡配置中的主站與從站主站：控制數(shù)據(jù)鏈路的工作過(guò)程。主站發(fā)出命令 從站：接受命令，發(fā)出響應(yīng)，配合主站工作非平衡配置中的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)-點(diǎn)方式多點(diǎn)方式臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件數(shù)據(jù)鏈路的非平衡配置方式數(shù)據(jù)鏈路的非平衡配置方式臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件非平衡配置方式非平衡配置方式正常響應(yīng)模式正常響應(yīng)模式NRMNRM）主站可以隨時(shí)向從站傳輸數(shù)據(jù)幀；主站可以隨時(shí)向從站傳輸數(shù)據(jù)幀；從站只有在主站向它發(fā)送命令幀進(jìn)行探詢從站只有在主站向它發(fā)送命令幀進(jìn)行探詢pollpoll），從站），從站響應(yīng)后

22、才可以向主站發(fā)送數(shù)據(jù)幀。響應(yīng)后才可以向主站發(fā)送數(shù)據(jù)幀。 異步響應(yīng)模式異步響應(yīng)模式ARMARM）主站和從站可以隨時(shí)相互傳輸數(shù)據(jù)幀；主站和從站可以隨時(shí)相互傳輸數(shù)據(jù)幀；從站可以不需要等待主站發(fā)出探詢就可以發(fā)送數(shù)據(jù)；從站可以不需要等待主站發(fā)出探詢就可以發(fā)送數(shù)據(jù)；主站負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)鏈路的初始化、鏈路的建立、釋放與差錯(cuò)恢主站負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)鏈路的初始化、鏈路的建立、釋放與差錯(cuò)恢復(fù)等功能。復(fù)等功能。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件平衡配置方式平衡配置方式 u鏈路兩端的兩個(gè)站都是復(fù)合站；u復(fù)合站同時(shí)具有主站與從站的功能；u每個(gè)復(fù)合站都可以發(fā)出命令與響應(yīng)；u平衡配置結(jié)構(gòu)中只有異步平衡模式；u異步

23、平衡模式的每個(gè)復(fù)合站都可以平等地發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸，而不需要得到對(duì)方復(fù)合站的許可。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件數(shù)據(jù)鏈路的平衡配置方式數(shù)據(jù)鏈路的平衡配置方式臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件4.5.3 HDLC的幀結(jié)構(gòu)的幀結(jié)構(gòu) Fflag） ：固定格式：固定格式 01111110 ；作用；作用 幀同步；幀同步； 傳輸數(shù)據(jù)的透明性零比特插入與刪除）傳輸數(shù)據(jù)的透明性零比特插入與刪除） Aaddress） ：地址數(shù)據(jù)鏈路層地址）：地址數(shù)據(jù)鏈路層地址） Ccontrol） ：幀的類型、幀的編號(hào)、命令與控制信息：幀的類型、幀的編號(hào)、命令與控制信息 I

24、information） ：網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)，：網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)，Nmax = 256B CRCchecksum） ：校驗(yàn)：校驗(yàn)A、C、I字段的數(shù)據(jù)字段的數(shù)據(jù) G(X)= X16+X12+X5+1標(biāo)志字段F(8位)地址字段A(8/16位)控制字段C(8/16位)信息字段I(長(zhǎng)度可變)幀校驗(yàn)字段FCS(16/32位)標(biāo)志字段F(8位)臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件零比特插入零比特插入/刪除工作過(guò)程刪除工作過(guò)程臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件幀類型及控制字段的意義幀類型及控制字段的意義標(biāo)志字段F（8 位 ）地址字段A（8 /16位 ）控制字段C（8

25、 位 ）信息字段I(長(zhǎng)度可變)幀校驗(yàn)字段F C S（1 6/32位 ）標(biāo)志字段F(8位)0N(S)P/FN(R)1 0監(jiān)控P/FN(R)1 1未分配P/F未分配信息幀( I ) ：信息幀( I ) ：監(jiān)控幀( S ) ：監(jiān)控幀( S ) ：無(wú)編號(hào)幀無(wú)編號(hào)幀(U)：(U)：b0b4b7b1b2b3b5b6臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件幀類型幀類型uI幀 ： NS） 發(fā)送幀的順序號(hào)u NR） 接收幀的順序號(hào)u P/F= Poll / Final， P=1 詢問(wèn)，F(xiàn)=1 響應(yīng)u P與F成對(duì)出現(xiàn)uS幀 ：監(jiān)控功能位(起確認(rèn)、流量控制等作用)u S = 00，RRrece

26、ive ready）u S = 01，RNRreceive not ready）u S = 10，RJEreject）u S = 11，SREJselect reject）uU幀 ：用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路控制功能臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件U幀的格式與鏈路控制功能幀的格式與鏈路控制功能MP/FM1 1A01111110FCS01111110110000000111100000100011010001UACMADSARMSNRMSABMDISC命令響應(yīng)置異步響應(yīng)置正常響應(yīng)置異步平衡響應(yīng)拆鏈無(wú)編號(hào)確認(rèn)命令拒絕建立主從的點(diǎn)-點(diǎn)結(jié)構(gòu)建立主從的多點(diǎn)結(jié)構(gòu)建立復(fù)合站的平衡結(jié)構(gòu)結(jié)束

27、已建立的數(shù)據(jù)鏈路從站響應(yīng)主站的命令從站報(bào)告幀傳輸異常臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件4.5.4 數(shù)據(jù)鏈路層的工作過(guò)程數(shù)據(jù)鏈路層的工作過(guò)程u簡(jiǎn)化的信息幀結(jié)構(gòu)的表示方法u一個(gè)信息幀的表示 IN(S)N(R)P/FData高層數(shù)據(jù)探詢/終止位接收幀序號(hào)發(fā)送幀序號(hào)I幀標(biāo)志I， N(S)=3， N(R)=4， P=1臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件u無(wú)編號(hào)幀的表示方法 uSNRM幀與UA幀結(jié)構(gòu)的表示方法 U ， SNRM ， P=1U ， UA ， F=1置置異異步步響響應(yīng)應(yīng)模模式式：無(wú)無(wú)編編號(hào)號(hào)確確認(rèn)認(rèn)：01111110A11001001FC

28、S0111111001111110A11001110FCS01111110置置異異步步響響應(yīng)應(yīng)模模式式：無(wú)無(wú)編編號(hào)號(hào)確確認(rèn)認(rèn)：臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件正常響應(yīng)模式數(shù)據(jù)鏈路工作正常響應(yīng)模式數(shù)據(jù)鏈路工作臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件討論：數(shù)據(jù)鏈討論：數(shù)據(jù)鏈路層與物理層路層與物理層的關(guān)系的關(guān)系臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件4.6 Internet中的數(shù)據(jù)鏈路層中的數(shù)據(jù)鏈路層 4.6.1 Internet中主要的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議中主要的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議uSLIP （Serial Line IP）:串行線路

29、的Internet數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 。uPPP （ Point-to-Point Protocol）：點(diǎn)-點(diǎn)協(xié)議。uSLIP與PPP用于串行通信的撥號(hào)線路上，是目前家庭計(jì)算機(jī)或公司用戶通過(guò)ISP接到Internet主要的協(xié)議。 臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件4.6.2 SLIP協(xié)議協(xié)議uSLIP出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代初;uSLIP協(xié)議支持TCP/IP協(xié)議;u對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的封裝，然后用RS-232接口串行線路進(jìn)行傳輸;uSLIP通常也用來(lái)將遠(yuǎn)程終端連接到UNIX主機(jī)，也可通過(guò)租用或撥號(hào)串行線路進(jìn)行主機(jī)到路由器，以及路由器到路由器的通信。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copy

30、right kevin 2010 課件典型的典型的SLIP接入方式接入方式uInternet的家庭或小型公司用戶通過(guò)調(diào)制解調(diào)器、電話網(wǎng)絡(luò)連接到ISP的調(diào)制解調(diào)器；uISP的調(diào)制解調(diào)器再通過(guò)它的路由器接入Internet；uSLIP系統(tǒng)一般可以發(fā)送和接收1006B的IP數(shù)據(jù)報(bào)。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件SLIP協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)uRFC 1055文件對(duì)SLIP幀格式進(jìn)行了討論;uSLIP幀頭與幀尾的“C0”，是協(xié)議使用的惟一的一個(gè)控制字符;uC0的二進(jìn)制編碼比特序列是1000011 0000000;uC0的使用將影響SLIP幀數(shù)據(jù)的透明性; IP數(shù)據(jù)包E

31、ndEndIP數(shù)據(jù)包C0C0C0在數(shù)據(jù)傳送中以“DB”“DC”表示DB在數(shù)據(jù)傳送中以“DB”“DD”表示臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件SLIP協(xié)議的缺點(diǎn)協(xié)議的缺點(diǎn)u使用SLIP協(xié)議時(shí)，通信的雙方都必須知道對(duì)方的IP地址，因?yàn)镾LIP協(xié)議沒(méi)有為它們提供相互交換地址信息的方法；u沒(méi)有設(shè)置協(xié)議類型字段，不具備同時(shí)處理多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的能力；u沒(méi)有校驗(yàn)和字段，差錯(cuò)控制功能由高層的協(xié)議承擔(dān)；uSLIP協(xié)議并不是Internet的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，因此不同版本的之間就會(huì)存在著差別，使得互連變得困難。臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copyright kevin 2010 課件4.6.3 CSLIP協(xié)議協(xié)議uSLIP協(xié)議通常運(yùn)行于傳輸速率相對(duì)較低的串行線路上;u在常用于Telnet之類的應(yīng)用程序中，人們提出了一種壓縮的SLIPCSLIP ）協(xié)議;uRFC 1144對(duì)CSLIP進(jìn)行了定義;uTelnet是一種交互式的應(yīng)用程序，每次常常只傳送幾個(gè)字節(jié)的信息，通信效率低。 IP報(bào)頭(20位)TCP報(bào)頭(20位)數(shù)據(jù)壓縮TCP/IP報(bào)頭(3到5位)數(shù)據(jù)S SL LI IP P幀幀：C CS SL LI IP P幀幀：臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)系Copy