第四章數(shù)據(jù)鏈路層

1、1計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院課前思考課前思考 為什么建立數(shù)據(jù)鏈路連接？為什么建立數(shù)據(jù)鏈路連接？ 數(shù)據(jù)鏈路連接與物理連接的聯(lián)系和區(qū)別？數(shù)據(jù)鏈路連接與物理連接的聯(lián)系和區(qū)別？ 數(shù)據(jù)鏈路層主要功能有哪些？數(shù)據(jù)鏈路層主要功能有哪些？ 數(shù)據(jù)鏈路層上常用的差錯(cuò)控制碼有哪些？數(shù)據(jù)鏈路層上常用的差錯(cuò)控制碼有哪些？ 數(shù)據(jù)鏈路層上常用的流量控制策略有哪些？數(shù)據(jù)鏈路層上常用的流量控制策略有哪些？ 常用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議有哪些？常用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議有哪些？第四章第四章 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層2計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院本章內(nèi)容本章內(nèi)容4.1 概述概述4.2 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制4.3 流量控制流量控制 4.4 數(shù)據(jù)

2、鏈路層協(xié)議舉例數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例3計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.1 概述概述 數(shù)據(jù)鏈路層主要功能數(shù)據(jù)鏈路層主要功能 在相鄰節(jié)點(diǎn)之間保證數(shù)據(jù)幀的在相鄰節(jié)點(diǎn)之間保證數(shù)據(jù)幀的“透明透明”傳輸。傳輸。 數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀 數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀是數(shù)據(jù)鏈路層的最小數(shù)據(jù)傳輸單元，即是數(shù)據(jù)鏈路層的最小數(shù)據(jù)傳輸單元，即DPDU。 數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀的一般格式：的一般格式：幀同步幀同步目的地址目的地址源地址源地址控制控制數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)幀校驗(yàn)幀校驗(yàn)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議涉及的主要內(nèi)容數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議涉及的主要內(nèi)容l 數(shù)據(jù)鏈路的建立與拆除數(shù)據(jù)鏈路的建立與拆除l 幀同步幀同步l 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制l 流量控制流量控制4計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院

3、4.2 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制4.2.1 傳輸差錯(cuò)的特征傳輸差錯(cuò)的特征 熱噪聲熱噪聲: 傳輸介質(zhì)內(nèi)的分子熱運(yùn)動。沖擊噪沖擊噪聲聲：外界干擾。熱噪熱噪聲聲: 干擾幅度小，持續(xù)性，對模擬通信影響大。 沖擊噪沖擊噪聲聲：干擾幅度大，突發(fā)性，對數(shù)字通信影響大。 特征特征 如數(shù)據(jù)率為9600bps，一次閃電持續(xù)時(shí)間約為10ms，則連續(xù)破壞96位。 差錯(cuò)產(chǎn)生的主要原因差錯(cuò)產(chǎn)生的主要原因 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，差錯(cuò)控制主要針對沖擊噪聲。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，差錯(cuò)控制主要針對沖擊噪聲。5計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.2 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制4.2.2 差錯(cuò)控制方法差錯(cuò)控制方法 通過特殊的編碼（差錯(cuò)控制碼），使接收端能夠發(fā)現(xiàn)甚至自

4、動糾正錯(cuò)誤。差錯(cuò)控制編碼差錯(cuò)控制編碼l檢錯(cuò)碼：檢錯(cuò)碼：能夠發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，但無法自動糾正差錯(cuò)，通過發(fā)送方重傳來 獲得正確的數(shù)據(jù)。l糾錯(cuò)碼：糾錯(cuò)碼：不但能過發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，而且知道哪些位出錯(cuò)，從而能夠自動 糾正差錯(cuò)。4.2.3 編碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力、編碼效率編碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力、編碼效率 定義定義l碼字：碼字：碼字由信息位串和校驗(yàn)位串（冗余位串）組成。設(shè)信息位 為m位，校驗(yàn)位為r位，則碼字長度為n=m+r。6計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.2 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制l兩個(gè)碼字的距離兩個(gè)碼字的距離 兩個(gè)等長碼字的不同位數(shù)稱為這兩個(gè)碼字的距離，簡稱碼距。兩個(gè)等長碼字的不同位數(shù)稱為這兩個(gè)碼字的距離，簡稱碼距。 如：

5、如：10001001 10110001 則這兩個(gè)碼字的距離為則這兩個(gè)碼字的距離為3。l海明距離海明距離 給定某種編碼規(guī)則，就能夠造出包含全部合法碼字的碼字給定某種編碼規(guī)則，就能夠造出包含全部合法碼字的碼字表（編碼系統(tǒng)）；該碼字表中必存在著兩個(gè)碼字，使得這兩個(gè)表（編碼系統(tǒng)）；該碼字表中必存在著兩個(gè)碼字，使得這兩個(gè)碼字的距離最??；該最小距離稱為該碼字表（編碼系統(tǒng)）的碼字的距離最小；該最小距離稱為該碼字表（編碼系統(tǒng)）的海海明距離明距離。海明距離海明距離決定了編碼系統(tǒng)的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力決定了編碼系統(tǒng)的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力 編碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力編碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力l若要檢測若要檢測d位出錯(cuò)，則海明距離至少為位出

6、錯(cuò)，則海明距離至少為d+1。l若要糾正若要糾正d位出錯(cuò)，則海明距離至少為位出錯(cuò)，則海明距離至少為2d+1。7計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院 例：設(shè)有一編碼系統(tǒng)的碼字表有例：設(shè)有一編碼系統(tǒng)的碼字表有4 4個(gè)碼字組成：個(gè)碼字組成： 0000000000 0000011111 1111100000 1111111111 因?yàn)楹Ｃ骶嚯x為因?yàn)楹Ｃ骶嚯x為5，可檢測出，可檢測出4位出錯(cuò)，自動糾正位出錯(cuò)，自動糾正2位出錯(cuò)。位出錯(cuò)。 如果出錯(cuò)位不超過如果出錯(cuò)位不超過4位，則收到的碼子必定是非法的碼子位，則收到的碼子必定是非法的碼子,即不屬即不屬于碼子表于碼子表; 如果出錯(cuò)位為如果出錯(cuò)位為5位，則出錯(cuò)的碼子可能

7、是合法的碼子。位，則出錯(cuò)的碼子可能是合法的碼子。例：例： 發(fā)送的碼子為發(fā)送的碼子為1111100000，而收到的碼子，而收到的碼子1111111111。 設(shè)收到的碼字為設(shè)收到的碼字為0000000111，如果出錯(cuò)位不超過兩位，則可以，如果出錯(cuò)位不超過兩位，則可以斷定其正確碼字為斷定其正確碼字為0000011111; 如果出錯(cuò)位可能超過兩位（如如果出錯(cuò)位可能超過兩位（如3位），則無法斷定其正確碼字是位），則無法斷定其正確碼字是 0000011111，還是，還是0000000000。 編碼效率編碼效率 R=m/n=m/(m+r) 其中，m為信息位串長度， r為校驗(yàn)位串（冗余位串）長度。4.2 差錯(cuò)

8、控制差錯(cuò)控制8計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院a5= a1 +a2+ a3a6= a2 +a3+ a4a7= a1 +a3+ a4 0000000 0100110 1000101 1100001 0001011 0101101 1001110 1101000 0010111 0110001 1010010 1110100 0011100 0111010 1011001 1111111顯然，編碼表的海明距離為3，能夠自動糾正一位出錯(cuò)。其中，+：異或， 由式（4-1）構(gòu)造的編碼表如下：(4-1) 設(shè)信息位有4位，記為a1a2a3a4；校驗(yàn)位為3位，記為a5a6a7。 編碼系統(tǒng)中任何一個(gè)合法的碼字滿

9、足如下線性獨(dú)立的方程： 4.2 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制4.2.4 海明碼海明碼(糾錯(cuò)碼糾錯(cuò)碼) 構(gòu)造海明碼構(gòu)造海明碼9計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院設(shè)發(fā)送方發(fā)出的碼字為： a1a2a3a4 a5a6a7 接受方收到的碼字為：b1b2b3b4 b5b6b7 令：br= ar+er r=1,2,.7 (4-2)若第r位出錯(cuò)，則er=1；否則er=0。s1 s2 s3稱為校驗(yàn)因子；接受方將根據(jù)校驗(yàn)因子來判斷哪位出錯(cuò)。 再令：s1= b1 +b2+b3+ b5 s2= b2 +b3+ b4+b6 s3= b1 +b3+b4+ b7(4-3)將（4-1）,（4-2）代入（4-3）得： s1= e1 +e2+

10、 e3+ e5 s2= e2 +e3+ e4+ e6s3= e1 +e3+ e4+ e7(4-4) 糾錯(cuò)原理糾錯(cuò)原理10計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.2 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制根據(jù)式（4-4）:s1= e1 +e2+ e3 + e5 s2= e2 +e3+ e4 + e6s3= e1 +e3+ e4+ e7得到下表:出錯(cuò)位 s1 s2 s3 1 0 11 1 0無無 0 001 1 10 1 11 0 00 1 00 0 1123456711計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.2 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制l上述上述海明海明碼碼只能糾正一位出錯(cuò)，而實(shí)際通信中經(jīng)常發(fā)生的是突只能糾正一位出錯(cuò)，而實(shí)際通信中經(jīng)

11、常發(fā)生的是突發(fā)性錯(cuò)誤（一連串位出錯(cuò)）。發(fā)性錯(cuò)誤（一連串位出錯(cuò)）。l要糾正突發(fā)性出錯(cuò)，則必須加大海明距離；但加大海明距離勢要糾正突發(fā)性出錯(cuò)，則必須加大海明距離；但加大海明距離勢必會增加校驗(yàn)位串長度，從而降低了編碼效率必會增加校驗(yàn)位串長度，從而降低了編碼效率，同時(shí)也會使編同時(shí)也會使編碼系統(tǒng)過于復(fù)雜。碼系統(tǒng)過于復(fù)雜。l只要將發(fā)送方式稍做改變，就能利用糾正一位出錯(cuò)的海明碼來只要將發(fā)送方式稍做改變，就能利用糾正一位出錯(cuò)的海明碼來糾正多位突發(fā)錯(cuò)：糾正多位突發(fā)錯(cuò)： 討論討論 將k個(gè)碼字排列成一個(gè)矩陣，每行一個(gè)碼字。按列發(fā)送，一次傳輸k個(gè)碼字。 數(shù)據(jù)到達(dá)接收端后，再重新組成矩陣。如果突發(fā)長度K,則每個(gè)碼字最多

12、出現(xiàn)一位錯(cuò)誤，而前述的海明碼恰好能夠糾正這樣的一位錯(cuò)。 12計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.2 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制 循環(huán)冗余碼循環(huán)冗余碼（CRC碼碼） 是目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛的一種檢錯(cuò)碼。是目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛的一種檢錯(cuò)碼。CRC碼又稱多項(xiàng)式碼，每個(gè)碼字對應(yīng)于一個(gè)多項(xiàng)式。碼又稱多項(xiàng)式碼，每個(gè)碼字對應(yīng)于一個(gè)多項(xiàng)式。 設(shè)碼字為a1a2a3.an，則對應(yīng)的多項(xiàng)式為：A(x)=a1xn-1+ a2xn-2+ a3xn-3+. +an 如： 110001 x5+x4+1 4.2.5 循環(huán)冗余碼循環(huán)冗余碼( (檢錯(cuò)碼檢錯(cuò)碼) ) l設(shè)信息位串為a1a2a3.am ，則對應(yīng)的多項(xiàng)式為： M(x

13、)=a1xm-1+ a2xm-2+ a3xm-3+. +aml選擇一個(gè)r次多項(xiàng)式G(x)作為生成多項(xiàng)式，按下面步驟生成校驗(yàn)串：在信息位串后補(bǔ)r個(gè)0，對應(yīng)的多項(xiàng)式為xrM(x)用模2不借位除法，計(jì)算余數(shù)R(x)： R(x)= MOD(xrM(x)/G(x)要發(fā)送的碼字多項(xiàng)式：T(x)=xrM(x)+ R(x) 編碼原理（發(fā)送端）編碼原理（發(fā)送端） 13計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.2 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制例：信息位串為例：信息位串為1010001，若若G(x)= x4+x2+x+1，求，求CRC碼。碼。 解：M（x）= x6+x4+ 1 r=4 xrM(x)= x10+x8+ x4101000

14、10000 計(jì)算 ：R(x)= MOD(xrM(x)/G(x)14計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院= x10+x8+ x4+x3+x2+ 110111 10100010000 10111T(x) = xrM(x)+ R(x)信息位串信息位串 11010 10111 1001111 11010 10111 11010 10111 11010 10111 1101R(x)= x3+x2+ 1 1010001 1101商商除數(shù)除數(shù)G(XG(X) )余數(shù)余數(shù)被除數(shù)被除數(shù)校驗(yàn)位串校驗(yàn)位串 4.2 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制15計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.2 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制G (x) = x4+x2+x+

15、1的編碼電路R01000101輸入10111000101輸出 編碼電路編碼電路R1R2R3 譯碼原理譯碼原理( (接受端）接受端） 接受方收到一個(gè)碼字后，用同一生成多項(xiàng)式接受方收到一個(gè)碼字后，用同一生成多項(xiàng)式G(x)G(x)除該碼字多項(xiàng)式除該碼字多項(xiàng)式T T (x)(x)， 若若MOD(TMOD(T(x)/G(x)(x)/G(x)0,0,則正確則正確 若若MOD(TMOD(T (x)/G(x)(x)/G(x)0,0,則出錯(cuò)則出錯(cuò)思考：思考： 若若MOD(T(x)/ /G(x)0, 是否一定正確是否一定正確? 若若MOD(T(x)/ /G(x) 0，是否一定出錯(cuò)，是否一定出錯(cuò)?16計(jì)算機(jī)與信息學(xué)

16、院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.2 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制l若若G(x)含有含有x+1因子，則能檢測出所有的奇數(shù)位錯(cuò)。因子，則能檢測出所有的奇數(shù)位錯(cuò)。l若若G(x)含有常數(shù)項(xiàng)含有常數(shù)項(xiàng)1，那么能檢測出所有突發(fā)長度，那么能檢測出所有突發(fā)長度r的突發(fā)錯(cuò)。的突發(fā)錯(cuò)。l若若G(x)含有常數(shù)項(xiàng)含有常數(shù)項(xiàng)1，且對任何，且對任何01， 接收窗口尺寸接收窗口尺寸WR=1。發(fā)送方連續(xù)發(fā)送發(fā)送方連續(xù)發(fā)送n幀而無需對方應(yīng)答，但需要將已發(fā)出但尚幀而無需對方應(yīng)答，但需要將已發(fā)出但尚未得到確認(rèn)的幀保存在發(fā)送窗口中，以備重發(fā)。未得到確認(rèn)的幀保存在發(fā)送窗口中，以備重發(fā)。接收方將正確的且?guī)蛱柭淙氘?dāng)前接收窗口的幀存入接收窗接收方將正確的且?guī)?/p>

17、號落入當(dāng)前接收窗口的幀存入接收窗口，同時(shí)按序?qū)⒔邮沾翱诘膸徒唤o主機(jī)（網(wǎng)絡(luò)層）。出錯(cuò)口，同時(shí)按序?qū)⒔邮沾翱诘膸徒唤o主機(jī)（網(wǎng)絡(luò)層）。出錯(cuò)或幀序號未落入當(dāng)前窗口的幀予以丟棄?；驇蛱栁绰淙氘?dāng)前窗口的幀予以丟棄。當(dāng)某幀丟失或出錯(cuò)時(shí)，則其后到達(dá)的幀均丟棄，并返回否認(rèn)當(dāng)某幀丟失或出錯(cuò)時(shí)，則其后到達(dá)的幀均丟棄，并返回否認(rèn)信息，請求對方從出錯(cuò)幀開始重發(fā)。信息，請求對方從出錯(cuò)幀開始重發(fā)。發(fā)送方設(shè)置一個(gè)超時(shí)計(jì)時(shí)器，當(dāng)連續(xù)發(fā)送發(fā)送方設(shè)置一個(gè)超時(shí)計(jì)時(shí)器，當(dāng)連續(xù)發(fā)送n幀后，立即啟動幀后，立即啟動超時(shí)計(jì)時(shí)器；若超時(shí)且未收到應(yīng)答，則重發(fā)這超時(shí)計(jì)時(shí)器；若超時(shí)且未收到應(yīng)答，則重發(fā)這n幀。幀。 順序接收管道協(xié)議順序接收管道協(xié)

18、議 （回退（回退n協(xié)議）協(xié)議）l 協(xié)議描述協(xié)議描述23計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.3 流量控制流量控制l 優(yōu)點(diǎn)：僅需一個(gè)接收緩沖區(qū)。優(yōu)點(diǎn)：僅需一個(gè)接收緩沖區(qū)。l 缺點(diǎn)：當(dāng)信道誤碼率較高時(shí)，會產(chǎn)生大量重發(fā)幀。缺點(diǎn)：當(dāng)信道誤碼率較高時(shí)，會產(chǎn)生大量重發(fā)幀。 選擇重傳協(xié)議選擇重傳協(xié)議l 發(fā)送窗口尺寸發(fā)送窗口尺寸WT= n 1， 接收窗口尺寸接收窗口尺寸WR=m 1 。l若某一幀出錯(cuò)，后面正確到達(dá)的幀雖然不能立即送網(wǎng)絡(luò)層，但可若某一幀出錯(cuò)，后面正確到達(dá)的幀雖然不能立即送網(wǎng)絡(luò)層，但可將其保存在接收窗口；因此，僅需重傳出錯(cuò)幀。將其保存在接收窗口；因此，僅需重傳出錯(cuò)幀。l 優(yōu)點(diǎn)：僅需重傳出錯(cuò)幀，不會產(chǎn)

19、生大量重發(fā)幀。優(yōu)點(diǎn)：僅需重傳出錯(cuò)幀，不會產(chǎn)生大量重發(fā)幀。l 缺點(diǎn)：需要多個(gè)接收緩沖區(qū)。缺點(diǎn)：需要多個(gè)接收緩沖區(qū)。24計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.3 流量控制流量控制協(xié)議協(xié)議 發(fā)送窗口發(fā)送窗口 接收窗口接收窗口 停等 1 1 回退n 1 1 選擇重傳 1 1停停等等 、順序接收管道、選擇重傳協(xié)議都可以看成是滑動窗口協(xié)、順序接收管道、選擇重傳協(xié)議都可以看成是滑動窗口協(xié) 議，其差別僅在窗口的尺寸不同，如下表所示議，其差別僅在窗口的尺寸不同，如下表所示 ： 設(shè)幀序號的位數(shù)為設(shè)幀序號的位數(shù)為m，則：，則： WTWR WT+ WR2m若若WR WT ，則有，則有 WR-WT個(gè)窗口永遠(yuǎn)用不上。個(gè)窗口

20、永遠(yuǎn)用不上。 WT+ WR2m保證了上一輪幀序號和下一輪序號在保證了上一輪幀序號和下一輪序號在WT+ WR范圍內(nèi)不會范圍內(nèi)不會出現(xiàn)重復(fù)；否則，接收端無法判斷落入窗口的幀是屬于哪一輪的。出現(xiàn)重復(fù)；否則，接收端無法判斷落入窗口的幀是屬于哪一輪的。 25計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.3 流量控制流量控制例：設(shè)例：設(shè)m=3, , WT =7, , WR=2，顯然，顯然，WR+WT2m。發(fā)送窗口首先連續(xù)發(fā)送發(fā)送窗口首先連續(xù)發(fā)送7幀（幀（0-6號幀）。號幀）。假設(shè)這假設(shè)這7幀全部正確到達(dá)，接收端收到后返回幀全部正確到達(dá)，接收端收到后返回“確認(rèn)確認(rèn)”，并將接，并將接收窗口向前滑動收窗口向前滑動7個(gè)窗口

21、，即當(dāng)前窗口為個(gè)窗口，即當(dāng)前窗口為7號和號和0號。號。假設(shè)假設(shè)“確認(rèn)確認(rèn)”丟失，由于發(fā)送端超時(shí)收不到丟失，由于發(fā)送端超時(shí)收不到“確認(rèn)確認(rèn)” 而誤認(rèn)為所而誤認(rèn)為所發(fā)送的幀全部丟失，于是重發(fā)發(fā)送的幀全部丟失，于是重發(fā)0-6號幀。號幀。重發(fā)的重發(fā)的0號幀又落入接收窗口而被重復(fù)接收，并被誤認(rèn)為下一輪號幀又落入接收窗口而被重復(fù)接收，并被誤認(rèn)為下一輪幀的幀的0號幀而遞交給主機(jī)。號幀而遞交給主機(jī)。26計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.4 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例4.4.1 HDLC協(xié)議協(xié)議 HDLC (High Level Data Control) 是一種是一種典型的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，典型的數(shù)

22、據(jù)鏈路層協(xié)議，該協(xié)議該協(xié)議“面向比特面向比特”，即以，即以“比特比特”作為數(shù)據(jù)幀的基本數(shù)據(jù)單位。作為數(shù)據(jù)幀的基本數(shù)據(jù)單位。 HDLC幀格式幀格式l 標(biāo)志標(biāo)志標(biāo)志標(biāo)志地址地址 控制控制 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)幀檢驗(yàn)幀檢驗(yàn)標(biāo)志標(biāo)志 字節(jié)數(shù)： 1 1 1 任意 2 1幀同步標(biāo)志，固定為幀同步標(biāo)志，固定為“01111110”，標(biāo)志著一個(gè)幀的開始與結(jié)束。，標(biāo)志著一個(gè)幀的開始與結(jié)束。連續(xù)發(fā)送多幀時(shí)，可用一個(gè)標(biāo)志字段，既表示幀的開始，又表示幀連續(xù)發(fā)送多幀時(shí)，可用一個(gè)標(biāo)志字段，既表示幀的開始，又表示幀的結(jié)束。的結(jié)束。為了避免其它字段中出現(xiàn)為了避免其它字段中出現(xiàn)“01111110”，HDLC采用采用插插“0”技術(shù)：技術(shù)：27

23、計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.4 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例其后為“0”，則自動去掉該“0”。為“1”則出錯(cuò)。其后為“1”，則檢查下一位：為“0”則為標(biāo)志位。 發(fā)送方：除標(biāo)志位外，連續(xù)發(fā)送5個(gè)“1”后自動插“0”。接收方：連續(xù)收到5個(gè)“1”后， 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0例：例：某一非標(biāo)志字段中恰好出現(xiàn)“0111111001111110”，被誤認(rèn)為是標(biāo)志字段：0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 00 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0發(fā)送端連續(xù)發(fā)送 5 個(gè)“1”后，填入1個(gè)“

24、0”：接收端將 5 個(gè)連 1 之后的“0”刪除：28計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.4 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例l 地址地址全全“1”為廣播地址，全為廣播地址，全“0”為無效地址。為無效地址。在多點(diǎn)通信中，表示目的地址。在多點(diǎn)通信中，表示目的地址。在點(diǎn)到點(diǎn)通信中，地址沒有太大意義，一般用來區(qū)分發(fā)起方和響應(yīng)方。在點(diǎn)到點(diǎn)通信中，地址沒有太大意義，一般用來區(qū)分發(fā)起方和響應(yīng)方。 l 控制控制 該字段表示幀類型，幀編號及其他控制信息。該字段表示幀類型，幀編號及其他控制信息。 信息幀：信息幀：用于傳輸數(shù)據(jù)監(jiān)督幀：監(jiān)督幀：應(yīng)答幀不帶編號和數(shù)據(jù)，相當(dāng)于控制幀，包括：SNRMSNRM（置正常響應(yīng)

25、模式）UAUA（無編號幀確認(rèn)）FRMRFRMR（幀拒絕）DISCDISC（拆除連接）RESETRESET(復(fù)位)等。幀類型幀類型無編號幀：無編號幀：29計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.4 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例0 0 N(S) N(S)P/FP/FN(R) N(R) 1 1 1 1M MP/FP/FM M1 10 0S SP/FP/FN(R)N(R) 1 2 3 4 5 6 7 8信息幀以“0”打頭 監(jiān)督幀以“10”打頭 無編號幀以“11”打頭 N(S):N(S):表示信息幀的幀序號（0-7）。N(R):N(R):接收端期望接收的下一幀的序號。P/F P/F ：輪詢/結(jié)束位，

26、用于多點(diǎn)輪詢訪問方式?？刂谱侄胃袷娇刂谱侄胃袷絊 S：00:00:確認(rèn)以前各幀，準(zhǔn)備接受序號從N(R)開始的后繼幀。10:10:確認(rèn)以前各幀，但暫停接收后繼幀，用來進(jìn)行流量控制。01:01:否認(rèn)N(R)起的各幀，請求重發(fā)序號從N(R)開始的各幀。11:11:僅否認(rèn) N(R)幀，請求重發(fā)序號為N(R)的單幀。M M：共5位，表示32種控制功能。30計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.4 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，即高層的報(bào)文分組，可以是任意二進(jìn)制位的組合。l 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)l 幀校驗(yàn)幀校驗(yàn) 16位CRCCRC碼，G(X)= CRC-CCITT = xG(X)= CRC-CCITT = x1616+x+x1212+x+x5 5+1+1。 HDLC工作原理工作原理l 建立數(shù)據(jù)鏈路連接建立數(shù)據(jù)鏈路連接SNRM網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層HDLCHDLC物理層物理層物理層物理層UASNRMUASNRM，UA位流位流31計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院4.4 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例通過層間接口通過層間接口(服務(wù)服務(wù))，請求建立物理連接。，請求建立物理連接。請求建立鏈路