第3章数据链路层-1

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1、计算机网络与通信课程教案授课时间2012．3.12课次7授课方式理论课讨论课□实验课□习题课□其他□课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第三章数据链路层3.1使用点对点信道的数据路层3.2　点对点协议PPP教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：让学生了解数据链路层所提供的服务，掌握使用点对点信道的数据链路层协议需要解决的问题，及解决办法。熟悉PPP协议。教学重点及难点：对数据链路层协议需要解决的问题及其办法。CRC校验。PPP协议。教学基本内容及方法手段教学方法手段：多媒体讲解教学基础内容：一．有前面的协议层次的讲解

2、。引入本章，数据链路层。数据链路层提供的服务二．使用点对点信道的数据链路层1．几个概念链路数据链路帧2．三个基本问题（详细的讲）数据链路层有许多协议，但每个协议都要解决的基本问题是相同的。即封装成帧n封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧。确定帧的界限。n首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。透明传输n发送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC”(其十六进制编码是1B)。n字节填充(bytestuffing)或字符填充(charact

3、erstuffing)——接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。n如果转义字符也出现数据当中，那么应在转义字符前面插入一个转义字符。当接收端收到连续的两个转义字符时，就删除其中前面的一个。差错检测n在传输过程中可能会产生比特差错：1可能会变成0而0也可能变成1。n在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率BER(BitErrorRate)。n误码率与信噪比有很大的关系。n为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输数据时，必须采用各种差错检测措施。循环冗余检验的原理n在发送端，先把数据划分为

4、组。假定每组k个比特。n假设待传送的一组数据M=101001（现在k=6）。我们在M的后面再添加供差错检测用的n位冗余码一起发送。冗余码的计算n用二进制的模2运算进行2n乘M的运算，这相当于在M后面添加n个0。n得到的(k+n)位的数除以事先选定好的长度为(n+1)位的除数P，得出商是Q而余数是R，余数R比除数P少1位，即R是n位。例n现在k=6,M=101001。n设n=3,除数P=1101，n被除数是2nM=101001000。n模2运算的结果是：商Q=110101，余数R=001。n把余数R作为冗余码添加在数据M的后面发送

5、出去。发送的数据是：2nM+R即：101001001，共(k+n)位。帧检验序列FCSn在数据后面添加上的冗余码称为帧检验序列FCS(FrameCheckSequence)。n循环冗余检验CRC和帧检验序列FCS并不等同。nCRC是一种常用的检错方法，而FCS是添加在数据后面的冗余码。nFCS可以用CRC这种方法得出，但CRC并非用来获得FCS的唯一方法。接收端对收到的每一帧进行CRC检验n(1)若得出的余数R=0，则判定这个帧没有差错，就接受(accept)。n(2)若余数R¹0，则判定这个帧有差错，就丢弃。n但这种检测方法并

6、不能确定究竟是哪一个或哪几个比特出现了差错。n只要经过严格的挑选，并使用位数足够多的除数P，那么出现检测不到的差错的概率就很小很小。注意n仅用循环冗余检验CRC差错检测技术只能做到无差错接受(accept)。n“无差错接受”是指：“凡是接受的帧（即不包括丢弃的帧），我们都能以非常接近于1的概率认为这些帧在传输过程中没有产生差错”。n也就是说：“凡是接收端数据链路层接受的帧都没有传输差错”（有差错的帧就丢弃而不接受）。n要做到“可靠传输”（即发送什么就收到什么）就必须再加上确认和重传机制一．PPP协议1．特点现在全世界使用得最多的

7、数据链路层协议是点对点协议PPP(Point-to-PointProtocol)。用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用PPP协议2．PPP协议应满足的需求简单——这是首要的要求封装成帧透明性多种网络层协议多种类型链路差错检测检测连接状态最大传送单元网络层地址协商数据压缩协商3．PPP协议的组成1992年制订了PPP协议。经过1993年和1994年的修订，现在的PPP协议已成为因特网的正式标准[RFC1661]。PPP协议有三个组成部分a)一个将IP数据报封装到串行链路的方法。b)链路控制协议LCP(LinkControl

8、Protocol)。c)网络控制协议NCP(NetworkControlProtocol)PPP协议的帧格式n标志字段F=0x7E（符号“0x”表示后面的字符是用十六进制表示。十六进制的7E的二进制表示是01111110）。n地址字段A只置为0xFF。地址字段实