信息通信网络概论

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1、信息通信网络概论第3章数据链路层LEC.8东南大学自动控制系第3章数据链路层*3.1数据链路层的基本概念*3.2停止等待协议3.2.1完全理想化的数据传输3.2.2具有最简单流量控制的数据链路层协议3.2.3实用的停止等待协议3.2.4循环冗余检验的原理3.2.5停止等待协议的算法3.2.6停止等待协议的定量分析东南大学自动化学院第3章数据链路层（续）*3.3连续ARQ协议3.3.1连续ARQ协议的工作原理3.3.2连续ARQ协议的吞吐量3.3.3滑动窗口的概念3.3.4信道利用率与最佳帧长3.4选择重传ARQ

2、协议东南大学自动化学院第3章数据链路层（续）*3.5面向比特的链路层协议HDLC3.5.1HDLC协议概述3.5.2HDLC的帧结构*3.6因特网的点对点协议PPP3.6.1PPP协议的工作原理3.6.2PPP协议的帧格式3.6.3PPP协议的工作状态东南大学自动化学院3.1数据链路层的基本概念¢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

3、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数据链路层和物理层这两层功能。东南大学自动化学院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。结点帧帧结点¢早期的数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。东南大学自动化学院数据链路层的主要功能(1)链路管理——数据链路的建立、维持和释放(2)帧定界——帧同步，区分帧的开始和结束

4、(3)流量控制(4)差错控制(5)将数据和控制信息区分开(6)透明传输(7)寻址东南大学自动化学院3.2停止等待协议¢先研究一下数据链路层的模型。东南大学自动化学院数据链路层的简化模型主机H向H发送数12路由器R1路由器R主机H路由器R312主机H2电话网局域网广域网局域网HH1从层次上来看数据的流2应用层应用层RRR运输层123运输层网络层网络层网络层网络层网络层链路层链路层链路层链路层链路层物理层物理层物理层物理层物理层东南大学自动化学院数据链路层的简化模型(续）主机H向H发送数12路由器R1路由器R主机H

5、路由器R312主机H2电话网局域网广域网局域网HH12仅从数据链路层观察帧的流应用层应用层RRR运输层123运输层网络层网络层网络层网络层网络层链路层链路层链路层链路层链路层物理层物理层物理层物理层物理层东南大学自动化学院3.2.1完全理想化的数据传输发送方接收方主主机APAP11APAP22机高层AB缓存缓存帧帧缓存缓存数据链路层数据链路东南大学自动化学院完全理想化的数据传输¢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

6、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。东南大学自动化学院3.2.2具有最简单流量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。东南大学自动化学院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

7、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)。东南大学自动化学院具有最简单流量控制的数据链路层协议算法（续）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)。东南大学自动化学院两种情况的对比（传输均无差错）不需要流量控制需

8、要流量控制ABABDADTAATA送主机B送主机BDATAD送主机BATADATA送主机B送主机BDATA时间送主机B东南大学自动化学院3.2.3实用的停止等待协议四种情况ABABABABDDDA丢ADATTATAATA出错00A00失送tout！tout丢送KKKCCAAA主N失主机！机重重重DADDDTAATAA0TATA0A01传传传丢送送送KKCKK弃CCAC时A主A主主A间机