数据链路层协议及差错控制

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1、计算机网络与INTERNET原理及技术计算机科学与技术专业MajorofComputerScienceandTechnology主讲：郭银章教授第一讲：计算机网络概述第二讲：计算机网络通信与数据交换技术第三讲：数据链路层协议及差错控制技术第四讲：局域网协议体系及以太网技术目录提纲第五讲：网络层网络互连协议IP/ICMP第六讲：路由协议与路由算法第七讲：传输层传输控制协议TCP/UDP计算机网络与INTERNET原理及技术第三讲：数据链路层协议及差错控制技术3.1点到点通信的数据链路层概述3.2数据链路层的帧同步技术3.3数据链路层的差错检测技术3.4数据

2、链路层的差错控制技术3.5数据链路层的流量控制技术计算机网络与INTERNET原理及技术3.6数据链路层协议HDLC和PPP1、数据链路层概述数据链路层位于物理层和网络层之间，物理层屏蔽了底层物理设备、传输介质以及通信技术的差异，向数据链路层提供数据传输服务。数据链路层将原始的、有差错的物理线路改造成逻辑上无差错的数据链路，向网络层提供无差错的数据服务。其提供的主要功能包括：差错控制、流量控制、帧的封装同步、透明传输、链路管理以及MAC寻址等。数据链路层使用的通信信道有两种：点到点信道和广播信道。点到点信道是收发双方一对一的通信方式。广播信道则采用广播方

3、式进行信息传递，需要专门协议来管理信道使用。本章主要介绍比较简单的点到点信道数据链路层的问题。3.1、数据链路层的概念第三讲：数据链路层协议及差错控制技术1、数据链路层概述3.1、数据链路层的概念第三讲：数据链路层协议及差错控制技术我们可以把各种连接看作是一个节点到另一个节点的点到点通信1、数据链路层概述3.1、数据链路层的概念第三讲：数据链路层协议及差错控制技术2、数据链路层的功能帧同步：数据链路层传输的数据格式为帧，在发送端进行封装成帧的时候，为了保证接收端能够同步接收数据，需要设置帧的起始定界符和结束定界符。。差错控制：采用奇偶校验、循环冗余码、校

4、验和等进行差错检测；采用自动请求重传ARQ机制进行差错控制。流量控制：流量控制一般采用滑动窗口机制防止数据溢出。链路管理：数据链路层的链路管理功能主要有链路的建立、维持和释放透明传输：对于传输的数据内容、格式及编码没有限制、不负责信息结构意义的解释。3.1、数据链路层的概念第三讲：数据链路层协议及差错控制技术2、数据链路层的功能MAC寻址：不同于IP寻址，寻找的是计算机的物理地址，在以太网中采用媒体访问控制地址进行网络主机的定位。数据与控制信息的区分:数据和控制信息都是在同一信道传输，打包在同一数据帧中，如何有效地区分数据信息和控制信息，是DH层必须解决

5、的问题。3.1、数据链路层的概念第三讲：数据链路层协议及差错控制技术3、数据链路层的服务无确认无连接服务源主机向目标主机发送独立的帧，目标主机不需要对这些帧进行确认。源端发送前，也不需要事先进行连接请求。对于数据完整性要求不高的网络服务，可使用该服务，以提高数据的传输效率。有确认无连接服务：源主机在发送帧的时候，不需要事先建立连接。但是要对每一个发送的帧进行编号，目标主机要对接收的数据帧进行确认，源主机在规定的时间周期内没有收到ACK确认信息，则要重传已发送的数据帧。有确认面向连接服务：发送数据前既要建立可靠的链接，又要对数据帧进行确认重传。保证每一帧数

6、据只按正常顺序接收一次3.1、数据链路层的概念第三讲：数据链路层协议及差错控制技术1、字符计数法是一种面向字节的同步规程，它利用帧头部中的一个域来指定该帧中的字符数，以一个特殊的字符表示一帧开始，以一个专门的字段标注帧内的字符数。其同步原理是：接收方可以通过对该特殊字符的识别从比特流中区分出帧的开始，并从专门字段中获知该帧中随后跟随的数据字符数，从而确定帧的终止位置。其最大缺点是：标识帧大小的字段出错，将无法确定帧的长度，也不能进行重传。这种同步技术使用已经很少。3.2、数据链路层的帧同步技术帧同步要解决的核心问题：对物理层提供的比特流中进行数据帧的开始

7、位和结束位进行识别。第三讲：数据链路层协议及差错控制技术数据帧1,5个字符数据帧2,5个字符数据帧3,5个字符数据帧1,5个字符数据帧2,错误数据帧3,5个字符72、字符填充的首尾定界符法是一种使用特定的字符来定界一帧的起始与终止，以解决错误后的重新同步问题。控制字符SOH为帧的起始定界符，表示一幅帧的开始，控制字符EOT表示一幅帧的结束。3.2、数据链路层的帧同步技术第三讲：数据链路层协议及差错控制技术2、字符填充的首尾定界符法当帧的数据部分包含了控制字符EOT或者SOH的时候，就会发生帧同步传输错误。例如当数据部分出现EOT字符的时候，接收端就会认为

8、帧的传输结束，将后边的数据丢弃，无法保证透明传输。解决策略：在数据部分出现的定界