数据链路层需要解决的问题

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1、数据链路层需要解决的问题1）为网络层提供的服务2）成帧3）差错控制4）流量控制1）为网络层提供的服务将源端网络层的数据传输给宿端网络层物理层数据链路层网络层传输层应用层比特流物理层数据链路层网络层保证数据流的顺序传输层应用层源宿为网络层提供服务的分类无确认的无连接服务从源到宿发送独立帧，不确认帧的到达不提供纠错重传服务适用于误码率较低的可靠通信有确认的无连接服务对发送的每一帧独立确认其接收情况在一定时间间隔内未收到确认则重发这一帧适用于不可靠的通信有确认的面向连接服务-从源到宿建立连接（占用资源）-在连接上传输赋予编号的帧-

2、保证帧的正确顺序，且每帧只接收一次-对每一帧都确认-断开连接（释放占用的资源）2）成帧为了给网络层提供服务，需要使用物理层提供的服务（比特流的透明传输）使用物理层服务的方法：把比特流分成离散的帧通过帧的校验和检错，采取相应措施成帧的方法标识帧的首尾成帧的方法字符计数法字符填充的首尾标识法位填充的首尾标识法字符流举例帧头：说明帧的字符数控制字符传输错误出现差错带来的问题无法确定下一帧的帧头位置无法确定重传帧的帧头位置特点帧不定长用帧头一个控制字符区分帧的首尾按照控制字符说明的长度计数，确定帧边界问题控制字符的数值错误造成发送与

3、接收不同步字符计数法字符填充的首尾标识法举例帧首同步字符帧尾数据传输帧填充字符SYNSYNDLESTXADLEDLEBDLEDLECDLEETX特点用8位ASCII码定义帧头和帧尾的标识符DLESTX（DataLinkEscape;StartofText）DLEETX（DataLinkEscape;EndofText）出现差错后无需解决再同步问题需要解决的问题数据中包含定义的标识符DLE、STX和ETX解决：发送方插入一个相同的标识符字符填充的首尾标识法位填充的首尾标识法举例帧首01111110011111011011111

4、0001111110帧尾数据带填充位的首尾标志法（面向位）：HDLC填充位位填充的首尾标识法特点帧以bit为单位，不以byte为单位定义特殊的帧头和帧尾标识位模式01111110需要解决的问题数据中包含定义的标识位模式01111110解决：发送方在连续5个“1”之后插入一个“0”3）差错控制差错控制的基本概念与差错控制有关的术语差错控制方法举例差错控制的基本概念差错控制需要解决的问题保证不丢帧保证不乱序差错控制手段接收方回送确认控制帧用计时器确定帧丢失情况用帧的编号识别重复帧情况差错的检测和纠正纠错码在发送的数据块中附加充足

5、的冗余信息接收方根据冗余信息纠正错误检错码在发送的数据块中附加适当的冗余信息，使接收方有足够的信息检测是否有差错当有差错时，对发送方请求重传1.奇偶校验（ParityChecking）若接收方收到的字节奇偶结果不正确，就可以知道传输中发生了错误。奇偶校验分析奇偶校验能检测出任何单比特错误。若接收方发现1的个数为奇数，则发生错误。问题：在电子传输中，单比特错误很罕见。通常是“突发错误”结论若有奇数个比特位改变，奇偶校验能检测出该错误。若有偶数个比特位改变，奇偶校验不能检测出该错误。奇偶校验能发现大约50％的突发错误。差错编码传

6、输差错校验=？2.循环冗余校验（CRC,CyclicRedundancyCheck）一种通过多项式除法检测错误的方法。校验算法：待传数据F(x),生成多项式G(x)。双方约定生成多项式G(X)，如：CRC-16=X16+X13+X2+1计算：余数R(x){F(x)*X16/G(X)}作为校验码，校验位数r=16。G(x)F(x)00…0R(x)传输：T(x)=F(x)*x16+R(x)16个‘0’编码思想：将位串看成系数为0或1的多项式检错思想：收发双方约定一个生成多项式G(x)（其最高阶和最低阶系数必须为1），发送方在帧

7、的末尾加上校验和，使带校验和的帧的多项式能被G(x)整除。接收方收到后，用G(x)除多项式，若有余数，则传输有错。常用的CRC多项式：CRC-12=x12+x11+x3+x2+x+1CRC-16=x16+x15+x2+1CRC-CCITT=X16+x12+x5+1海明码当检测到错误时，有两种选择：重发原帧（CRC）修复坏帧（海明码）码字位的编号从左到右，最左面是第一位，其中2的幂数位是检验位，其余是k个数据位(信息元)。*信息元(数据)p校验位海明码的编码与译码方法用矩阵乘法求校验位，并且找出错误位。设编码长度为n＝2r一1

8、，其中r为校验码的位数。数据位长度k＝n－r；校验位插入到编码序列的2j-1(j＝1，2，…，r)的位置上；由r(样本)建立一个(2r一1)行×r列的矩阵。将编码码字写成位串形式的一维向量,海明编码中校验位的求解公式如下:其中，l1＝l2＝．．．＝lr-1＝lr＝1或0(l＝0为偶校验，l