《数据链路层》PPT课件.ppt

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1、第4章数据链路层本章学习要求：了解：数据传输过程中差错产生的原因与性质。掌握：误码率的定义与差错控制方法。掌握：数据链路层的基本概念。了解：面向字符型数据链路层协议实例—BSC。掌握：面向比特型数据链路层协议实例—HDLC。掌握：Internet中的数据链路层协议。24.1.1为什么要设计数据链路层比喻：在大厅中，很多人在谈话物理层:让对方能听到声音；多路复用：FDM：两个两个聚在一起，互不干扰TDM：轮流发言CDM：使用不同的语言，同时发言数据链路层：让对方听到的声音能组成句子；并知道你谈话的对象和使用的语言、习惯等34.1差错产生与差错控制方法4.1.1为什么要设计数据链路层在原始物

2、理传输线路上传输数据信号是有差错的；设计数据链路层的主要目的：将有差错的物理线路改进成无差错的数据链路；方法—差错检测差错控制流量控制作用：改善数据传输质量，向网络层提供高质量的服务。44.1.2差错产生的原因和差错类型传输差错—通过通信信道后接收的数据与发送数据不一致的现象;差错控制—检查是否出现差错以及如何纠正差错；通信信道的噪声分为两类：热噪声和冲击噪声；热噪声：由电子热运动引起，是随机差错；冲击噪声：由外界电磁干扰引起，是突发差错；引起突发差错的位长称为突发长度；在通信过程中产生的传输差错，是由随机差错与突发差错共同构成的。5传输差错产生过程64.1.3误码率的定义误码率定义：

3、二进制比特在数据传输系统中被传错的概率，它在数值上近似等于：Pe=Ne/N其中，N为传输的二进制比特总数；Ne为被传错的比特数。对于一个实际的数据传输系统，不能笼统地说误码率越低越好，要根据实际传输要求提出误码率要求；差错的出现具有随机性，在实际测量一个数据传输系统时，只有被测量的传输二进制比特数越大，才会越接近于真正的误码率值。74.1.4检错码与纠错码纠错码：每个传输的分组带上足够的冗余信息；接收端能发现并自动纠正传输差错。需要冗余信息太多，不实用。检错码:分组仅包含足以使接收端发现差错的冗余信息；接收端能发现出错，但不能确定哪一比特是错的，并且自己不能纠正传输差错。配合确认-重传机

4、制，实用。8常用的检错码奇偶校验码增加冗余位来使得码字中“1”的个数保持奇或偶数；能检测出奇数位的错，但检测不出偶数位的错对于突发错误来说，奇数位错与偶数位错的概率接近于相等，因而对差错的漏检率接近于1/2。循环冗余编码CRC又称为多项式码，这是因为任何一个由二进制数位串组成的代码都可以和一个只含有0和1两个系数的多项式建立一一对应的关系。目前应用最广的检错码编码方法之一94.1.5循环冗余编码工作原理10举例：生成余数发送校验11CRC正确性的证明发送序列T(x)=f(x)*xk+R(x)因为：f(x)*xk=G（x）*Q（x）+R(x)所以：T(x)=G（x）*Q（x）+R(x)+R

5、(x)又CRC校验码生成采用的是二进制模二算法，即异或操作，有R(x)+R(x)=0所以：T(x)=G（x）*Q（x）所以：若T(x)/G（x）=0，则校验成功12标准CRC生成多项式G（x）CRC-12G（x）=x12+x11+x3+x2+x+1CRC-16G（x）=x16+x15+x2+1CRC-CCITTG（x）=x16+x12+x5+1CRC-32G（x）=x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+113CRC校验码的检错能力CRC校验码能检查出全部单个错；CRC校验码能检查出全部离散的二位错；CRC校验码能检查出全部奇数个

6、错；CRC校验码能检查出全部长度小于或等于K位的突发错；CRC校验码能以[1-（1/2）K-1]的概率检查出长度为（K+1）位的突发错；如果K=16，则该CRC校验码能全部检查出小于或等于16位的所有的突发差错，并能以1-（1/2）16-1=99.997％的概率检查出长度为17位的突发错，漏检概率为0.003%；144.1.6差错控制机制反馈重发机制15反馈重发机制的分类停止等待方式16连续工作方式拉回方式选择重发方式174.2数据链路层的基本概念4.2.1物理线路与数据链路线路—链路物理线路—数据链路（带控制规程）184.2.2数据链路控制链路管理：收发双方的呼应帧同步：确定帧头帧尾流

7、量控制：窗口协议差错控制：检错、重传帧的透明传输：当数据中出现控制字符寻址：多点连接194.2.3数据链路层向网络层提供的服务数据链路层服务的类型：面向连接确认服务：广域网适用；无连接确认服务：无线通信适用；无连接不确认服务：局域网适用，由高层负责纠错。数据链路层提供的服务：正确性的校验；判断目的MAC地址是否本机；提交网络层（实现路由）；为数据传输到下一站建立数据链路。20实际数据路径与虚拟数据路径214.3面向字符型数据链路层协