第4章 数据链路层要点ppt课件.ppt

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1、第5章　数据链路层主讲：柴亚辉课程内容差错控制方法数据链路层的基本概念数据链路层协议的工作原理BSC与HDLC的原理与结构Internet中的数据链路层协议2为什么要设计数据链路层？在原始物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（如CRC）差错控制（如ARQ）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。5.1差错产生与差错控制方法3－－差错产生的原因和差错类型传输差错—通过通信道后接收的数据与发送数据不一致象;差错控制—检查是否出现差错以

2、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；由热噪声引起的差错是随机差错，或随机错；冲击噪声引起的差错是突发差错，或突发错；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。4－－误码率的定义误码率定义：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。5－－讨论误码率应该是衡量数据传输系统正常工作状态下传输可靠性的参数；未必误码率越低越好，要根据实际传输要求；差错的出现具有随机性，只有被测量的传

3、输二进制比特数越多，才会越接近于真正的误码率值。6－－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。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。7－－常用的检错码奇偶校验码垂直奇（偶）校验水平奇（偶）校验垂直奇（偶）校验（方阵码）循环冗余编码CRC目前应用最广的检错码编码方法之一8将要发送的数据比特序列当成一个多项式f(x)的系数,在发端用双方约定的生成多项式G(x)去除，得到一个余数多项式；将余数（冗余）加在数据

4、后面一起发送到接收端；收方将收到的数据除以G(x)，其余数与发方的比较若一致，则传送正确。否则错误，由发方重发数据直到正确为止。－－CRC的原理9－－生成多项式的选择有国际标准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+110－－CRC的原理11－－冗余码的计算假设待传送的数据M=1010001101（共

5、kbit）。在M的后面再添加供差错检测用的nbit冗余码一起发送。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。得到的(k+n)bit的数除以事先选定好的长度为(n+1)bit的数P，得出商是Q，而余数是R，余数R比除数P至少要少1个比特。12冗余码的计算举例设要发送的数据I=1010001101,n=5,P=110101，模2运算的结果是：商Q=1101010110，余数R=01110。将余数R作为冗余码添加在数据M的后面发送出去，或2nM+R，即发送的数据是：10100011010111013110101

6、0110←Q商除数P→110101101000110100000←2nM被除数11010111101111010111101011010111111011010110110011010111001011010101110←R余数循环冗余检验的原理说明发送的数据：10100011010111014－－差错控制机制反馈重发机制检错重发（CRC）超时重发（Timeout）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175.2数据链路层的基本概念主机A数据缓冲区主机B高层缓冲区高层数据帧帧发送方接收方数据

7、链路层：物理线路＋通信协议18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了数据链路层和物理层这两层的功能。19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。早期的数据通信协

8、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。结点结点帧帧20？发送方：？接收方：？传输过程：！解决这些问题，是链路层的主要任务。！针对这些问题所制定的通信规程就是数据链路层的通信协议。以多快的速度发送数据帧，即每帧