第四章 数据链路层要点ppt课件.ppt

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1、4.1数据链路层需要解决的问题4.2基本数据链路协议4.3数据链路的连接方式4.4点到点的数据链路访问4.5广播网络的介质访问控制4.6用网桥实现网络互连第四章数据链路层和媒体访问控制子层（1）04.1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11）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2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

2、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3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）42）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5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物理层编码违例法6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

3、符的数值错误造成发送与接收不同步字符计数法7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8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发送方插入一个相同的标识符字符填充的首尾标识法9字符填充的首尾标识法举例ASCII字符帧头：DLESTX帧尾：DLEETX内容为“DLE”填充“DLE”丢掉“DLE

4、”10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发送方在连续5个“1”之后插入1个“0”11位填充的首尾标识法举例帧头帧尾在L2插入/去除填充位“0”12物理层编码违例法例：差分曼彻斯特编码打破常规，采用冗余技术，2个物理位表示1个数据位用电平在两个物理位中间的一次变换区分数据位边界133）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的评价尺度：hamming距离检错码能力纠错码能力检错码举例：循环冗余码CRC14差错控制的基本概念出现差错的原因1、单

5、个错：由随机的信道热噪声引起，一次只影响一比特，且错误之间没有关联。2、突发错：由瞬间的脉冲噪声引起，产生连串错码，错码前后有关联。突发错所影响的最大连续数据比特数称为突发长度。差错控制需要解决的问题保证不错帧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处理方法15差错的检测和纠正纠错码在发送的数据块中附加充足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16有关差错的术语码字（codeword）差错的度量：Hamming距离m

6、位r位n位码字（n=m+r）数据位冗余（校验）位17举例码字110001001码字210110001异或运算00111000定义一个有效编码集中，任意两个码字的海明距离的最小值称为该编码集的海明距离。Hamming距离码位相同码位不同Hamming距离等于318检错码的能力最小Hamming距离为d+1的检错编码只能检测出d位数据错误。例：奇偶位检测编码（d=1）偶校验100010110发送100110111100110110接收111110111数据位数据位检验位检验位传输差错传输差错19纠错码的能力最小Hamming距离为2d+1的纠错编码只能纠正d位数据错误。纠错方式：将

7、无效码字恢复成距离它最近的有效码字，但不是100%正确。例：d=2定义“0”-00000“1”-11111采用大数判决：5个比特中0的个数大于1的个数则译码成0，反之译码成1；4个有效码字接收码差错码位纠错结果0000000000000000011100000001110000011111X0000011111000000011100000001110000011111√1111100000111111111120用循环冗余码CRC检错m位r位选择r阶生成多项式G(x)在数据帧末尾加r个0，