网络原理 第4章：数据链路层ppt课件.ppt

《网络原理 第4章：数据链路层ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4章数据链路层1本章学习要求：理解：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：数据链路层协议的分类方法。掌握：典型的数据链路层协议—HDLC与PPP协议。2《计算机网络》第4章数据链路层本章知识点结构3《计算机网络》第4章数据链路层4.1差错产生与差错控制方法4.1.1设计数据链路层的原因在物理线路上传输数字信号存在差错。误码率：二进制比特在数据传输过程中被传错的概率。普通电话线不采取差错控制时平均误码率高于计算机网络要求的，不能满足要求。设计数据链路层的主要目的是在有差错的物理线路的基础上，采取差错

2、检测、差错控制与流量控制等方法，将有差错的物理线路改进成无差错的数据链路，向网络层提供高质量的数据传输服务。从参考模型的角度来看，物理层以上的各层都有改善数据传输质量的责任，数据链路层是最重要的一层。4《计算机网络》第4章数据链路层4.1.2差错产生的原因和差错类型传输差错：通过物理线路传输之后接收数据与发送数据不一致的现象。差错是不可避免的。差错产生的过程如图：5《计算机网络》第4章数据链路层《计算机网络》第4章数据链路层6物理线路的噪声分类：(1)热噪声:由传输介质导体的电子热运动产生。特点：时刻存在，幅度较小，强度与频率无关，频谱很宽。是一种随机噪声，由其引

3、起的差错是随机差错。(2)冲击噪声：由外界电磁干扰引起。特点：幅度较大，是引起传输差错的主要原因。其引起的传输差错是一种突发差错。通信过程中产生的传输差错是由随机差错和突发差错共同构成的。64.1.3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，Ne为被传错的比特数N为传输的二进制比特总数7应注意的几个问题：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；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；对于实际数据传输系统，如果传输的不是二进制比特，要折

4、合成二进制比特来计算；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。84.1.4检错码与纠错码差错控制：如果在通信信道传输数据的过程中产生差错，能够自动检测出错误并进行纠正的方法。差错控制的两种策略：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。9比较：纠错码能自动纠正错误，但实现困难，在一般通信场合不易采用。检错码需通过重传机制达到纠错目的，但工作原

5、理简单，实现容易。10常用的检错码奇偶校验码垂直奇（偶）校验水平奇（偶）校验水平水平垂直奇（偶）校验（方阵码）特点：方法简单，但检错能力差，只用于通信要求较低的环境。循环冗余编码CRC目前应用最广的检错码编码方法之一114.1.5循环冗余编码工作原理12《计算机网络》第4章数据链路层CRC校验的工作原理：任意一个由二进制位串组成的代码都可以和一个系数仅为‘0’和‘1’取值的多项式一一对应。例如：发送数据比特序列为10111，其对应的多项式为f(x)=x4+x2+x+1.生成多项式为事先约定好的，如：G(x)=x4+x3+1；则对应G(x)的二进制代码为:11001

6、f(x)﹒xk，k为生成多项式的最高幂值，即生成多项式用二进制表示的位数-1。上例k=4=5-1。表示将发送数据比特序列左移k位，用来存放余数。f(x)﹒xk/G(x),得到余数R(x)将f(x)﹒xk+R(x)作为整体，发送到接收端。接收端用接收到的数据f′(x)采用相同的算法，去除G(x),得到余数R′（x）。如果R′（x）等于R(x)，表示发送没有出错。13举例：发送数据比特序列为110011,f(x)生成多项式比特序列为11001,G(x)（k=5-1）将发送数据比特序列×24，1100110000,f(x).xk将乘积f(x).xk用生成多项式G(x)比

7、特序列去除，按模二法（异或）：14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+115CRC校验码的检错能力能检查出全部单个错；能检查出全部离散的二位错；能检查出全部奇数个错；能检查出全部长度小于或等于k位的突发错；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

8、能全部检查