数据链路层汇总ppt课件.ppt

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1、第6讲数据链路层/31知识回顾数字传输系统宽带接入技术xDSL技术光纤同轴混合网（HFC网）FTTx技术本讲内容数据链路层的基本概念停止等待协议完全理想化的数据传输具有最简单流量控制的数据链路层协议实用的停止等待协议循环冗余检验的原理数据链路层的基本概念链路(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

2、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。数据链路层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。结点结点帧帧数据链路层的主要功能链路管理帧定界流量控制差错控制将数据和控制信息区分开透明传输寻址停止等待协议完全理想化的数据传输先研究一下数据链路层的模型。数据链路层的简单模型局域网广域网主机H1主机H2路由器R1路由器R2路由器R3电话网局域网主机H1向H2发送数据链路层

3、应用层运输层网络层物理层链路层应用层运输层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层R1R2R3H1H2从层次上来看数据的流动数据链路层的简单模型——cont.局域网广域网主机H1主机H2路由器R1路由器R2路由器R3电话网局域网主机H1向H2发送数据链路层应用层运输层网络层物理层链路层应用层运输层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层R1R2R3H1H2仅从数据链路层观察帧的流动完全理想化的数据传输数据链路层主机A缓存主机B数据链路AP2AP1缓存发送方接收方帧高层帧完全理想化的数据传输——con

4、t.完全理想化的数据传输基于两个假定假定1：链路是理想的传输信道，所传送的任何数据既不会出差错也不会丢失。假定2：不管发方以多快的速率发送数据，收方总是来得及收下，并及时上交主机。假定2相当于认为：接收端向主机交付数据的速率永远不会低于发送端发送数据的速率。具有最简单流量控制的数据链路层协议现在去掉上述的第二个假定，仍然保留第一个假定，即主机A向主机B传输数据的信道仍然是无差错的理想信道。然而现在不能保证接收端向主机交付数据的速率永远不低于发送端发送数据的速率。由收方控制发方的数据流，乃是计算机网络中流量控制的一个基本方法。具有最简单流量控制的数

5、据链路层协议算法在发送结点：⑴从主机取一个数据帧。⑵将数据帧送到数据链路层的发送缓存。⑶将发送缓存中的数据帧发送出去。⑷等待。⑸若收到由接收结点发过来的信息(此信息的格式与内容可由双方事先商定好)，则从主机取一个新的数据帧，然后转到⑵。具有最简单流量控制的数据链路层协议算法——cont.在接收结点：⑴等待。⑵若收到由发送结点发过来的数据帧，则将其放入数据链路层的接收缓存。⑶将接收缓存中的数据帧上交主机。⑷向发送结点发一信息，表示数据帧已经上交给主机。⑸转到⑴。两种情况的对比（传输均无差错）ABDATADATADATADATA送主机B送主机B送主机B

6、送主机BABDATA送主机BDATA送主机B时间不需要流量控制需要流量控制实用的停止等待协议时间ABDATA0送主机ACKDATA1送主机ACK(a)正常情况ABDATA0DATA0送主机ACK(c)数据帧丢失重传tout丢失！ABDATA0送主机ACKDATA0丢弃ACK(d)确认帧丢失重传tout丢失！ABDATA0NAKDATA0送主机ACK(b)数据帧出错重传出错四种情况超时计时器的作用结点A发送完一个数据帧时，就启动一个超时计时器(timeouttimer)。计时器又称为定时器。若到了超时计时器所设置的重传时间tout而仍收不到结点B的任何

7、确认帧，则结点A就重传前面所发送的这一数据帧。一般可将重传时间选为略大于“从发完数据帧到收到确认帧所需的平均时间”。解决重复帧的问题使每一个数据帧带上不同的发送序号。每发送一个新的数据帧就把它的发送序号加1。若结点B收到发送序号相同的数据帧，就表明出现了重复帧。这时应丢弃重复帧，因为已经收到过同样的数据帧并且也交给了主机B。但此时结点B还必须向A发送确认帧ACK，因为B已经知道A还没有收到上一次发过去的确认帧ACK。帧的编号问题任何一个编号系统的序号所占用的比特数一定是有限的。因此，经过一段时间后，发送序号就会重复。序号占用的比特数越少，数据传输的额

8、外开销就越小。对于停止等待协议，由于每发送一个数据帧就停止等待，因此用一个比特来编号就够了。一个比特可表示0