计算机网络新教材4.ppt

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1、第四章数据链路层4.1链路层概述4.2数据交换技术4.3数据的可靠传输4.4数据传输的流量控制4.5数据的同步传输控制4.6数据的封装与解封装4.7典型链路层协议课件制作人：谢希仁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课件制作人：谢希仁数据链路层的简单模型(续）局域网广域网主机H1主机H2路由器R

2、1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4.1链路层概述基本概念链路：所谓链路(1ink)就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节点。在进行数据通信时，两个计算机之间的通路往往是由许多条链路（犹如一节一节的链扣）串接而成的。数据链路：把两个相邻节点通信时，实现控制数据传输协议(规程，procedure)的硬件和软件加到链路上，就构成

3、了数据链路(datalink)。链路与数据链路的差别：链路是物理链路，而数据链路是逻辑链路；采用复用技术时，一条链路上可以有多条数据链路；链路不可靠（受电磁干扰可能出现差错），而数据链路是可靠的（出现差错后可纠正）；链路连接的生存期是节点开机到节点关机时止，而数据链路连接的生存期是从通信开始到通信结束时止。数据链路层的功能1)链路建立与管理：链路的含义及形式2)帧同步：帧概念，起始标识，成帧3)流量控制：单位字节每秒，包每秒，与网速关系4)差错控制：检错、纠错，丢弃再传5)区分数据和控制信息：数据与命令6)透明传输：负载是

4、黑匣子7)寻址：共享介质时的节点识别数据链路层的服务1)无确认的无连接服务成帧-发帧2)有确认的无连接服务成帧-发帧-确认帧3)有确认的面向连接服务连接-成帧-发帧-确认帧-拆除4.2数据交换技术交换的含义交换单位及对象交换内容交换方式交换方式电路交换——建立、独享、拆除报文交换——存储转发，容易丢失分组交换——存储转发，不易丢失数据报和虚电路三种交换方式比较4.3数据的可靠传输数据的可靠传输，即保证数据传输前后的一致性，数据一致性的保障措施，包括数据一致性的表示技术、数据非一致性检测技术、数据非一致性处理技术。表示——校

5、验信息检测——校验运算处理——丢弃、校正、重传校验算法：奇偶校验、CRC、汉明码校验算法奇偶校验——利用二进制数据中1的个数的奇偶性来判断数据的出错。针对面向字符和面向位的两种不同的成帧方法，相应的奇偶校验方法也有两种：行奇偶校验和块奇偶校验。汉明码——在k个信息码中添加r个监督码，组成码长为n=k+r的传输码。对应r个监督码可以有r个监督表达式（监督码与传输码之间的线性关系表达式），表达式的值是一个二进制为，称其为监督子Sr，r个监督子Sr可以给出2r个组合，分别用来指出2r个出错信息。用一个表示无错，另外2r-1个表示

6、出错的位置（同时表明有错）。CRC——发送方用一个特殊的多项式表达式（循环码生成多项式），去除信息码多项式所得的余式，附加在信息码之后，构成传输码；接收方用获得的传输码组成的多项式除以发送方使用的同一个多项式表达式，若无余式，则表明传输码无错，若有余式，则表明有错。奇偶校验奇校验或偶校验行校验——只能发现错误，不能定位错误块校验——可发现单方向偶数个错误，可完全定位双向奇数个错误计算和验算都很简单——移位器+1位加法器汉明码校验7位ASCII字符使用汉明码校验，需4位监督位（24-4≥7+1）。编码形成11位汉明码字。设监

7、督位是1，2，4，8，则信息数据在3，5，6，7，9，10和11位上。即汉明码为H11H10H9H8H7H6H5H4H3H2H1=D7D6D5R4D4D3D2R3D1R2R1，若监督位1，2和8错误，则第11位变反，这是因为它是唯一被位1，2和8校验的位。11=1+2+8。各位汉明码位与监督位的对应线性关系为（注：以下+运算皆为模2加，即异或运算）：1=1，2=2，3=1+2，4=4，5=1+4，6=2+4，7=1+2+4，8=8，9=1+8，10=2+8，11=1+2+8。根据上面的线性关系，可写出监督子表达式：S1=H

8、11+H9+H7+H5+H3+H1=D7+D5+D4+D2+D1+R1S2=H11+H10+H7+H6+H3+H2=D7+D6+D4+D3+D1+R2S3=H7+H6+H5+H4=D4+D3+D2+R3S4=H11+H10+H9+H8=D7+D6+D5+R4上述表达式用于接收方进行检错，纠错。令S4S3