CH3 - 數(shù)據(jù)鏈路層

1、SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGECOMMUNICATION DEPARTMENT HUAXIAO -CAO2021-11-21曹華孝曹華孝 2012.9-2013.1 2012.9-2013.1 （5050學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) ， 4 4學(xué)分）學(xué)分）四川師范大學(xué)成都學(xué)院通信工程系四川師范大學(xué)成都學(xué)院通信工程系計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAOChaper3 數(shù)據(jù)鏈路層3.1 3.1 數(shù)據(jù)鏈路層基本概念數(shù)據(jù)鏈路層基本概念3.2 3.2 數(shù)據(jù)幀的組成數(shù)據(jù)幀的組成3.3

2、3.3 可靠性傳輸可靠性傳輸3.4 HDLC 3.4 HDLC 高級數(shù)據(jù)鏈路控制高級數(shù)據(jù)鏈路控制3.5 3.5 因特網(wǎng)的點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議因特網(wǎng)的點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議PPPPPPSICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.1 數(shù)據(jù)鏈路層基本概念 數(shù)據(jù)鏈路層定義（數(shù)據(jù)鏈路層定義（ISO/OSIISO/OSI）數(shù)據(jù)鏈路層的目的是為了提供功能上和規(guī)程上的方法，以數(shù)據(jù)鏈路層的目的是為了提供功能上和規(guī)程上的方法，以便建立、維護(hù)和釋放網(wǎng)絡(luò)實(shí)體間的數(shù)據(jù)鏈路。便建立、維護(hù)和釋放網(wǎng)絡(luò)實(shí)體間的數(shù)據(jù)鏈路。 解決問題：如何在有差錯的物理線路上，進(jìn)行無差錯解決問題：如何在

3、有差錯的物理線路上，進(jìn)行無差錯 傳輸傳輸 數(shù)據(jù)鏈路層主要功能數(shù)據(jù)鏈路層主要功能鏈路管理、尋址鏈路管理、尋址幀定界幀定界流量控制和差錯控制流量控制和差錯控制透明傳輸透明傳輸SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.1 數(shù)據(jù)鏈路層基本概念（續(xù)1） 相連相連所謂相連，可以理解為物理介質(zhì)的連接，當(dāng)采用多路復(fù)用技所謂相連，可以理解為物理介質(zhì)的連接，當(dāng)采用多路復(fù)用技術(shù)室也可以是信道的連接。特征：所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是按序的。術(shù)室也可以是信道的連接。特征：所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是按序的。 物理鏈路物理鏈路通信路徑上連接通信路徑上連接相鄰結(jié)點(diǎn)相鄰結(jié)點(diǎn)的通信信道

4、稱為（物理）鏈路。的通信信道稱為（物理）鏈路。 數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路包括一條包括一條物理連接物理連接和為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸而在兩端配置的硬件及和為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸而在兩端配置的硬件及其相關(guān)的其相關(guān)的通信協(xié)議通信協(xié)議。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO數(shù)據(jù)鏈路層的地位（續(xù)2）局域網(wǎng)廣域網(wǎng)主機(jī) H1主機(jī) H2路由器 R1路由器 R2路由器 R3電話網(wǎng)局域網(wǎng)主機(jī) H1 向 H2 發(fā)送數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層R1R2R3H1H2從層次上來看數(shù)據(jù)的流動S

5、ICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO從數(shù)據(jù)鏈路層觀察幀的流動（續(xù)3）鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層R1R2R3H1H2僅從數(shù)據(jù)鏈路層觀察幀的流動局域網(wǎng)廣域網(wǎng)主機(jī) H1主機(jī) H2路由器 R1路由器 R2路由器 R3電話網(wǎng)局域網(wǎng)主機(jī) H1 向 H2 發(fā)送數(shù)據(jù)SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.1 數(shù)據(jù)鏈路層基本概念（續(xù)4） 向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)將源節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)

6、將源節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)可靠地可靠地傳輸?shù)较噜彽哪康膫鬏數(shù)较噜彽哪康慕Y(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)層。結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)層。 服務(wù)區(qū)分規(guī)則：有無連接和有無確認(rèn)服務(wù)區(qū)分規(guī)則：有無連接和有無確認(rèn)無確認(rèn)無連接的服務(wù)無確認(rèn)無連接的服務(wù)有確認(rèn)無連接的服務(wù)有確認(rèn)無連接的服務(wù)有確認(rèn)有連接的服務(wù)有確認(rèn)有連接的服務(wù)SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO無確認(rèn)無連接的服務(wù)（續(xù)5） 無確認(rèn)：接收方在收到數(shù)據(jù)幀后，不必發(fā)回一個(gè)確認(rèn)無確認(rèn)：接收方在收到數(shù)據(jù)幀后，不必發(fā)回一個(gè)確認(rèn) 無連接：數(shù)據(jù)傳輸前不需要建立數(shù)據(jù)鏈路無連接：數(shù)據(jù)傳輸前不需要建立數(shù)據(jù)鏈路思考：思考：物理線路的連接是否意味

7、著提供了有連接的服務(wù)？物理線路的連接是否意味著提供了有連接的服務(wù)？ 無連接是否意味著不可靠呢？無連接是否意味著不可靠呢？ 適用環(huán)境：這類服務(wù)適合于適用環(huán)境：這類服務(wù)適合于傳輸距離短傳輸距離短、低誤碼率低誤碼率的的傳輸。傳輸。例如：局域網(wǎng)例如：局域網(wǎng)SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO有確認(rèn)無連接的服務(wù)（續(xù)6） 使用前不建立連接，即不建立數(shù)據(jù)鏈路，但每幀傳輸使用前不建立連接，即不建立數(shù)據(jù)鏈路，但每幀傳輸必須得到確認(rèn)必須得到確認(rèn)。 發(fā)送端利用超時(shí)機(jī)制處理確認(rèn)信號，若逾期未收到肯發(fā)送端利用超時(shí)機(jī)制處理確認(rèn)信號，若逾期未收到肯定確認(rèn)

8、信號，則重發(fā)幀。定確認(rèn)信號，則重發(fā)幀。 適用環(huán)境：這類服務(wù)適合于適用環(huán)境：這類服務(wù)適合于時(shí)延較大、可靠性不高時(shí)延較大、可靠性不高的的信道。信道。例如：無線通信例如：無線通信SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO有確認(rèn)有連接的服務(wù)（續(xù)7） 第一階段：在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，先第一階段：在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，先建立一條連接建立一條連接（數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù) 鏈路的建立）鏈路的建立） 第二階段：進(jìn)行第二階段：進(jìn)行數(shù)據(jù)幀傳輸數(shù)據(jù)幀傳輸。 所有幀都有各自的編號，傳輸過程中對每一幀都要確所有幀都有各自的編號，傳輸過程中對每一幀都要確認(rèn)，發(fā)送方收到確認(rèn)后才能發(fā)送下

9、一幀。認(rèn)，發(fā)送方收到確認(rèn)后才能發(fā)送下一幀。 第三階段：第三階段：斷開連接斷開連接（釋放數(shù)據(jù)鏈路）（釋放數(shù)據(jù)鏈路）例如：電話例如：電話SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO數(shù)據(jù)的可靠傳輸（續(xù)8） 保證直接相連的兩臺主機(jī)的可靠性傳輸保證直接相連的兩臺主機(jī)的可靠性傳輸 將傳輸?shù)男畔⒔M合成幀將傳輸?shù)男畔⒔M合成幀 校驗(yàn)和重發(fā)校驗(yàn)和重發(fā) 流量控制流量控制SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.2 數(shù)據(jù)幀的組成 組成的幀必須保證能識別一個(gè)完整的幀，即組成的幀必須保證能識別

10、一個(gè)完整的幀，即幀定界幀定界。 并保證一旦出現(xiàn)傳輸差錯而導(dǎo)致前一個(gè)幀丟失時(shí)，也并保證一旦出現(xiàn)傳輸差錯而導(dǎo)致前一個(gè)幀丟失時(shí)，也必須能識別后一個(gè)幀，即具有必須能識別后一個(gè)幀，即具有幀再同步能力幀再同步能力。 封裝成幀（封裝成幀（framingframing）就是在）就是在IPIP數(shù)據(jù)報(bào)前后分別加上數(shù)據(jù)報(bào)前后分別加上首部和尾部，然后構(gòu)成一個(gè)幀。首部和尾部，然后構(gòu)成一個(gè)幀。幀結(jié)束幀首部IP 數(shù)據(jù)報(bào)幀的數(shù)據(jù)部分幀尾部 MTU數(shù)據(jù)鏈路層的幀長開始發(fā)送幀開始SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO幀定界方法（幀同步方法）Page 13 字符計(jì)

11、數(shù)法字符計(jì)數(shù)法 帶字符填充的首尾界符法帶字符填充的首尾界符法 帶位填充的首尾標(biāo)志法帶位填充的首尾標(biāo)志法 通常是在幀頭和幀尾用通常是在幀頭和幀尾用控制字符控制字符代替。代替。SOH裝在幀中的數(shù)據(jù)部分幀幀開始符幀結(jié)束符發(fā)送在前EOT 常用的幀定界方法（幀同步方法）常用的幀定界方法（幀同步方法）SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO字符計(jì)數(shù)法Page 14 假設(shè)幀的長度用一個(gè)字節(jié)表示，并作為幀的頭部。假設(shè)幀的長度用一個(gè)字節(jié)表示，并作為幀的頭部。 當(dāng)接收到幀時(shí)，根據(jù)幀長度便知幀的起始位、結(jié)束位。當(dāng)接收到幀時(shí)，根據(jù)幀長度便知幀的起始位、

12、結(jié)束位。 缺點(diǎn)：計(jì)數(shù)字段一旦出錯，將缺點(diǎn)：計(jì)數(shù)字段一旦出錯，將無法再同步無法再同步SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO帶字符填充的首尾界符法Page 15 用特殊的字符作為幀頭和幀尾界符。用特殊的字符作為幀頭和幀尾界符。 傳輸數(shù)據(jù)都是字符（傳輸數(shù)據(jù)都是字符（ASCII ASCII 或或EBCDICEBCDIC字符），但幀字符），但幀中中不允許出現(xiàn)幀界符標(biāo)志不允許出現(xiàn)幀界符標(biāo)志（FLAGFLAG），在面向字符的串），在面向字符的串行通信中常使用這種格式（行通信中常使用這種格式（PPPPPP） 接收方一旦丟失了一個(gè)接收方一旦丟失

13、了一個(gè)FLAGFLAG，只要繼續(xù)搜索下一個(gè)，只要繼續(xù)搜索下一個(gè)FLAGFLAG，就可以重新確定幀邊界，即，就可以重新確定幀邊界，即具有再同步能力具有再同步能力。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO面向字符的幀格式Page 16 不足不足：面向字符的幀格式不適宜傳輸數(shù)據(jù)中包含二：面向字符的幀格式不適宜傳輸數(shù)據(jù)中包含二進(jìn)制數(shù)的幀。因?yàn)樵诎M(jìn)制數(shù)的幀中很可能出現(xiàn)進(jìn)制數(shù)的幀。因?yàn)樵诎M(jìn)制數(shù)的幀中很可能出現(xiàn)與與FLAGFLAG相同的相同的bitbit序列（常用序列（常用ASCIIASCII字符字符7EH7EH）。）。 解決方法

14、解決方法：在二進(jìn)制數(shù)中偶然出現(xiàn)的：在二進(jìn)制數(shù)中偶然出現(xiàn)的FLAGFLAG前再插前再插入一個(gè)入一個(gè)轉(zhuǎn)義字符轉(zhuǎn)義字符ESCESC（ASCIIASCII字符字符1BH1BH），這種方法稱），這種方法稱為字符填充法。為字符填充法。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO帶位填充的首尾標(biāo)志法Page 17 在面向二進(jìn)制位的同步串行通信中常用帶位填充在面向二進(jìn)制位的同步串行通信中常用帶位填充的首尾標(biāo)志格式，如的首尾標(biāo)志格式，如HDLCHDLC。 這是一種面向二進(jìn)制位的幀格式，把所有需傳輸?shù)倪@是一種面向二進(jìn)制位的幀格式，把所有需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)（不

15、論是字符或表示一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的二進(jìn)制位串，數(shù)據(jù)（不論是字符或表示一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的二進(jìn)制位串，還是一個(gè)還是一個(gè)MP3MP3文件）一字排開，并以特殊的位模式文件）一字排開，并以特殊的位模式0111111001111110作為幀標(biāo)志，即一個(gè)幀的開始（同時(shí)標(biāo)志作為幀標(biāo)志，即一個(gè)幀的開始（同時(shí)標(biāo)志前一個(gè)幀的結(jié)束）前一個(gè)幀的結(jié)束） 如果由于干擾，一個(gè)幀標(biāo)志沒有被正確接收，則繼如果由于干擾，一個(gè)幀標(biāo)志沒有被正確接收，則繼續(xù)掃描接收串，一旦掃描到續(xù)掃描接收串，一旦掃描到0111111001111110，即新的一幀從，即新的一幀從此開始，即此開始，即具有再同步能力具有再同步能力。SICHUAN NORMAL UNIVE

16、RSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO面向bit的幀格式Page 18 當(dāng)幀中出現(xiàn)一個(gè)與幀標(biāo)志相同的位串當(dāng)幀中出現(xiàn)一個(gè)與幀標(biāo)志相同的位串0111111001111110，則在則在連續(xù)連續(xù)5 5個(gè)個(gè)1 1后自動插入一個(gè)后自動插入一個(gè)0 0，即變成，即變成0111110101111101，接收方將自動刪除第接收方將自動刪除第5 5個(gè)個(gè)1 1后的后的0 0。這稱為位插入法，。這稱為位插入法，也稱為透明傳輸。也稱為透明傳輸。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.3 可靠性傳輸Page 19 3.3.1

17、3.3.1 差錯控制：校驗(yàn)、重發(fā)和序號差錯控制：校驗(yàn)、重發(fā)和序號 避免幀錯誤的保證：幀的校驗(yàn)避免幀錯誤的保證：幀的校驗(yàn) 避免幀丟失的保證：超時(shí)和重發(fā)避免幀丟失的保證：超時(shí)和重發(fā) 避免幀重復(fù)的保證：幀有序號避免幀重復(fù)的保證：幀有序號 3.3.2 3.3.2 流量控制：窗口協(xié)議流量控制：窗口協(xié)議 發(fā)送方和接收方之間傳輸速率的協(xié)調(diào)發(fā)送方和接收方之間傳輸速率的協(xié)調(diào)SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.3.1 差錯控制Page 20 確認(rèn)確認(rèn) 數(shù)據(jù)幀丟失數(shù)據(jù)幀丟失 重復(fù)幀重復(fù)幀 差錯控制的目的就是要保證數(shù)據(jù)幀的正常傳輸，將差錯控制的

18、目的就是要保證數(shù)據(jù)幀的正常傳輸，將通過三種手段處理三種可能出現(xiàn)的情況：通過三種手段處理三種可能出現(xiàn)的情況：SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO確認(rèn)Page 21 接收方在收到了正確的幀后向發(fā)送方發(fā)接收方在收到了正確的幀后向發(fā)送方發(fā)肯定性確認(rèn)肯定性確認(rèn)； 如收到的幀有問題，則發(fā)如收到的幀有問題，則發(fā)否定性確認(rèn)否定性確認(rèn)，此時(shí)發(fā)送方，此時(shí)發(fā)送方將重發(fā)此幀。將重發(fā)此幀。 確認(rèn)的前提是必須經(jīng)過差錯檢測。確認(rèn)的前提是必須經(jīng)過差錯檢測。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-C

19、AO差錯檢錯和校驗(yàn)Page 22 差錯的產(chǎn)生：主要是在傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)中的一位或幾位差錯的產(chǎn)生：主要是在傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)中的一位或幾位因因噪聲干擾噪聲干擾而出錯、或而出錯、或信號衰減信號衰減，相位失真引起差錯、，相位失真引起差錯、回波干擾回波干擾引起差錯、引起差錯、線路間串?dāng)_線路間串?dāng)_( (電磁耦合電磁耦合) )引起差錯。引起差錯。 差錯表現(xiàn)形式差錯表現(xiàn)形式 數(shù)據(jù)丟失（對方不知道）數(shù)據(jù)丟失（對方不知道） 數(shù)據(jù)出錯（對方很難判定）數(shù)據(jù)出錯（對方很難判定） 通常接收方應(yīng)能通常接收方應(yīng)能檢錯檢錯，甚至，甚至糾錯糾錯。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAX

20、IAO-CAO糾錯碼和檢錯碼Page 23 檢錯碼檢錯碼 校驗(yàn)和（校驗(yàn)和（Check SumCheck Sum） 塊校驗(yàn)碼（塊校驗(yàn)碼（Block Check CodeBlock Check Code） 循環(huán)冗余檢錯碼循環(huán)冗余檢錯碼CRCCRC（Cyclic Redundancy CheckCyclic Redundancy Check） 糾錯碼糾錯碼 海明（海明（HammingHamming）碼）碼SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO海明糾錯碼Page 24 原理：原理：k k個(gè)數(shù)據(jù)位外加個(gè)數(shù)據(jù)位外加r r個(gè)糾錯位。滿足下列

21、兩式：個(gè)糾錯位。滿足下列兩式： 編碼規(guī)律：編碼規(guī)律： 校驗(yàn)位數(shù)與數(shù)據(jù)位數(shù)之和為校驗(yàn)位數(shù)與數(shù)據(jù)位數(shù)之和為m m，每個(gè)校驗(yàn)，每個(gè)校驗(yàn)P Pi i在海明碼中被在海明碼中被分配在位號為分配在位號為2 2i-1i-1的位置上，其余各位為數(shù)據(jù)位，并按照從低的位置上，其余各位為數(shù)據(jù)位，并按照從低向高逐位移次排列的關(guān)系分配各個(gè)數(shù)據(jù)位向高逐位移次排列的關(guān)系分配各個(gè)數(shù)據(jù)位(D(D1 1，D D2 2，D Dk k) )。 海明碼的每一位碼海明碼的每一位碼H Hj j（包括數(shù)據(jù)位和校驗(yàn)位本身）由多個(gè)（包括數(shù)據(jù)位和校驗(yàn)位本身）由多個(gè)校驗(yàn)位校驗(yàn)，其關(guān)系是被校驗(yàn)的每一位位號要等于校驗(yàn)它的校驗(yàn)位校驗(yàn)，其關(guān)系是被校驗(yàn)的每一位

22、位號要等于校驗(yàn)它的各個(gè)校驗(yàn)位的位號之和。這樣安排得結(jié)果能正確反映出出錯各個(gè)校驗(yàn)位的位號之和。這樣安排得結(jié)果能正確反映出出錯位的位號。位的位號。2 2r r=k+r+1(=k+r+1(式式1)1)2 2r r=k+rk+r( (式式2)2)SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO海明碼舉例Page 25 假設(shè)數(shù)據(jù)位假設(shè)數(shù)據(jù)位k=8k=8，按照式，按照式2 2可得校驗(yàn)位數(shù)可得校驗(yàn)位數(shù)r=5r=5。 一個(gè)信息位影響多個(gè)糾錯位，一個(gè)糾錯位由多個(gè)信息異或，一個(gè)信息位影響多個(gè)糾錯位，一個(gè)糾錯位由多個(gè)信息異或，然后取奇然后取奇/ /偶校驗(yàn)偶校

23、驗(yàn)P P1 1=D=D1 1D D2 2D D4 4D D5 5D D7 7P P2 2=D=D1 1D D3 3D D4 4D D6 6D D7 7P P3 3=D=D2 2D D3 3D D4 4D D8 8P P4 4=D=D5 5D D6 6D D7 7D D8 8P P5 5=D=D1 1D D2 2D D3 3D D4 4D D5 5D D6 6D D7 7D D8 8P P4 4P P3 3P P2 2P P1 1S S1 1= P= P1 1D D1 1D D2 2D D4 4D D5 5D D7 7S S2 2= P= P2 2D D1 1D D3 3D D4 4D D6 6

24、D D7 7S S3 3= P= P3 3D D2 2D D3 3D D4 4D D8 8S S4 4= P= P4 4D D5 5D D6 6D D7 7D D8 8S S5 5= P= P5 5P P4 4P P3 3P P2 2P P1 1D D1 1D D2 2D D3 3D D4 4D D5 5D D6 6D D7 7D D8 8Error= SError= S4 4+ S+ S3 3+ S+ S2 2+ S+ S1 1+ S+ S5 5，當(dāng)，當(dāng)ErrorError為為1 1表示出錯，當(dāng)表示出錯，當(dāng)ErrorError為為0 0無錯。無錯。 運(yùn)算：運(yùn)算：當(dāng)當(dāng)S S5 5=1=1則表示

25、偶數(shù)位出錯則表示偶數(shù)位出錯。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO檢錯碼 校驗(yàn)和Page 26 特點(diǎn)：算法簡單、容易實(shí)現(xiàn)，但檢錯強(qiáng)度較弱特點(diǎn)：算法簡單、容易實(shí)現(xiàn)，但檢錯強(qiáng)度較弱 將發(fā)送的數(shù)據(jù)看成是二進(jìn)制整數(shù)序列，并劃分成一段段規(guī)將發(fā)送的數(shù)據(jù)看成是二進(jìn)制整數(shù)序列，并劃分成一段段規(guī)定的定的長度長度（如（如8 8位、位、1616位、位、3232位等），計(jì)算它們的和，如計(jì)算位等），計(jì)算它們的和，如計(jì)算和時(shí)有進(jìn)位，則和時(shí)有進(jìn)位，則將進(jìn)位加到最后的校驗(yàn)和將進(jìn)位加到最后的校驗(yàn)和中，并將校驗(yàn)和與中，并將校驗(yàn)和與數(shù)據(jù)一起發(fā)送；在接收端，重新計(jì)算

26、校驗(yàn)和，并與接收到的數(shù)據(jù)一起發(fā)送；在接收端，重新計(jì)算校驗(yàn)和，并與接收到的原校驗(yàn)和比較，如要傳輸原校驗(yàn)和比較，如要傳輸“Hello word.Hello word.” 以以1616位為例：位為例： 4865H+6C6CH+6F20H+776FH+726CH+642EH+ 4865H+6C6CH+6F20H+776FH+726CH+642EH+進(jìn)位進(jìn)位=71FCH=71FCHSICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO檢錯碼 塊校驗(yàn)碼Page 27 特點(diǎn)：特點(diǎn)：BCCBCC簡單常用，但檢錯的強(qiáng)度較弱，如在簡單常用，但檢錯的強(qiáng)度較弱，如在

27、同一列上有偶數(shù)位錯，則不能檢測。同一列上有偶數(shù)位錯，則不能檢測。 如傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都是如傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都是ASCIIASCII字符，每個(gè)字符，每個(gè)字符字符進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，然后把所有的字符（連同奇偶位）進(jìn)行然后把所有的字符（連同奇偶位）進(jìn)行異或運(yùn)算異或運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果，運(yùn)算結(jié)果即為其塊校驗(yàn)碼。通常發(fā)送端在發(fā)送完數(shù)據(jù)區(qū)的結(jié)束標(biāo)志后即為其塊校驗(yàn)碼。通常發(fā)送端在發(fā)送完數(shù)據(jù)區(qū)的結(jié)束標(biāo)志后發(fā)送發(fā)送BCCBCC，接收端一邊接收數(shù)據(jù)一邊計(jì)算，接收端一邊接收數(shù)據(jù)一邊計(jì)算BCCBCC，最后與接收到，最后與接收到的的BCCBCC比較，以確認(rèn)所接收到的數(shù)據(jù)正確與否。比較，以確認(rèn)所接收到的數(shù)據(jù)正確與否。如如“Hell

28、o word.Hello word.”，采用偶校驗(yàn)，校驗(yàn)后的字符序列為：，采用偶校驗(yàn)，校驗(yàn)后的字符序列為：48H65H6CH6CH6FHA0H77H6FH72H6C 48H65H6CH6CH6FHA0H77H6FH72H6C E4H2EH=2EHE4H2EH=2EHSICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO檢錯碼 循環(huán)冗余檢錯碼CRCPage 28 任何一個(gè)任何一個(gè)k k位的幀都可看成為一個(gè)位的幀都可看成為一個(gè)k-1k-1次的多項(xiàng)式次的多項(xiàng)式M(xM(x) )的系數(shù)列表。的系數(shù)列表。 設(shè)定一個(gè)設(shè)定一個(gè)生成多項(xiàng)式生成多項(xiàng)式G(xG(

29、x) )，G(xG(x) )為為r r階，階，krkr 如：如：x xr rM(x)/G(xM(x)/G(x)=)=Q(x)+R(x)/G(xQ(x)+R(x)/G(x) )，其中，其中Q(xQ(x) )為商、為商、R(xR(x) )為余數(shù)為余數(shù)，R(xR(x) )即為即為M(xM(x) )的的CRCCRC碼。碼。 將將CRCCRC碼接在幀后一起發(fā)送，即發(fā)送數(shù)據(jù)為碼接在幀后一起發(fā)送，即發(fā)送數(shù)據(jù)為x xr rM(xM(x)+ )+ R(xR(x) ) 二進(jìn)制運(yùn)算中，減法和加法都做異或運(yùn)算：二進(jìn)制運(yùn)算中，減法和加法都做異或運(yùn)算：0-1=1,1+1=00-1=1,1+1=0 因?yàn)橐驗(yàn)? (x xr

30、rM(xM(x)- )- R(xR(x) )一定能被一定能被G(xG(x) )整除，即余數(shù)為整除，即余數(shù)為0 0，則接，則接收方只要計(jì)算收方只要計(jì)算CRCCRC，并所得余數(shù)為，并所得余數(shù)為0 0，即為正確。，即為正確。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAOCRC碼計(jì)算舉例Page 29例例1 1. .數(shù)據(jù)傳輸過程中，發(fā)送方與接收方采用循環(huán)冗余碼數(shù)據(jù)傳輸過程中，發(fā)送方與接收方采用循環(huán)冗余碼CRCCRC進(jìn)行進(jìn)行校驗(yàn)，若發(fā)送方要發(fā)送的信息為校驗(yàn)，若發(fā)送方要發(fā)送的信息為11010110111101011011，且生成多項(xiàng)式為，且生成多

31、項(xiàng)式為G(xG(x) = X) = X4 4+X+1+X+1，問校驗(yàn)碼是多少？，問校驗(yàn)碼是多少？ 幀：幀：11010110111101011011 除數(shù)：除數(shù)：1001110011 實(shí)際傳輸幀：實(shí)際傳輸幀： 1101011011 1101011011 11101110 幀數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù) 余數(shù)余數(shù)SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO三個(gè)生成多項(xiàng)式國際標(biāo)準(zhǔn)Page 30 CRC-12 CRC-12：X X1212+ X+ X1111+ X+ X3 3+ X+ X2 2+ X+ X1 1+1 +1 用于字符長度為用于字符長度為6 6位

32、位 CRC-16 CRC-16：X X1616+ X+ X1515+ X+ X2 2+1 +1 用于字符長度為用于字符長度為8 8位位 CRC-CCITT CRC-CCITT：X X1616+ X+ X1212+ X+ X5 5+1 +1 用于字符長度為用于字符長度為8 8位位 局域網(wǎng)局域網(wǎng)CRC-32CRC-32： X X3232+ X+ X2626+ X+ X2323+ X+ X2222 +X +X1212+ X+ X1111+ X+ X1010+ + X X8 8+ X+ X7 7+ X+ X6 6+X+X5 5+ X+ X4 4+ X+ X2 2+X+1+X+1 對于一個(gè)對于一個(gè)( (

33、n,kn,k) )碼來說，可將碼來說，可將(x(xn n-1)-1)分解為若干因子分解為若干因子（注意是模（注意是模2 2運(yùn)算），根據(jù)編碼要求的碼距選取其中的運(yùn)算），根據(jù)編碼要求的碼距選取其中的因式或若干因式的乘積作為生成多項(xiàng)式。因式或若干因式的乘積作為生成多項(xiàng)式。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAOCRC碼計(jì)算舉例Page 31例例2 2：對四位信息：對四位信息11001100作作CRCCRC編碼。選擇生成多項(xiàng)式編碼。選擇生成多項(xiàng)式GG（x x）=1011.=1011.解：解：G(xG(x) )為為3 3階，故階，故r=3

34、r=3。 M(xM(x)=X)=X3 3+X+X2 2=1100=1100，M(xM(x) )* *X Xr r = =M(xM(x) )* * X X3 3=X=X6 6+X+X5 5=1100000=1100000 模模2 2除：除：M(xM(x) )* * X X3 3/ / G(xG(x)=1100000/1011=1110+)=1100000/1011=1110+010010/1011/1011 循環(huán)校驗(yàn)碼為：循環(huán)校驗(yàn)碼為：T(xT(x)= )= M(xM(x) )* * X X3 3 R(xR(x)=1100000)=1100000010=1100010010=1100010 發(fā)送

35、方發(fā)送：發(fā)送方發(fā)送：T T（x x）=1100=1100010010。 接收方：將收到的接收方：將收到的T T（x x）模）模2 2除以除以G(xG(x) )，如果余數(shù)為，如果余數(shù)為0 0，則認(rèn)為收到正確，否則，則認(rèn)為收到正確，否則認(rèn)為收到錯誤。認(rèn)為收到錯誤。 這里，將已經(jīng)編碼的這里，將已經(jīng)編碼的CRCCRC碼稱為（碼稱為（7,47,4）碼，即）碼，即n=7n=7，k=4k=4。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO數(shù)據(jù)幀丟失Page 32 通過發(fā)送方的通過發(fā)送方的重發(fā)定時(shí)器重發(fā)定時(shí)器（超時(shí)）解決（超時(shí)）解決 超時(shí)（超時(shí)（Ti

36、meOutTimeOut）：在傳輸過程中，如果所發(fā)送）：在傳輸過程中，如果所發(fā)送的幀丟失，接收方根本沒有收到，不可能發(fā)送確認(rèn)的幀丟失，接收方根本沒有收到，不可能發(fā)送確認(rèn)幀（包括否定性確認(rèn)），所以發(fā)送方幀（包括否定性確認(rèn)），所以發(fā)送方每發(fā)送一幀，每發(fā)送一幀，就啟動一個(gè)重發(fā)定時(shí)器就啟動一個(gè)重發(fā)定時(shí)器，在所設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，一般，在所設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，一般都應(yīng)該收到確認(rèn)，如收不到確認(rèn)，則在重發(fā)定時(shí)器都應(yīng)該收到確認(rèn)，如收不到確認(rèn)，則在重發(fā)定時(shí)器溢出后，再重發(fā)此幀。溢出后，再重發(fā)此幀。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO重復(fù)幀Page 33

37、重發(fā)機(jī)制也包括當(dāng)接收方發(fā)送的確認(rèn)幀丟失而導(dǎo)致重發(fā)機(jī)制也包括當(dāng)接收方發(fā)送的確認(rèn)幀丟失而導(dǎo)致發(fā)送方的重發(fā)定時(shí)器超時(shí)而重發(fā)。發(fā)送方的重發(fā)定時(shí)器超時(shí)而重發(fā)。 由于接收方確認(rèn)幀的丟失，導(dǎo)致發(fā)送方多次發(fā)送同一由于接收方確認(rèn)幀的丟失，導(dǎo)致發(fā)送方多次發(fā)送同一幀，接收方也將多次收到同一幀，為能識別是否為相同幀，接收方也將多次收到同一幀，為能識別是否為相同的幀，應(yīng)該在幀格式中增加一個(gè)的幀，應(yīng)該在幀格式中增加一個(gè)幀的編號幀的編號（序號）。（序號）。思考：基于以上討論，想一想一個(gè)數(shù)據(jù)鏈路層的幀至少應(yīng)該思考：基于以上討論，想一想一個(gè)數(shù)據(jù)鏈路層的幀至少應(yīng)該包括哪些內(nèi)容？包括哪些內(nèi)容？SICHUAN NORMAL UNIV

38、ERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.3.2 流量控制Page 34 流量控制：流量控制：發(fā)送速率和接收速率的匹配發(fā)送速率和接收速率的匹配。 如接收方的處理能力低于發(fā)送方，即使傳輸中沒有如接收方的處理能力低于發(fā)送方，即使傳輸中沒有出錯，也可能被出錯，也可能被“淹沒淹沒”，所以通常在接收方的緩沖，所以通常在接收方的緩沖區(qū)到達(dá)一定量時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知發(fā)送方，暫停發(fā)送，等區(qū)到達(dá)一定量時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知發(fā)送方，暫停發(fā)送，等候通知，這就是流量控制機(jī)制。候通知，這就是流量控制機(jī)制。 停止等待協(xié)議停止等待協(xié)議 連續(xù)連續(xù)ARQARQ協(xié)議協(xié)議 滑動窗口協(xié)議滑動窗口協(xié)議SICHUAN N

39、ORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.3.2.1 停止等待協(xié)議Page 35 完全理想化的數(shù)據(jù)傳輸完全理想化的數(shù)據(jù)傳輸 具有最簡單流量控制的數(shù)據(jù)具有最簡單流量控制的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議鏈路層協(xié)議 實(shí)用的停止等待協(xié)議實(shí)用的停止等待協(xié)議 停止等待協(xié)議的定量分析停止等待協(xié)議的定量分析SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.3.2.1完全理想化的數(shù)據(jù)傳輸Page 36完全理想化的兩個(gè)假定：完全理想化的兩個(gè)假定： 假定假定1 1：鏈路層是理想的傳輸信道，所傳送的任何數(shù)據(jù)即不會：鏈路層是理

40、想的傳輸信道，所傳送的任何數(shù)據(jù)即不會出錯也不會丟失。出錯也不會丟失。 假定假定2 2：不管發(fā)方以多快的速率發(fā)送數(shù)據(jù)，收方總是來得及收：不管發(fā)方以多快的速率發(fā)送數(shù)據(jù)，收方總是來得及收下，并及時(shí)上交主機(jī)。下，并及時(shí)上交主機(jī)。IP 數(shù)據(jù)報(bào)1010 0110幀取出數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層鏈路發(fā)送方接收方物理層IP 數(shù)據(jù)報(bào)1010 0110幀裝入緩存緩存SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO完全理想化的數(shù)據(jù)傳輸（續(xù)1）Page 37工作在理想情況的幾個(gè)前提：工作在理想情況的幾個(gè)前提： 單工傳輸單工傳輸 發(fā)送方無休止工作（要發(fā)送的信息無限多）發(fā)送

41、方無休止工作（要發(fā)送的信息無限多） 接收方無休止工作（緩沖區(qū)無限大）接收方無休止工作（緩沖區(qū)無限大） 通信線路（信道）不損壞或丟失信息幀通信線路（信道）不損壞或丟失信息幀工作過程工作過程 發(fā)送程序：取數(shù)據(jù)，構(gòu)成幀，發(fā)送幀發(fā)送程序：取數(shù)據(jù)，構(gòu)成幀，發(fā)送幀 接收程序：等待，接收幀，傳送數(shù)據(jù)給高層接收程序：等待，接收幀，傳送數(shù)據(jù)給高層SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.3.2.1具有最簡單流量控制的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議增加約束條件增加約束條件 在完全理想化的假設(shè)前提下，增加接收方不能無休止接收，在完全理想化的假設(shè)前提下，增加接收方不

42、能無休止接收，只能一幀一幀接收的約束只能一幀一幀接收的約束（撤銷假定（撤銷假定2 2） 。解決辦法解決辦法 接收方每收到一個(gè)幀后，給發(fā)送方回送一個(gè)接收方每收到一個(gè)幀后，給發(fā)送方回送一個(gè)確認(rèn)確認(rèn)。工作過程工作過程 發(fā)送程序：取數(shù)據(jù)，構(gòu)成幀，發(fā)送幀，等待確認(rèn)幀；發(fā)送程序：取數(shù)據(jù)，構(gòu)成幀，發(fā)送幀，等待確認(rèn)幀； 接收程序：等待，接收幀，傳送數(shù)據(jù)給高層，發(fā)回確認(rèn)幀。接收程序：等待，接收幀，傳送數(shù)據(jù)給高層，發(fā)回確認(rèn)幀。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO具有最簡單流量控制的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議（續(xù)1）(1) 不需要任何數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸

43、(2) 具有最簡單的流量控制的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 假定：鏈路是理想的傳輸信道，發(fā)送方每發(fā)送一幀假定：鏈路是理想的傳輸信道，發(fā)送方每發(fā)送一幀就暫時(shí)停下來，直到接收到接收方發(fā)來的確認(rèn)信息后就暫時(shí)停下來，直到接收到接收方發(fā)來的確認(rèn)信息后再發(fā)送下一幀。再發(fā)送下一幀。DATADATADATA時(shí)間送主機(jī)B送主機(jī)B送主機(jī)BDATADATA送主機(jī)B送主機(jī)BAABB(1)(2)ACKACKSICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO具有最簡單流量控制的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議（續(xù)2） 發(fā)送結(jié)點(diǎn)：發(fā)送結(jié)點(diǎn)： （1 1）從主機(jī)取一個(gè)數(shù)據(jù)幀；）從主機(jī)取一個(gè)數(shù)據(jù)幀； （2

44、 2）將數(shù)據(jù)幀送到數(shù)據(jù)鏈路層的發(fā)送緩存；）將數(shù)據(jù)幀送到數(shù)據(jù)鏈路層的發(fā)送緩存； （3 3）將發(fā)送緩存中的數(shù)據(jù)幀發(fā)送出去；）將發(fā)送緩存中的數(shù)據(jù)幀發(fā)送出去； （4 4）等待；）等待； （5 5）若收到由接收結(jié)點(diǎn)發(fā)過來的信息，則從主機(jī)取一個(gè)新）若收到由接收結(jié)點(diǎn)發(fā)過來的信息，則從主機(jī)取一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀，然后轉(zhuǎn)到（的數(shù)據(jù)幀，然后轉(zhuǎn)到（2 2）。）。 接收結(jié)點(diǎn)：接收結(jié)點(diǎn)： （1 1）等待；）等待； （2 2）若收到由發(fā)送結(jié)點(diǎn)發(fā)過來的數(shù)據(jù)幀，則將其放入數(shù)據(jù)）若收到由發(fā)送結(jié)點(diǎn)發(fā)過來的數(shù)據(jù)幀，則將其放入數(shù)據(jù)鏈路層的接收緩存；鏈路層的接收緩存； （3 3）將接收緩存中的數(shù)據(jù)幀上交主機(jī)；）將接收緩存中的數(shù)據(jù)幀上交主機(jī)；

45、 （4 4）向發(fā)送結(jié)點(diǎn)發(fā)一信息，表示數(shù)據(jù)幀已經(jīng)上交給主機(jī)；）向發(fā)送結(jié)點(diǎn)發(fā)一信息，表示數(shù)據(jù)幀已經(jīng)上交給主機(jī)； （5 5）轉(zhuǎn)到（）轉(zhuǎn)到（1 1）。）。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.3.2.1實(shí)用的停止等待協(xié)議增加約束條件增加約束條件 在接收方一幀一幀接收的前提下，再增加信道（線路）有差在接收方一幀一幀接收的前提下，再增加信道（線路）有差錯，信息幀可能損壞或丟失的約束錯，信息幀可能損壞或丟失的約束（假定（假定1 1和假定和假定2 2均撤銷）均撤銷） 。解決辦法解決辦法 發(fā)送方在發(fā)下一個(gè)幀之前等待一個(gè)肯定確認(rèn)的協(xié)議叫做發(fā)送

46、方在發(fā)下一個(gè)幀之前等待一個(gè)肯定確認(rèn)的協(xié)議叫做ARQARQ（Automatic Repeat Automatic Repeat reQuestreQuest）。幀出錯時(shí)，）。幀出錯時(shí)，重傳重傳。frame iACK iframe I+1ACKi+1frame i+2frame i+2ACK i+2frame i+3ACK i+3frame i+3ACK i+3發(fā)送方發(fā)送方接收方接收方超時(shí)超時(shí)超時(shí)超時(shí)幀丟失幀丟失 重發(fā)重發(fā)ACK丟失丟失 重發(fā)，重發(fā)，丟失重復(fù)幀丟失重復(fù)幀SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO實(shí)用的停止等待協(xié)議（續(xù)1

47、）SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO實(shí)用的停止等待協(xié)議（續(xù)2）V(S)=0從主機(jī)取一幀N(S)=V(S) 將幀送緩沖區(qū)從發(fā)送緩沖區(qū)取出幀并發(fā)送設(shè)置超時(shí)記時(shí)器tout應(yīng)答到？ACK/NAK？V(S)=(1-V(S)超時(shí)？ACKNAKNNYY發(fā)送方發(fā)送方V(R)=0幀收到？接收幀并作差錯校驗(yàn)結(jié)果正確？N(S)=V(R)?將收到的幀中的數(shù)據(jù)部分送主機(jī)V(R)=(1-V(R)發(fā)NAK發(fā)ACK丟棄此幀N （重復(fù)幀）YYYNN接收方接收方SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO

48、-CAO實(shí)用的停止等待協(xié)議（續(xù)3） 發(fā)送結(jié)點(diǎn)：發(fā)送結(jié)點(diǎn)： （1 1）發(fā)送一個(gè)幀；啟動定時(shí)器；等待應(yīng)答；轉(zhuǎn)（）發(fā)送一個(gè)幀；啟動定時(shí)器；等待應(yīng)答；轉(zhuǎn)（2 2）或（）或（22）；）； （2 2）若定時(shí)器未到：收到應(yīng)答）若定時(shí)器未到：收到應(yīng)答 1 1）肯定應(yīng)答）肯定應(yīng)答ACKACK，轉(zhuǎn)（，轉(zhuǎn)（1 1），發(fā)下一幀；），發(fā)下一幀； 2 2）否定性應(yīng)答）否定性應(yīng)答NAKNAK，轉(zhuǎn)（，轉(zhuǎn)（3 3），重傳該幀；），重傳該幀； （22）若定時(shí)器已到，未收到應(yīng)答，轉(zhuǎn)（）若定時(shí)器已到，未收到應(yīng)答，轉(zhuǎn)（3 3），重傳該幀；），重傳該幀； （3 3）若重傳次數(shù)）若重傳次數(shù) 設(shè)定值，重傳該幀；否則，信道故障，通信終止。設(shè)定

49、值，重傳該幀；否則，信道故障，通信終止。 接收結(jié)點(diǎn)：接收結(jié)點(diǎn)： （1 1）收到數(shù)據(jù)幀；）收到數(shù)據(jù)幀； （2 2）幀正確性判斷：不正確，發(fā)）幀正確性判斷：不正確，發(fā)NAKNAK； 正確，轉(zhuǎn)（正確，轉(zhuǎn)（3 3）；）； （3 3）重復(fù)幀判斷：重復(fù)，丟棄，發(fā)）重復(fù)幀判斷：重復(fù)，丟棄，發(fā)ACKACK應(yīng)答；應(yīng)答； 不重復(fù)，接受，發(fā)不重復(fù)，接受，發(fā)ACKACK應(yīng)答。應(yīng)答。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.3.2.1停止等待協(xié)議的定量分析TDRTTATD + RTT + TAB分組確認(rèn)tt分組確認(rèn) 停止等待協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)：簡單，容易實(shí)現(xiàn)。

50、停止等待協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)：簡單，容易實(shí)現(xiàn)。 缺點(diǎn)：接收方可能收到重復(fù)幀；信道利用率太低。缺點(diǎn)：接收方可能收到重復(fù)幀；信道利用率太低。ADDTTTURTTSICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.3.2.2連續(xù)ARQ協(xié)議 工作原理：工作原理：累計(jì)確認(rèn)累計(jì)確認(rèn) （1 1）發(fā)送方發(fā)完一幀后，不必停下來等待對方的應(yīng)答；）發(fā)送方發(fā)完一幀后，不必停下來等待對方的應(yīng)答； （2 2）可以連續(xù)發(fā)送）可以連續(xù)發(fā)送若干若干幀；幀； （3 3）若在發(fā)送過程中收到對方的）若在發(fā)送過程中收到對方的肯定應(yīng)答肯定應(yīng)答，可以繼續(xù)發(fā)，可以繼續(xù)發(fā)送；若收到對其中某一幀的

51、否認(rèn)，則送；若收到對其中某一幀的否認(rèn)，則重發(fā)否認(rèn)幀開始的所重發(fā)否認(rèn)幀開始的所有后續(xù)幀有后續(xù)幀。 連續(xù)連續(xù)ARQARQ協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)：信道利用率提高了。協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)：信道利用率提高了。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：Go-back-NGo-back-N導(dǎo)致某些正確接收的幀的重傳，故降導(dǎo)致某些正確接收的幀的重傳，故降低了發(fā)送效率。低了發(fā)送效率。適用于誤碼率較低的環(huán)境。適用于誤碼率較低的環(huán)境。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO連續(xù)ARQ協(xié)議（續(xù)1）123456789101112(a) 發(fā)送方維持發(fā)送窗口（發(fā)送窗口是 5）發(fā)送窗口(b) 收到一個(gè)確認(rèn)后發(fā)

52、送窗口向前滑動向前123456789101112發(fā)送窗口SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO連續(xù)ARQ協(xié)議（續(xù)2）SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.3.2.3滑動窗口協(xié)議 前提：在連續(xù)前提：在連續(xù)ARQARQ協(xié)議中，必須對可以連續(xù)發(fā)出的協(xié)議中，必須對可以連續(xù)發(fā)出的最多幀（已發(fā)出但未確認(rèn)的幀）作最多幀（已發(fā)出但未確認(rèn)的幀）作限制限制。 原則：循環(huán)重復(fù)使用有限的原則：循環(huán)重復(fù)使用有限的幀序號幀序號。 收、發(fā)使用收、發(fā)使用兩條信道兩條信道：發(fā)送方可連續(xù)發(fā)送

53、多幀，接：發(fā)送方可連續(xù)發(fā)送多幀，接收方接收到一幀后就從另一個(gè)信道發(fā)回一個(gè)收方接收到一幀后就從另一個(gè)信道發(fā)回一個(gè)ACKACK，為，為提高信道使用效率，接收方可使用捎帶確認(rèn)。提高信道使用效率，接收方可使用捎帶確認(rèn)。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.3.2.3滑動窗口協(xié)議（續(xù)1） 流量控制流量控制發(fā)送窗口發(fā)送窗口WWT T：其大小表示在收到對方確認(rèn)：其大小表示在收到對方確認(rèn)的信息之前，可以連續(xù)發(fā)出的最多數(shù)據(jù)幀數(shù)（只有序的信息之前，可以連續(xù)發(fā)出的最多數(shù)據(jù)幀數(shù)（只有序號在窗口內(nèi)的幀才可以發(fā)送）。號在窗口內(nèi)的幀才可以發(fā)送）。 流量

54、控制流量控制發(fā)送窗口發(fā)送窗口WWR R：其大小表示可以連續(xù)接收的：其大小表示可以連續(xù)接收的最多數(shù)據(jù)幀數(shù)（只有序號在窗口內(nèi)的幀才可以接收，最多數(shù)據(jù)幀數(shù)（只有序號在窗口內(nèi)的幀才可以接收，否則丟棄）。否則丟棄）。 接收窗口驅(qū)動發(fā)送窗口的轉(zhuǎn)動。接收窗口驅(qū)動發(fā)送窗口的轉(zhuǎn)動。WWT T + W + WR R = 2 = 2n nWWT T =2 =2n n - 1 - 1 (n(n為序號的位數(shù)為序號的位數(shù)) ) SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO滑動窗口協(xié)議（續(xù)2）SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU C

55、OLLEGE HUAXIAO-CAO滑動窗口協(xié)議（續(xù)3）SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO滑動窗口協(xié)議（續(xù)4） 實(shí)際上，在一個(gè)具有實(shí)際上，在一個(gè)具有選擇性重發(fā)選擇性重發(fā)的滑動窗口協(xié)議中，的滑動窗口協(xié)議中，發(fā)送方可根據(jù)定義的發(fā)送窗口的大小，決定連續(xù)發(fā)送發(fā)送方可根據(jù)定義的發(fā)送窗口的大小，決定連續(xù)發(fā)送幀的數(shù)目。發(fā)送緩沖區(qū)的覆蓋（窗口的旋轉(zhuǎn)）將依據(jù)幀的數(shù)目。發(fā)送緩沖區(qū)的覆蓋（窗口的旋轉(zhuǎn)）將依據(jù)收到的收到的ACKACK的序號，等待確認(rèn)，該序號的幀及其以前的序號，等待確認(rèn)，該序號的幀及其以前的所有幀都可被覆蓋。的所有幀都可被覆蓋。SI

56、CHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO3.4 HDLC 高級數(shù)據(jù)鏈路控制Page 54 最早由最早由IBM SNAIBM SNA提出提出SDLCSDLC（Synchronous Data Synchronous Data Link ControlLink Control） ISOISO根據(jù)根據(jù)SDLCSDLC，提出，提出HDLCHDLC（High High levalleval Data Link Data Link ControlControl） HDLCHDLC是面向是面向bitbit的同步通信協(xié)議的同步通信協(xié)議SICHUAN

57、 NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAOHDLC的配置方式 非平衡配置：又分為非平衡配置：又分為點(diǎn)對點(diǎn)點(diǎn)對點(diǎn)和和點(diǎn)對多點(diǎn)點(diǎn)對多點(diǎn)兩種，非平兩種，非平衡配置的特點(diǎn)是有一個(gè)主站及一個(gè)或多個(gè)從站組成，衡配置的特點(diǎn)是有一個(gè)主站及一個(gè)或多個(gè)從站組成，主站發(fā)出的幀叫主站發(fā)出的幀叫命令命令，從站發(fā)出的幀叫，從站發(fā)出的幀叫響應(yīng)響應(yīng)。 平衡配置：兩個(gè)站都是平衡配置：兩個(gè)站都是復(fù)合站復(fù)合站，同時(shí)具有主站和從，同時(shí)具有主站和從站的功能。站的功能。SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAOHDLC的配置

58、方式(續(xù))SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAO三種數(shù)據(jù)傳輸方式 正常響應(yīng)方式正常響應(yīng)方式NRMNRM（Normal Response ModeNormal Response Mode）：常用。）：常用。特點(diǎn)：只有主站才能發(fā)起向次站的數(shù)據(jù)傳輸，而次站只有在主特點(diǎn)：只有主站才能發(fā)起向次站的數(shù)據(jù)傳輸，而次站只有在主站用命令幀輪詢（站用命令幀輪詢（PollPoll）時(shí)，才能以響應(yīng)幀的形式回答主站。）時(shí)，才能以響應(yīng)幀的形式回答主站。 異步響應(yīng)方式異步響應(yīng)方式ARMARM（Asynchronous Response ModeAsynch

59、ronous Response Mode）：）：不常用。特點(diǎn)：允許次站主動發(fā)起向主站的數(shù)據(jù)傳輸，即次站不常用。特點(diǎn)：允許次站主動發(fā)起向主站的數(shù)據(jù)傳輸，即次站不需要等待收到主站的命令幀就可以向主站發(fā)送響應(yīng)幀。但主不需要等待收到主站的命令幀就可以向主站發(fā)送響應(yīng)幀。但主站仍然負(fù)責(zé)鏈路的建立、釋放和差錯控制。站仍然負(fù)責(zé)鏈路的建立、釋放和差錯控制。 異步平衡方式異步平衡方式ABMABM（Asynchronous Balanced ModeAsynchronous Balanced Mode）特）特點(diǎn)：由于平衡配置中雙方都是復(fù)合站，都可以平等地主動發(fā)起點(diǎn)：由于平衡配置中雙方都是復(fù)合站，都可以平等地主動發(fā)起

60、數(shù)據(jù)傳輸，而不需要得到對方的允許。數(shù)據(jù)傳輸，而不需要得到對方的允許。 SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIAO-CAOHDLC的幀格式幀標(biāo)志序列F即01111110，作為幀的分隔標(biāo)志，如線路空閑，則用標(biāo)志序列填充，用位插入方法實(shí)現(xiàn)透明傳輸?shù)刂酚駻在總線型多終端情況下，是終端的站號；在點(diǎn)對點(diǎn)的情況下，用來標(biāo)志命令和響應(yīng)控制域C定義幀的類型、序號等和其它一些功能信息域I用戶數(shù)據(jù)，長度任意校驗(yàn)序列FCSCRC碼，ISO和CCITT有相似的生成多項(xiàng)式SICHUAN NORMAL UNIVERSITY CHENGDU COLLEGE HUAXIA