計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第4章：數(shù)據(jù)鏈路層

1、長(zhǎng)治學(xué)院計(jì)算機(jī)系侯慧玲12本章學(xué)習(xí)要求：n理解：數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中理解：數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中差錯(cuò)產(chǎn)生的原因與性質(zhì)差錯(cuò)產(chǎn)生的原因與性質(zhì)n掌握：誤碼率的定義與差錯(cuò)控制方法掌握：誤碼率的定義與差錯(cuò)控制方法n掌握：數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念掌握：數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念n了解了解：面向字符型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實(shí)例：面向字符型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實(shí)例BSCn掌握：面向比特型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實(shí)例掌握：面向比特型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實(shí)例 HDLCn掌握：掌握：Internet中的數(shù)據(jù)鏈路層中的數(shù)據(jù)鏈路層PPP協(xié)議協(xié)議34.1 差錯(cuò)產(chǎn)生與差錯(cuò)控制方法4.1.1 為什么要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)鏈路層為什么要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)鏈路層n在原始物理傳輸線路上傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)是有差錯(cuò)

2、的；在原始物理傳輸線路上傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)是有差錯(cuò)的；n設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)鏈路層的主要目的：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)鏈路層的主要目的： 將有差錯(cuò)的物理線路改進(jìn)成邏輯上無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路；將有差錯(cuò)的物理線路改進(jìn)成邏輯上無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路； 方法方法 差錯(cuò)檢測(cè)差錯(cuò)檢測(cè) 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制 流量控制流量控制n作用：改善數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，向網(wǎng)絡(luò)層提供高質(zhì)量的服務(wù)。作用：改善數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，向網(wǎng)絡(luò)層提供高質(zhì)量的服務(wù)。44.1.2 差錯(cuò)產(chǎn)生的原因和差錯(cuò)類型 n傳輸差錯(cuò)傳輸差錯(cuò) 通過(guò)通信信道后接收的數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象通過(guò)通信信道后接收的數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象;n差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制 分析差錯(cuò)產(chǎn)生的原因與類型，檢查是否出現(xiàn)差錯(cuò)以及如分析差錯(cuò)產(chǎn)生

3、的原因與類型，檢查是否出現(xiàn)差錯(cuò)以及如 何糾正差錯(cuò)；何糾正差錯(cuò)；n通信信道的噪聲分為兩類：通信信道的噪聲分為兩類： 熱噪聲：由傳輸介質(zhì)導(dǎo)體的電子熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生；熱噪聲：由傳輸介質(zhì)導(dǎo)體的電子熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生； 特點(diǎn)：特點(diǎn)：時(shí)刻存在，幅度較小，強(qiáng)度與頻率無(wú)關(guān)，但頻譜很寬；時(shí)刻存在，幅度較小，強(qiáng)度與頻率無(wú)關(guān)，但頻譜很寬； 隨機(jī)差錯(cuò)隨機(jī)差錯(cuò)，出錯(cuò)的數(shù)據(jù)位不相鄰，出錯(cuò)的數(shù)據(jù)位不相鄰 ； 沖擊噪聲：由外界電磁干擾引起；沖擊噪聲：由外界電磁干擾引起； 特點(diǎn)：特點(diǎn)：幅度較大，是引起傳輸差錯(cuò)的幅度較大，是引起傳輸差錯(cuò)的主要原因主要原因； 突發(fā)差錯(cuò)突發(fā)差錯(cuò)，出錯(cuò)的數(shù)據(jù)位相鄰；，出錯(cuò)的數(shù)據(jù)位相鄰； 突發(fā)長(zhǎng)度：引起突發(fā)差錯(cuò)的位長(zhǎng)

4、；突發(fā)長(zhǎng)度：引起突發(fā)差錯(cuò)的位長(zhǎng)；n在通信過(guò)程中產(chǎn)生的傳輸差錯(cuò)，是由隨機(jī)差錯(cuò)與突發(fā)差錯(cuò)共同構(gòu)成的。在通信過(guò)程中產(chǎn)生的傳輸差錯(cuò)，是由隨機(jī)差錯(cuò)與突發(fā)差錯(cuò)共同構(gòu)成的。5傳輸差錯(cuò)產(chǎn)生過(guò)程6 4.1.3 誤碼率的定義 n誤碼率定義誤碼率定義：二進(jìn)制比特在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率，二進(jìn)制比特在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率，它在數(shù)值上近似等于：它在數(shù)值上近似等于： Pe = Ne /N其中，其中，N為傳輸?shù)亩M(jìn)制比特總數(shù)為傳輸?shù)亩M(jìn)制比特總數(shù) Ne為被傳錯(cuò)的比特?cái)?shù)為被傳錯(cuò)的比特?cái)?shù)7正確理解誤碼率正確理解誤碼率n誤碼率應(yīng)該是衡量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)誤碼率應(yīng)該是衡量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)正常工作狀態(tài)正常工作狀態(tài)下下傳輸可靠性的參傳

5、輸可靠性的參數(shù)；數(shù)；n對(duì)于一個(gè)實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，對(duì)于一個(gè)實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，不能籠統(tǒng)地說(shuō)誤碼率越低越好，不能籠統(tǒng)地說(shuō)誤碼率越低越好，要根據(jù)實(shí)際傳輸要求提出誤碼率要求；要根據(jù)實(shí)際傳輸要求提出誤碼率要求；n對(duì)于實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，如果傳輸?shù)牟皇嵌M(jìn)制比特，要折合成對(duì)于實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，如果傳輸?shù)牟皇嵌M(jìn)制比特，要折合成二進(jìn)制比特來(lái)計(jì)算；二進(jìn)制比特來(lái)計(jì)算；n差錯(cuò)的出現(xiàn)具有隨機(jī)性，在實(shí)際測(cè)量一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)時(shí)，只有差錯(cuò)的出現(xiàn)具有隨機(jī)性，在實(shí)際測(cè)量一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)時(shí)，只有被測(cè)量的傳輸二進(jìn)制比特?cái)?shù)越大，才會(huì)越接近于真正的誤碼率值。被測(cè)量的傳輸二進(jìn)制比特?cái)?shù)越大，才會(huì)越接近于真正的誤碼率值。 84.1.4 檢

6、錯(cuò)碼與糾錯(cuò)碼（差錯(cuò)控制的兩種策略） 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制差錯(cuò)檢測(cè)與校正（差錯(cuò)檢測(cè)與校正（部分部分差錯(cuò)）差錯(cuò)）n糾錯(cuò)碼糾錯(cuò)碼： 每個(gè)傳輸?shù)姆纸M帶上足夠的冗余信息；每個(gè)傳輸?shù)姆纸M帶上足夠的冗余信息； 接收端能發(fā)現(xiàn)并自動(dòng)糾正傳輸差錯(cuò)；接收端能發(fā)現(xiàn)并自動(dòng)糾正傳輸差錯(cuò)； 看似優(yōu)越，但實(shí)現(xiàn)困難，一般不采用。看似優(yōu)越，但實(shí)現(xiàn)困難，一般不采用。n檢錯(cuò)碼檢錯(cuò)碼: : 分組僅包含足以使接收端發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)的冗余信息；分組僅包含足以使接收端發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)的冗余信息； 接收端能發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)，但不能確定哪一比特是錯(cuò)的，接收端能發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)，但不能確定哪一比特是錯(cuò)的，并且自己不能糾正傳輸差錯(cuò)；并且自己不能糾正傳輸差錯(cuò)； 需要重傳機(jī)制的輔助完成糾

7、錯(cuò)，但工作原理簡(jiǎn)單，需要重傳機(jī)制的輔助完成糾錯(cuò)，但工作原理簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易，得到廣泛使用。實(shí)現(xiàn)容易，得到廣泛使用。 9常用的檢錯(cuò)碼n奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼 垂直奇（偶）校驗(yàn)垂直奇（偶）校驗(yàn) 水平奇（偶）校驗(yàn)水平水平奇（偶）校驗(yàn)水平 水平垂直奇（偶）校驗(yàn)（方陣碼）水平垂直奇（偶）校驗(yàn)（方陣碼） n循環(huán)冗余編碼循環(huán)冗余編碼CRC 檢錯(cuò)能力強(qiáng)、容易實(shí)現(xiàn)，目前應(yīng)用最廣的檢錯(cuò)檢錯(cuò)能力強(qiáng)、容易實(shí)現(xiàn)，目前應(yīng)用最廣的檢錯(cuò)碼編碼方法之一碼編碼方法之一104.1.5 循環(huán)冗余編碼工作原理 （又稱多項(xiàng)式編碼）（又稱多項(xiàng)式編碼）11多項(xiàng)式和二進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系 nx x的最高冪次對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的最高位，以下各位對(duì)應(yīng)的最高冪次

8、對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的最高位，以下各位對(duì)應(yīng)多項(xiàng)式的各冪次，有此冪次項(xiàng)對(duì)應(yīng)多項(xiàng)式的各冪次，有此冪次項(xiàng)對(duì)應(yīng)1 1，無(wú)此冪次項(xiàng)對(duì)，無(wú)此冪次項(xiàng)對(duì)應(yīng)應(yīng)0 0。 n例如：例如： 多項(xiàng)式：多項(xiàng)式：x x4 4+x+x3 3+x+1 +x+1 對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng) 二進(jìn)制數(shù)：二進(jìn)制數(shù)：11011 11011 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)1111 1111 對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng) 多項(xiàng)式：多項(xiàng)式：x x3 3+x+x2 2+x+1+x+112 舉例：1 1 0 0 1 1發(fā)送數(shù)據(jù)比特序列CRC校驗(yàn)碼比特序列1 0 0 1帶CRC校驗(yàn)碼的發(fā)送數(shù)據(jù)比特序列1 1 0 0 1 1 1 0 0 11 1 0 0 11 1 0 0 11 1 0 0 11 1 0 0

9、 101 0 0 0 0 11 1 0 0 1 1 0 0 0 01 1 0 0 1G(x)1 1 0 0 11 0 0 0 01 1 0 0 11 0 0 1R(x)1 0 0 0 0 1Q(x)f(x).xk發(fā)送數(shù)據(jù)比特序列為發(fā)送數(shù)據(jù)比特序列為110011110011（6 6比特），對(duì)應(yīng)多項(xiàng)式為？比特），對(duì)應(yīng)多項(xiàng)式為？生成多項(xiàng)式比特序列為生成多項(xiàng)式比特序列為1100111001（5 5比特，比特，k k4 4），對(duì)應(yīng)），對(duì)應(yīng)多項(xiàng)式為？多項(xiàng)式為？將發(fā)送數(shù)據(jù)多項(xiàng)式乘以將發(fā)送數(shù)據(jù)多項(xiàng)式乘以x x4 4，得到多項(xiàng)式？對(duì)應(yīng)二進(jìn)制序列？得到多項(xiàng)式？對(duì)應(yīng)二進(jìn)制序列？將所得乘積用生成多項(xiàng)式比將所得乘積用生

10、成多項(xiàng)式比特序列去除，注意按特序列去除，注意按模二算法模二算法計(jì)算計(jì)算，求得余數(shù)比特序列為？，求得余數(shù)比特序列為？將余數(shù)比特序列加到乘積中，將余數(shù)比特序列加到乘積中，得發(fā)送數(shù)據(jù)比特序列為？得發(fā)送數(shù)據(jù)比特序列為？若數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)若數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)誤，接收端收到的帶有誤，接收端收到的帶有CRCCRC校校驗(yàn)碼的數(shù)據(jù)比特序列一定能被驗(yàn)碼的數(shù)據(jù)比特序列一定能被相同的生成多項(xiàng)式整除。相同的生成多項(xiàng)式整除。13標(biāo)準(zhǔn)CRC生成多項(xiàng)式G（x）nCRC-12 G（x）= x12+x11+x3+x2+x+1nCRC-16 G（x）= x16+x15+x2+1nCRC-CCITT G（x）= x16+x

11、12+x5+1nCRC-32 G（x）= x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+ x10+x8+x7+x5+x4 + x2+x+1 G(x)多項(xiàng)式由協(xié)議規(guī)定，其結(jié)構(gòu)及檢錯(cuò)效果是經(jīng)過(guò)嚴(yán)多項(xiàng)式由協(xié)議規(guī)定，其結(jié)構(gòu)及檢錯(cuò)效果是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)分析與實(shí)驗(yàn)后確定的。格的數(shù)學(xué)分析與實(shí)驗(yàn)后確定的。14CRC校驗(yàn)碼的檢錯(cuò)能力nCRC校驗(yàn)碼能檢查出全部單個(gè)錯(cuò)；校驗(yàn)碼能檢查出全部單個(gè)錯(cuò)；nCRC校驗(yàn)碼能檢查出全部離散的二位錯(cuò)；校驗(yàn)碼能檢查出全部離散的二位錯(cuò)；nCRC校驗(yàn)碼能檢查出全部奇數(shù)個(gè)錯(cuò)；校驗(yàn)碼能檢查出全部奇數(shù)個(gè)錯(cuò)；nCRC校驗(yàn)碼能檢查出全部長(zhǎng)度小于或等于校驗(yàn)碼能檢查出全部長(zhǎng)度小于或等于K位的突

12、發(fā)錯(cuò)；位的突發(fā)錯(cuò)；nCRC校驗(yàn)碼能以校驗(yàn)碼能以1-（1/2）K-1的概率檢查出長(zhǎng)度為（的概率檢查出長(zhǎng)度為（K+1）位的突發(fā)錯(cuò)；位的突發(fā)錯(cuò)； 例如：假設(shè)例如：假設(shè)K=16，則該則該CRC校驗(yàn)碼能全部檢查出小于或等于校驗(yàn)碼能全部檢查出小于或等于16 位的所有的突發(fā)差錯(cuò)，并能以位的所有的突發(fā)差錯(cuò)，并能以1-（1/2）16-1=99.997的的概率檢查出長(zhǎng)度為概率檢查出長(zhǎng)度為17位的突發(fā)錯(cuò)，漏檢概率為位的突發(fā)錯(cuò)，漏檢概率為0.003%； 154.1.6 差錯(cuò)控制機(jī)制 反饋重發(fā)機(jī)制反饋重發(fā)機(jī)制 （ARQ）16反饋重發(fā)機(jī)制的分類 n 停止等待方式停止等待方式 接接收收端端發(fā)發(fā)送送端端ACKNAKACK12

13、23122317連續(xù)工作方式 n拉回方式拉回方式n選擇重發(fā)方式選擇重發(fā)方式 發(fā)送端發(fā)送端接收端接收端ACK0ACK1NAKACK2ACK3(a)ACK0ACK1NAKACK2ACK6(b)ACK3ACK4ACK5丟棄丟棄重傳重傳重傳重傳01234523456012345234560123452678901234526789發(fā)送端發(fā)送端接收端接收端丟棄丟棄184.2 數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念4.2.1 物理線路與數(shù)據(jù)鏈路物理線路與數(shù)據(jù)鏈路n物理線路物理線路 數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路194.2.2 數(shù)據(jù)鏈路控制功能 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路控制功能鏈路控制功能而而 制定的規(guī)程或協(xié)

14、議。制定的規(guī)程或協(xié)議。n鏈路管理鏈路管理 n幀同步幀同步 n流量控制流量控制 n差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制 n幀的透明傳輸幀的透明傳輸 n尋址尋址 204.2.3 數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù) n所處位置：數(shù)據(jù)鏈路層是所處位置：數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型的第參考模型的第2層；層；n為下層：設(shè)立數(shù)據(jù)鏈路層的主要目的是將原始的、有差為下層：設(shè)立數(shù)據(jù)鏈路層的主要目的是將原始的、有差錯(cuò)的物理線路變?yōu)閷?duì)網(wǎng)絡(luò)層無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路；錯(cuò)的物理線路變?yōu)閷?duì)網(wǎng)絡(luò)層無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路；n所具功能：為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，數(shù)據(jù)鏈路層必須實(shí)現(xiàn)鏈所具功能：為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，數(shù)據(jù)鏈路層必須實(shí)現(xiàn)鏈路管理、幀傳輸、流量控制、差錯(cuò)控制等功能；路管理、

15、幀傳輸、流量控制、差錯(cuò)控制等功能；n為上層：數(shù)據(jù)鏈路層為網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)主要表現(xiàn)在：為上層：數(shù)據(jù)鏈路層為網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)主要表現(xiàn)在：正確傳輸網(wǎng)絡(luò)層的用戶數(shù)據(jù)，為網(wǎng)絡(luò)層屏蔽物理層采用正確傳輸網(wǎng)絡(luò)層的用戶數(shù)據(jù)，為網(wǎng)絡(luò)層屏蔽物理層采用的傳輸技術(shù)的差異性。的傳輸技術(shù)的差異性。214.3 面向字符型協(xié)議實(shí)例n什么是面向字符型協(xié)議什么是面向字符型協(xié)議? 將字符作為傳輸控制信息的基本單元將字符作為傳輸控制信息的基本單元n特點(diǎn)：特點(diǎn)：利用已定義好的一種標(biāo)準(zhǔn)字編碼（如利用已定義好的一種標(biāo)準(zhǔn)字編碼（如ASIIC碼，碼，EBCDIC碼）的一碼）的一個(gè)子集來(lái)執(zhí)行通信控制功能。個(gè)子集來(lái)執(zhí)行通信控制功能。nASIIC碼：

16、碼： 格式字符：格式字符： SOH（start of heading） STX（start of text） ETB（end of transmission block） ETX（end of text） 控制字符：控制字符： ACK（acknowledge） NAK（negative acknowledge） ENQ（enquire） EOT（end of transmission） SYN（synchrous） DLE（data link escape）n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 使用不同字符集的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)很難通信；使用不同字符集的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)很難通信； 用戶數(shù)據(jù)傳輸用戶數(shù)據(jù)傳輸“透明性透明性”差。差。

17、22n面向字符型面向字符型BSC協(xié)議的數(shù)據(jù)報(bào)文格式：協(xié)議的數(shù)據(jù)報(bào)文格式：n轉(zhuǎn)義字符的使用：轉(zhuǎn)義字符的使用： 當(dāng)正文字段中出現(xiàn)與控制字符相同編碼時(shí)，發(fā)送硬件自動(dòng)在當(dāng)正文字段中出現(xiàn)與控制字符相同編碼時(shí)，發(fā)送硬件自動(dòng)在其后插入一個(gè)其后插入一個(gè)DLE字符。字符。23面向字符型面向字符型協(xié)議的執(zhí)行協(xié)議的執(zhí)行過(guò)程過(guò)程屬于停止等待型協(xié)議屬于停止等待型協(xié)議圖中：圖中：n虛線表示虛線表示協(xié)議控制信息交換協(xié)議控制信息交換n實(shí)線表示實(shí)線表示數(shù)據(jù)信息的交換數(shù)據(jù)信息的交換244.4 典型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議分析 面向比特型4.4.1 HDLC產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景 面向字符型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的缺點(diǎn)面向字符型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的缺點(diǎn)：

18、n控制報(bào)文與數(shù)據(jù)報(bào)文格式不一致；控制報(bào)文與數(shù)據(jù)報(bào)文格式不一致；n等待發(fā)送方式，傳輸效率低；等待發(fā)送方式，傳輸效率低；n只對(duì)數(shù)據(jù)部分進(jìn)行差錯(cuò)控制，控制字符出錯(cuò)無(wú)法控制，可靠性差；只對(duì)數(shù)據(jù)部分進(jìn)行差錯(cuò)控制，控制字符出錯(cuò)無(wú)法控制，可靠性差；n新功能對(duì)應(yīng)增加新控制字符，功能擴(kuò)展困難；新功能對(duì)應(yīng)增加新控制字符，功能擴(kuò)展困難；n傳輸透明性不好。傳輸透明性不好。面向比特型協(xié)議的設(shè)計(jì)目標(biāo)面向比特型協(xié)議的設(shè)計(jì)目標(biāo)：n以比特作為傳輸控制信息的基本單元；以比特作為傳輸控制信息的基本單元；n數(shù)據(jù)幀與控制幀格式相同；數(shù)據(jù)幀與控制幀格式相同；n傳輸透明性好；傳輸透明性好；n連續(xù)發(fā)送，傳輸效率高。連續(xù)發(fā)送，傳輸效率高。25

19、4.4.2 數(shù)據(jù)鏈路的配置和數(shù)據(jù)傳送方式數(shù)據(jù)鏈路的配置數(shù)據(jù)鏈路的配置n非平衡配置非平衡配置n平衡配置平衡配置 非平衡配置中的主站與從站非平衡配置中的主站與從站n主站：控制數(shù)據(jù)鏈路的工作過(guò)程。主站發(fā)出命令主站：控制數(shù)據(jù)鏈路的工作過(guò)程。主站發(fā)出命令 n從站：接受命令，發(fā)出響應(yīng)，配合主站工作從站：接受命令，發(fā)出響應(yīng)，配合主站工作 非平衡配置中的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)非平衡配置中的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)n點(diǎn)點(diǎn)- -點(diǎn)方式點(diǎn)方式n多點(diǎn)方式多點(diǎn)方式26數(shù)據(jù)鏈路的非平衡配置方式27非平衡配置兩種數(shù)據(jù)傳送方式正常響應(yīng)模式（正常響應(yīng)模式（normal response mode，NRM）n主站可以隨時(shí)向從站傳輸數(shù)據(jù)幀；主站可以隨時(shí)向從站傳

20、輸數(shù)據(jù)幀；n從站只有在主站向它發(fā)送命令幀進(jìn)行探詢（從站只有在主站向它發(fā)送命令幀進(jìn)行探詢（poll），），從站從站響應(yīng)后才可以向主站發(fā)送數(shù)據(jù)幀。響應(yīng)后才可以向主站發(fā)送數(shù)據(jù)幀。 異步響應(yīng)模式（異步響應(yīng)模式（asynchronous response mode，ARM）n主站和從站可以隨時(shí)相互傳輸數(shù)據(jù)幀；主站和從站可以隨時(shí)相互傳輸數(shù)據(jù)幀；n從站可以不需要等待主站發(fā)出探詢就可以發(fā)送數(shù)據(jù)；從站可以不需要等待主站發(fā)出探詢就可以發(fā)送數(shù)據(jù)；n主站負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)鏈路的初始化、鏈路的建立、釋放與差錯(cuò)恢主站負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)鏈路的初始化、鏈路的建立、釋放與差錯(cuò)恢復(fù)等功能。復(fù)等功能。28平衡配置方式 n鏈路兩端的兩個(gè)站都是復(fù)合站（鏈

21、路兩端的兩個(gè)站都是復(fù)合站（combined station）；）；n復(fù)合站同時(shí)具有主站與從站的功能；復(fù)合站同時(shí)具有主站與從站的功能；n每個(gè)復(fù)合站都可以發(fā)出命令與響應(yīng)；每個(gè)復(fù)合站都可以發(fā)出命令與響應(yīng)；n平衡配置結(jié)構(gòu)中只有異步平衡模式（平衡配置結(jié)構(gòu)中只有異步平衡模式（asynchronous balanced mode，ABM）；）；n異步平衡模式的每個(gè)復(fù)合站都可以平等地發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸，異步平衡模式的每個(gè)復(fù)合站都可以平等地發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸，而不需要得到對(duì)方復(fù)合站的許可。而不需要得到對(duì)方復(fù)合站的許可。29數(shù)據(jù)鏈路的平衡配置方式304.4.3 HDLC的幀結(jié)構(gòu) nF（flag） ：固定格式固定格式 0111

22、1110 作用作用 幀同步幀同步 傳輸數(shù)據(jù)的透明性（傳輸數(shù)據(jù)的透明性（零零比特插入與刪除）比特插入與刪除） nA（address） ：地址地址nC（control） ：幀的類型、幀的編號(hào)、命令與控制信息幀的類型、幀的編號(hào)、命令與控制信息nI（information） ：網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)，Nmax = 256BnFCS（checksum） ：校驗(yàn)校驗(yàn)A、C、I字段的數(shù)據(jù)字段的數(shù)據(jù) G(X)= X16+X12+X5+1標(biāo)志字段F(8位)地址字段A(8/16位)控制字段C(8/16位)信息字段I(長(zhǎng)度可變)幀校驗(yàn)字段FCS(16/32位)標(biāo)志字段F(8位)31零比特插入/刪除工作過(guò)程32幀類型

23、及控制字段的意義33幀類型nI幀幀 ： N（S） 發(fā)送發(fā)送幀的順序號(hào)幀的順序號(hào) N（R） 接收幀的順序號(hào)接收幀的順序號(hào) P/F= Poll / Final， P=1 詢問(wèn)，詢問(wèn)，F(xiàn)=1 響應(yīng)響應(yīng) P與與F成對(duì)出現(xiàn)成對(duì)出現(xiàn)nS幀幀 ：監(jiān)控功能位監(jiān)控功能位,對(duì)于接收到的以前各幀的監(jiān)控，用于對(duì)于接收到的以前各幀的監(jiān)控，用于表示接收狀態(tài)，同時(shí)進(jìn)行流量控制和差錯(cuò)控制。表示接收狀態(tài)，同時(shí)進(jìn)行流量控制和差錯(cuò)控制。 S = 00，RR（receive ready） S = 10，RNR（receive not ready） S = 01，RJE（reject） S = 11，SREJ（select rejec

24、t） RR幀和幀和RNR幀：幀：確認(rèn)確認(rèn)流量控制流量控制； RJE幀和幀和SREJ幀：幀：確認(rèn)確認(rèn)差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制。nU幀幀 ：用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路控制功能用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路控制功能34U幀的格式與鏈路控制功能354.4.4 數(shù)據(jù)鏈路層的工作過(guò)程數(shù)據(jù)鏈路層的工作過(guò)程n簡(jiǎn)化的信息幀結(jié)構(gòu)的表示方法簡(jiǎn)化的信息幀結(jié)構(gòu)的表示方法n一個(gè)信息幀的表示一個(gè)信息幀的表示 I， N(S)=3， N(R)=4， P=136n無(wú)編號(hào)幀的表示方法無(wú)編號(hào)幀的表示方法 nSNRM幀與幀與UA幀結(jié)構(gòu)的表示方法幀結(jié)構(gòu)的表示方法 U ， SNRM ， P=1U ， UA ， F=1置置異異步步響響應(yīng)應(yīng)模模式式：無(wú)無(wú)編編號(hào)號(hào)確確認(rèn)認(rèn)：0

25、1111110A11001001FCS 0111111001111110A11001110FCS 01111110置置異異步步響響應(yīng)應(yīng)模模式式：無(wú)無(wú)編編號(hào)號(hào)確確認(rèn)認(rèn)：置正常響應(yīng)模式：置正常響應(yīng)模式：無(wú)編號(hào)確認(rèn)：無(wú)編號(hào)確認(rèn)：無(wú)編號(hào)確認(rèn)：無(wú)編號(hào)確認(rèn)：置正常響應(yīng)模式：置正常響應(yīng)模式：37正常響應(yīng)正常響應(yīng)模式數(shù)據(jù)模式數(shù)據(jù)鏈路工作鏈路工作38討論：數(shù)據(jù)鏈路層與物理層的關(guān)系394.5 Internet中的數(shù)據(jù)鏈路層 Internet中主要的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議中主要的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議nSLIP （Serial Line IP） 串行線路的串行線路的Internet數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議nPPP （ Poin

26、t-to-Point Protocol） 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議nSLIP與與PPP用于串行通信的撥號(hào)線路上，是目前家庭用于串行通信的撥號(hào)線路上，是目前家庭計(jì)算機(jī)或公司用戶通過(guò)計(jì)算機(jī)或公司用戶通過(guò)ISP接到接到Internet主要的協(xié)議。主要的協(xié)議。 40PPP協(xié)議基本特點(diǎn)協(xié)議基本特點(diǎn)nPPP協(xié)議是協(xié)議是Internet標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)，RFC 1660、RFC 1661定定義了義了PPP協(xié)議與幀結(jié)構(gòu)；協(xié)議與幀結(jié)構(gòu)；nPPP協(xié)議處理了差錯(cuò)檢測(cè)，支持面向字符型協(xié)議與面協(xié)議處理了差錯(cuò)檢測(cè)，支持面向字符型協(xié)議與面向比特型協(xié)議向比特型協(xié)議,可以支持可以支持IP協(xié)議及其他一些網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議協(xié)議及其他一些網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議（

27、例如（例如IPX協(xié)議）；協(xié)議）；nPPP協(xié)議不僅在撥號(hào)電話線，并且在路由器協(xié)議不僅在撥號(hào)電話線，并且在路由器路由器路由器之間的專用線上廣泛應(yīng)用之間的專用線上廣泛應(yīng)用;nPPP協(xié)議是在大多數(shù)家庭協(xié)議是在大多數(shù)家庭個(gè)人計(jì)算機(jī)和個(gè)人計(jì)算機(jī)和ISP之間使用的之間使用的協(xié)議協(xié)議，它可以作為在高速?gòu)V域網(wǎng)和社區(qū)寬帶網(wǎng)協(xié)議族，它可以作為在高速?gòu)V域網(wǎng)和社區(qū)寬帶網(wǎng)協(xié)議族的一部分。的一部分。 41點(diǎn)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)PPP鏈路通信過(guò)程鏈路通信過(guò)程建立數(shù)據(jù)鏈路建立數(shù)據(jù)鏈路PPP鏈路控制幀鏈路控制幀LCP選擇和配置網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議選擇和配置網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議PPP網(wǎng)絡(luò)控制幀網(wǎng)絡(luò)控制幀NCP網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包在PPP協(xié)議控制下傳輸協(xié)議

28、控制下傳輸PPP信息幀信息幀42PPP信息幀格式n 標(biāo)志（標(biāo)志（flag）：）：01111110n 地址地址（address）：值為值為“FF”（11111111），），表示網(wǎng)中所有的表示網(wǎng)中所有的站都接收該幀。站都接收該幀。n 控制控制（control）：值為值為“03”（00000011）n 協(xié)議（協(xié)議（protocol）：）：長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為2字節(jié)，它標(biāo)識(shí)出網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)域字節(jié)，它標(biāo)識(shí)出網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)域的類型。的類型。 常用的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的類型主要有：常用的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的類型主要有： 0021HTCP/IP 0027HDEC 0023HOSI 002BHNovelln信息字段：信息字段：長(zhǎng)度可變長(zhǎng)度可變n幀校驗(yàn)字段幀校驗(yàn)字段43鏈路控制幀（LCP）與網(wǎng)絡(luò)控制