杭州电子科技大学《计算机网络》数据链路层.pptVIP

数据链路层 数据链路层的简单模型 提纲 提纲 点对点信道 点对点信道 一些基本概念 链路和数据链路 链路（物理链路）从一个结点到相邻接点的一段物理线路 数据链路（逻辑链路）传送数据时必须有一定必要的通信协议来控制数据的传输。把这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。我们一般采用网络适配器（网卡）来实现协议的软件和硬件。 一些基本概念 帧：是点对点信道的数据链路层的协议数据单元。 点对点信道的数据链路层通信的步骤 结点A的数据链路层把网络层交下来的IP数据报添加首部和尾部封装成帧 结点A把封装好的帧发送给结点B的数据链路层 若结点B的数据链路层收到的帧无差错，则从收到的帧中提取出IP数据报上交给上面的网络层；否则丢弃这个帧 点对点信道的数据链路层通信的步骤 点对点信道 三个基本问题 封装成帧 透明传输 差错检测 问题之一：封装成帧 帧的构成 帧的首部 帧的数据部分 帧的尾部 帧的作用 帧的构成 帧 = 首部 + IP数据报 + 尾部 帧的长度 = 帧首部长度 + 数据长度 + 帧尾部长度 帧的数据都是以ASCⅡ形式存储，帧的首部和尾部使用特殊控制字符。 用控制字符进行帧定界的方法举例 帧的作用 帧的作用是用来进行帧界定，即确定帧的界限，尽量防止数据在传输过程中出现差错。 问题之二：透明传输 何为透明传输 如何解决透明传输问题——字节填充 何为透明传输 透明传输就是传送网络不管传输的业务如何，只负责将需要传送的业务传送到目的节点，同时保证传输的质量即可，而不对传输的业务进行处理。 如何解决透明传输问题——字节填充 字节填充 (字符填充)——接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。 如果转义字符也出现数据当中，那么应在转义字符前面插入一个转义字符。当接收端收到连续的两个转义字符时，就删除其中前面的一个。 用字节填充法解决透明传输的例子 问题之三：差错检测 传输差错的种类： 比特差错 比特差错的概念 比特差错检测方法 非比特差错 差错的纠正 传输差错的种类 比特差错：比特在传输过程中1可能变成0，0可能变成1。 非比特差错：收到的帧没有出现比特差错，却出现了帧丢失、帧重复或帧失序。 比特差错 在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率BER 。 误码率与信噪比有很大的关系。 为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输数据时，必须采用各种差错检测措施。 比特差错检测方法：循环冗余检验 在数据链路层传送的帧中，广泛使用了循环冗余检验 CRC 的检错技术。 在发送端，先把数据划分为组。假定每组 k 个比特。 假设待传送的一组数据 M = 101001（现在 k = 6）。我们在 M 的后面再添加供差错检测用的 n 位冗余码一起发送。 冗余码的计算 用二进制的模2运算进行2n乘M的运算，这相当于在M后面添加n个0。 得到的(k + n)位的数除以事先选定好的长度为 (n + 1)位的除数P，得出商是Q。而余数是R，余数R比除数P少1位，即R是n位。 冗余码的计算举例 现在k=6,M=101001。 设n=3, 除数P=1101， 被除数是2nM=101001000。 模2运算的结果是： 商 Q = 110101， 余数 R = 001。 把余数R作为冗余码添加在数据M的后面发送出去。发送的数据是：2nM + R 即：101001001，共 (k + n) 位。 循环冗余检验的原理说明 循环冗余检验的原理说明 接受端把接收到的每一个帧都除以同样的除数P，然后再检查得到的余数R。 若得到的余数R = 0，则判断这个帧没有错，就接受。 若得到的余数R ≠ 0，则判定这个帧有差错，就丢弃。 非比特差错 例如：发送方连续传送三个帧：[#1]，[#2],[#3]。 帧丢失：收到[#1]-[#3]（丢失[#2]） 帧重复：收到[#1]-[#2]-[#2]-[#3] 帧失序：收到[#1]-[#3]-[#2] 差错的纠正 点对点信道 点对点协议PPP 点对点协议PPP 点对点协议PPP PPP的特点 PPP的帧格式 PPP的工作状态 点对点协议PPP PPP的特点 PPP的帧格式 PPP的工作状态 PPP的特点 PPP协议应满足的要求 PPP协议不需要的功能 PPP协议的组成 PPP协议应满足的要求 简单——这是首要的要求 封装成帧 透明性 多种网络层协议 多种类型链路 差错检测 检测连接状态 最大传送单元 网络层地址协商 数据压缩协商 PPP协议不需要的功能 纠错 流量控制 序号 多点线路 半双工或单工链路 PPP协议的组成 一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法。 链路控制协议 LCP 网