基础数据链路层协议.pptVIP

第四章 数据链路层;4.1数据链路层的基本概念;数据链路层的功能（1）;数据链路层的功能（2）;数据链路层的基本功能： 链路管理 数据链路的建立、维持和释放 帧定界（帧同步） 帧定界是指收方能从收到的比特流中准确地区分出一帧的开始和结束 流量控制 发方发送数据的速率必须使收方来得及接收。 差错控制 前向纠错：收方收到有差错的数据帧时,能自动将差错改正过来。 差错检测：收方检测出收到的帧有差错(但并不知是哪几个比特错了)时，就立即将它丢弃,但有两种选择：一种方法不进行任何处理(要处理也是由高层进行),另一种方法则是由数据链路层负责重传丢弃的帧。 将数据和控制信息区分开 透明传输 寻址 必须保证每一帧都能送到正确的目的站。;;数据链路协议的位置;成帧;成帧;成帧;4.2 基本数据链路层协议;具有最简单流量控制的数据链路层协议 若传输???据的信道仍是无差错的理想信道，但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。 ;实用的停止等待协议 对于实际传输数据的信道是不能保证所传的数据不产生差错，且还需要对数据的发送端进行流量控制。 不出差错时，接收方将收到的正确帧交付给主机，同时向发方发一个确认帧ACK（ACKnowledgement）。发方主机收到ACK后才能发送一个新的数据帧。 传输过程中出现差错：;（1）数据帧出错：ACK,NAK （2）数据帧丢失：超时计时器Time-outer （3）确认帧丢失：重复帧、编号;;停止等待协议中的几个重要时间关系;设信道的双向传播时延都是一样的，当结点A收到确认帧时，确认帧也经历了tp 和tpr 。 从一个数据帧从结点A发出到结点A收到结点B的确认帧，（即两个成功发送的数据帧之间的最小时间间隔）tT= tf +tp+ tpr+ t α+ tp+ tpr 设重传时间(作用是:数据帧发送完毕后若经过了这样长的时间还没有收到确认帧,就重传这个数据帧):tout=tp+ tpr+ tα+ tp+ tpr 设上式右端的处理时间tpr和确认帧的发送时间tα都远小于传播时延tp ,就可简单地将重传时间取为两倍的传播时延, tout=2tp。 两个发送成功的数据帧之间的最小时间间隔tT= tf + tout 如遇发生差错，则须再重传已发送过的数据帧，直到对方成功收到为止。成功发送一个数据帧所需的时间显然要超过tT。 ;停止等待协议ARQ的优点：比较简单；缺点：信道利用率不高。尤其当信道引起的传播时延很大时（如卫星通信），也就是说信道还远远没有被数据比特填满。 为克服这一缺点，产生了另外两种协议：连续ARQ和选择重传ARQ。;4.3 连续ARQ协议;结点A向结点B每发送完一数据帧不是停止等待而是继续发后续帧，且每发完一帧就为该帧设置超时计时器。结点B回送的确认帧不仅要说明是对哪一帧进行确认或否认，而且确认帧本身必须编号。ACK n表示对（n-1）号帧的确认。即已收到了第（n-1）号帧，下次期望收到第n号帧。 ;几点注意： （1）结点B 运行的协议是在出现差错时不做任何响应,然后就等待发送端超时重传。（另一种是在出现差错时就向结点A发送否认帧,以便使发送端及早重传出错的帧。） （2）接收端只按序接收数据帧。 （3）ACK1表示确认0号帧DATA0,并期望下次收到1号帧，依此类推。 （4）结点A在每发送完一个数据帧时都要设置该帧的超时计时器。如果在所设的超时时间tout内收到确认帧,就立即将超时计时器清零。若在所设置的超时时间tout到了而仍未收到确认帧,就要重传相应的数据帧(仍需重新设置超时计时器)。 连续ARQ又称为Go-back-N ARQ,意思是当出现差错必须重传时,要向回走N个帧,然后再开始重传。 连续ARQ协议因连续发送数据帧而提高了信道的利用率,但在重传时又必须把原来己传送正确的数据帧进行重传(仅因这些数据帧的前面有一个数据帧出了错),这种做法又使传送效率降低。由此可见,若传输信道的传输质量很差因而误码率较大时,连续ARQ协议不一定优于停止等待协议。;在连续ARQ议中,应当将已发送出去但未被确认的数据帧的数目加以限制。因为： (1)当未被确认的数据帧数目太多时,只要有一帧出了差错,就可能有很多的数据帧需要重传,这必然就白白花费较多的时间,增大开销。 (2)为了对所发送的大量数据帧进行编号,每个数据帧的发送序号也要占用较多的比特数,这样又增加了一些不必要开销。;滑动窗口 在连续ARQ协议中采用与停止等待协议同样原理的循环重复使用已收到确认的那些帧的序号。在控制信息中用有限几个比特来编号，加入适当的控制机制，来限制已发送出去但未被确认的数据帧的数目。在发送端和接收端分别设定所谓发送窗口和接收窗口。 发送窗口用来