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无线网链路层分析 内容提要 分层模型与链路层回顾 检错与纠错 可靠的数据传输 流量控制 多址接入协议 无线链路层与以太网比较 无线网络设备 公平性 Internet 协议栈 应用层（application）: 网络应用 FTP, SMTP, HTTP 传输层（transport）: 数据传输 TCP, UDP 网络层（network）: 源到目标的数据包路由 IP, routing protocols 链路层（link）: 网络相邻节点间传输 PPP, Ethernet physical: bits “线路上” ISO/OSI 参考模型 表示层: 解释数据的意义e.g., 加/解密，压缩/解压缩, 其他特殊约定 会话层: 同步, 断点续传等 Internet stack 没有这些层! 这些层如果需要，在应用层实现 真的需要吗（傻瓜式编程）? 封装 数据链路层 错误的检测与纠正 共享广播信道: 多址接入 数据链路层地址 可靠传输, 流量控制: 数据链路层的实现 数据链路层服务 帧，链路的接入: 将数据包封装为帧, 加头、尾 共享的媒体需要信道接入 在帧的头部加入“MAC” 地址以标识源和目标 不同于IP地址! 邻居节点间的可靠数据传输 很少用在的误码率的链路 (光纤、一些双绞线) 无线链路: 高误码率 数据链路层服务(more) 流量控制： 发送端与接收端速度匹配 检错 信号衰减和噪声导致错误 接收端发现错误: 发送端重传 纠错: 发送端发现并纠正错误的bit，不需要重传 半双工和全双工 半双工，接收发送端只能同时有一个发送 数据链路层在哪里执行? 每一个主机 在适配器中执行 (网卡) Ethernet card, PCMCI card, 802.11 card 执行链路层和物理层协议 连接到主机的系统总线 硬件、软件、固件的结合 适配器通信 发送端: 将数据包封装成帧 加入错误检测位，可靠数据传输和流量控制等. 接收端 寻找错误,可靠数据传输和流量控制等 提取数据包，并提交给上层 内容提要 分层模型与链路层的回顾 检错与纠错 可靠的数据传输 流量控制 多址接入协议 无线链路层与以太网比较 无线网络设备 公平性 错误检测 奇偶校验 Internet checksum (review) Sender: treat segment contents as sequence of 16-bit integers checksum: addition (1’s complement sum) of segment contents sender puts checksum value into UDP checksum field Receiver: compute checksum of received segment check if computed checksum equals checksum field value: NO - error detected YES - no error detected. But maybe errors nonetheless? Checksumming: 循环冗余校验 将数据 D作为二进制数 选择模式（生成式） G goal: 选择 R bit D,R 能够被G模2整除 接收端知道G，用D,R 除以 G. 如果余数不为零则发生错误! 能够发现 r+1 bits 实际应用广泛 (Ethernet, 802.11 WiFi, ATM) CRC 例子 Want: D.2r XOR R = nG equivalently: D.2r = nG XOR R equivalently: if we divide D.2r by G, want remainder R 内容提要 分层模型与链路层的回顾 检错与纠错 可靠的数据传输 流量控制 多址接入协议 无线链路层与以太网比较 无线网络设备 公平性 可靠数据传输的原理 在应用层、传输层和链路层都很重要 网络中非常重要的话题! 不可靠信道的特性决定了可靠数据传输协议（rdt）的复杂性 可靠数据传输的原理 可靠数据传输的原理 可靠的数据传输:初步 可靠的数据传输:初步 We’ll: 逐步完善发送和接收端的可靠的数据传输协议 (rdt) 只讨论单向的数据传输 但需要双向的控制信息传输! 采用有穷状态自动机 (FSM) 描述协议 Rdt1.0: 可靠信道上的可靠传输协议 下层信道是非常可靠的 无bit错误 无数据包的丢失 分别讨论发送端和接收端: 发送端将数据发往下层信道 接收端从下层信道接收数据 Rdt2.0: 信道有bit错误 下层信道可能改变数据包中的某些bits checksum 能够