第五章 数据链路控制及其协议
第五章 数据链路控制及其协议
51定义和功能(1) 511定义 要解决的问题 差错控制、流控。 lsO关于数据链路层的定义 覆踅路獾驴暑晟商樊株孵数猖姗臻的方法,以 结点(node):网络中的主机(host)和路由器( router )称为结点 链路(link):通信路径上连接相邻结点的通信信道称为链 路 鞏髡箬羹层髮骞 链隆的酉众结点间交换的数据 发送和接收数据单元的动作
5.1 定义和功能（1） 5.1.1 定义 ▪ 要解决的问题 - 差错控制、流控。 ▪ ISO关于数据链路层的定义 - 数据链路层的目的是为了提供功能上和规程上的方法，以 便建立、维护和释放网络实体间的数据链路。 ▪ 结点（node）：网络中的主机（host）和路由器（router ）称为结点 ▪ 链路（link）：通信路径上连接相邻结点的通信信道称为链 路。 ▪ 数据链路层协议定义了一条链路的两个结点间交换的数据 单元格式，以及结点发送和接收数据单元的动作
51定义和功能(2) 端到端( end to end)与点到点( point to point 从源结点( source node)到目的结点( destination node)的通信称为端到端通信,通信路径(path)可能 由多个链路组成。 在相邻结点间的一条链路上的通信称为点到点通信。 虚拟数据通路,实际数据通路 Fig 3-1
5.1 定义和功能（2） ▪ 端到端（end to end）与点到点（point to point ） - 从源结点（source node）到目的结点（destination node）的通信称为端到端通信，通信路径（path）可能 由多个链路组成。 - 在相邻结点间的一条链路上的通信称为点到点通信。 ▪ 虚拟数据通路，实际数据通路 - Fig. 3-1
Hos t Host 2 Host 1 Host 2 3 Virtu data path Actual cata path Fig 3-1.(a) virtual communication.(b)Actual communication
51定义和功能(2) 数据链路控制规程 为使数据能迅速、正确、有效地从发送点到达接收点所 采用的控制方式。 数据链路层协议应提供的最基本功能 数据在数据链路上的正常传输(建立、维护和释放) 定界与同步,也处理透明性问题 差错控制 顺序控制 流量控制 寻址
5.1 定义和功能（2） ▪ 数据链路控制规程 - 为使数据能迅速、正确、有效地从发送点到达接收点所 采用的控制方式。 ▪ 数据链路层协议应提供的最基本功能 - 数据在数据链路上的正常传输（建立、维护和释放） - 定界与同步，也处理透明性问题 - 差错控制 - 顺序控制 - 流量控制 - 寻址
51定义和功能(3) 512为网络层提供服务 为网络层提供三种合理的服务 无确认无连接服务,适用于 误码率很低的线路,错误恢复留给高层; 实时业务 大部分局域网 有确认无连接服务,适用于不可靠的信道,如无线网 有确认有连接服务
5.1 定义和功能（3） 5.1.2 为网络层提供服务 ▪ 为网络层提供三种合理的服务 - 无确认无连接服务，适用于 • 误码率很低的线路，错误恢复留给高层； • 实时业务 • 大部分局域网 - 有确认无连接服务，适用于不可靠的信道，如无线网。 - 有确认有连接服务
51定义和功能(4) 513成帧( Framing) 将比特流分成离散的帧,并计算每个帧的校验和。 成帧方法: 字符计数法 在帧头中用一个域来表示整个帧的字符个数 缺点:若计数出错,对本帧和后面的帧有影响。 Fia. 3-3 带字符填充的首尾字符定界法 起始字符 DLESTX,结束字符 DLE ETX 字符填充 Fig 3-4 缺点:局限于8位字符和ASc字符传送
5.1 定义和功能（4） 5.1.3 成帧（Framing） ▪ 将比特流分成离散的帧，并计算每个帧的校验和。 ▪ 成帧方法： - 字符计数法 • 在帧头中用一个域来表示整个帧的字符个数 • 缺点：若计数出错，对本帧和后面的帧有影响。 • Fig. 3-3 - 带字符填充的首尾字符定界法 • 起始字符 DLE STX，结束字符DLE ETX • 字符填充 • Fig. 3-4 • 缺点：局限于8位字符和ASCII字符传送
51定义和功能(5) 带位填充的首尾标记定界法 帧的起始和结束都用一个特殊的位串“0111110, 称为标记(fag) 0比特插入删除技术 Fig 3-5 -物理层编码违例法 只适用于物理层编码有冗余的网络 802 LAN: Manchester encoding or Differential Manchester encoding f high- low pair/low-high par表示10, high-high/owow不表示数据,可以 用来做定界符
5.1 定义和功能（5） - 带位填充的首尾标记定界法 • 帧的起始和结束都用一个特殊的位串“01111110”， 称为标记(flag) • “0”比特插入删除技术 • Fig. 3-5 - 物理层编码违例法 • 只适用于物理层编码有冗余的网络 • 802 LAN：Manchester encoding or Differential Manchester encoding 用high-low pair/low-high pair表示1/0，high-high/low-low不表示数据，可以 用来做定界符
51定义和功能(6) 514差错控制 ■一般方法:接收方给发送方一个反馈(响应) 出错情况 帧(包括发送帧和响应帧)出错; 帧(包括发送帧和响应帧)丢失 通过计时器和序号保证每帧最终交给目的网络层 仅一次是数据链路层的一个主要功能。 51.5流量控制 基于反馈机制 流量控制主要在传输层实现
5.1 定义和功能（6） 5.1.4 差错控制 ▪ 一般方法：接收方给发送方一个反馈（响应）。 ▪ 出错情况 - 帧（包括发送帧和响应帧）出错； - 帧（包括发送帧和响应帧）丢失 ▪ 通过计时器和序号保证每帧最终交给目的网络层 仅一次是数据链路层的一个主要功能。 5.1.5 流量控制 ▪ 基于反馈机制 ▪ 流量控制主要在传输层实现
52错误检测和纠正 差错出现的特点:随机(单字节),连续突发( burst) 处理差错的两种基本策略 检错:发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息,使 得接收方能够判断接收到的数据是否有错,但不能判断 哪里有错。 纠错:发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息,使 得接收方能够判断接收到的数据是否有错,并能纠正错 块
5.2 错误检测和纠正 ▪ 差错出现的特点：随机(单字节），连续突发（ burst） ▪ 处理差错的两种基本策略 - 检错：发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息，使 得接收方能够判断接收到的数据是否有错，但不能判断 哪里有错。 - 纠错：发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息，使 得接收方能够判断接收到的数据是否有错，并能纠正错 误
