net10第4章：数据链路层

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1、计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院 1 作业评讲作业评讲 1、名词解释、名词解释 TCP/IP:互联网协议族互联网协议族 TCP:传输控制协议传输控制协议 IP:因特网互联协议因特网互联协议 OSI/RM:开放系统互联参考模型开放系统互联参考模型 RFC:互联网建议书互联网建议书或者或者请求评价文档请求评价文档 ITU:国际电信联盟国际电信联盟 TIA :通信工业协会通信工业协会 TIA：恐怖主义信息认知恐怖主义信息认知 TIA：全方位的服务性国家贸易组织全方位的服务性国家贸易组织 TIA：短暂性脑缺血发作短暂性脑缺血发作 TIA：Thanks In Advance 先谢了先谢了 TIA

2、：转移阻抗放大器（转移阻抗放大器（Transimpedance AmpliferT TIA： 2004年出道的日本女年出道的日本女歌手歌手（蒂亚） TIA ：韩国：韩国组合组合ChoColat的的成员成员（黄蒂雅） 计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院 2 作业讲评作业讲评 2、P43页第页第9题说明题说明 总时延：报文交换：总时延：报文交换：2220ms左右；分组交换：左右；分组交换：270ms左右左右 (1)连接路由器的链路长度连接路由器的链路长度100km(新版是新版是1000km) 没有明说是没有明说是2个路由器之间个路由器之间,还是路由器总的长度还是路由器总的长度 传播时延：按传

3、播时延：按100km或或700km算都可以算都可以 (2)数据、速率、速度单位数据、速率、速度单位 数据：数据： 1B=8bit、 1KB=1024B、1MB=1024KB 速率：速率：1Gbps=1024Mbps、1Mbps=1024Kbps、1Kbps=1024bps 1024(210)按按1000(103)粗略计算也行粗略计算也行 速度：速度：1km/s=1000m/s (3) 总时延：指主机总时延：指主机HA到主机到主机HB 书上计算的路由器之间有书上计算的路由器之间有k个线段，中间经过个线段，中间经过k个路由器，每个分组要经个路由器，每个分组要经 过过k-1个路由器转发。个路由器转发

4、。 发送时延：（发送时延：（1台主机台主机+8个路由器的转发）个路由器的转发） 计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院 计算计算 9.(1) 发送时延发送时延(s)= (300*1024+60)*8(bit)*9段段 10*103*103(bit/s) = 2.2122720 (s)=2212.3(ms) 路由器排队时延路由器排队时延=1ms*8=8(ms) 传播时延传播时延=100*103m/(2*108m/s) =5*10-4 s=0.5(ms) 或传播时延或传播时延=7*100*103m/(2*108m/s) =3.5*10-3 s=3.5(ms) 总时延总时延=2212.3+8+0.

5、5或或3.5=2220.8或或2223.8ms 3 计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院 9.(2) 主机主机A发送时延发送时延(s)= (2*1024+20)*8(bit)*300KB 10*103*103(bit/s) 2KB = 0. 2481600(s)=248.16(ms) 8个路由器转发时延个路由器转发时延= (2*1024+20)*8(bit) *8 10*103*103(bit/s) = 0.0132352(s)=13.2352(ms) 8个路由器排队时延个路由器排队时延=1ms*8=8(ms) 传播时延传播时延=100*103m/(2*108m/s) =5*10-4 s=

6、0.5(ms) 或传播时延或传播时延=7*100*103m/(2*108m/s) =3.5*10-3 s=3.5(ms) 总时延总时延=248.16+13.24+8+0.5或或3.5=269.9或或272.9ms 4 计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院 5 作业评讲作业评讲 3、OSIOSI环境中的数据传输过程环境中的数据传输过程？ 网 络 层 数据链路层 物 理 层 数据链路层 物 理 层 应 用 层 表 示 层 会 话 层 传 输 层 网 络 层 数据链路层 物 理 层 应 用 层 表 示 层 会 话 层 传 输 层 网 络 层 数据链路层 物 理 层 传输介质传输介质传输介质 路由

7、器A 网 络 层 应用进程A OSI环境 应用进程B 主机A主机B 路由器B 应 用 层 表 示 层 会 话 层 传 输 层 网 络 层 数据链路层 物 理 层 应 用 层 表 示 层 会 话 层 传 输 层 网 络 层 数据链路层 物 理 层 应用进程A应用进程B 比特序列 帧 分组 报文 数据单元 数据单元 数据单元 数据 传输介质 主机主机A主机主机B 计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院 6 复习复习 物理层任务和功能？物理层任务和功能？ 在物理介质上正确、透明地传送比特流在物理介质上正确、透明地传送比特流 建立和拆除物理连接、位流传输与管理建立和拆除物理连接、位流传输与管理 物理

8、层下的传输介质物理层下的传输介质? 有线介质：双绞线、光纤、同轴电缆有线介质：双绞线、光纤、同轴电缆 UTP、STP、直通和交叉电缆制作、直通和交叉电缆制作 无线介质：无线电波、微波、红外线、光传播、卫星通信无线介质：无线电波、微波、红外线、光传播、卫星通信 物理层设备物理层设备? 中继器中继器(repeater) 集线器集线器(hub) 光纤收发器光纤收发器(如图：如图：FB-10/100MMC) 接入技术？接入技术？ 有线接入：有线接入：LAN接入、接入、xDSL接入、接入、HFC接入、光纤接入接入、光纤接入 无线接入：无线接入：WLAN、WMAN、无线自组网、无线移动网、无线自组网、无线

9、移动网 计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院 7 复习复习 数据处理技术数据处理技术? 调制解调的目的：以便信号在模拟信道中传输。调制解调的目的：以便信号在模拟信道中传输。 AM、FM、PM；ASK、FSK、PSK 编码解码的目的：以便信号在数字信道中传输。编码解码的目的：以便信号在数字信道中传输。 归零码、非归零码、曼彻斯特码、差分曼彻斯特码。归零码、非归零码、曼彻斯特码、差分曼彻斯特码。 PCM编码（抽样、量化、编码）编码（抽样、量化、编码） 性能技术指标性能技术指标? 数据传输速率（数据通信速率）：数据传输速率（数据通信速率）： Rb= RBlog2M 误码率、误比特率误码率、误比特

10、率 数据传输技术数据传输技术? 基带传输、频带传输、宽带传输基带传输、频带传输、宽带传输 多路复用技术多路复用技术? FDM、TDM、WDM、CDM SONET与与SDH? STS1 /OC1 =51.84Mbps (810路路PCM)、STM1（= STS3 /OC3 ） T1=1.544Mbps(24路路PCM+1路控制路控制)、E1=2.048Mbps（30路路PCM+2路路 信令）信令） E1、T1、STS-1、STS-3、STM-1都是都是PCM群复用的电信号群复用的电信号,最后光电最后光电 转换成转换成OC-1在长途光纤中传输。在长途光纤中传输。 计算机科学与工程学院计算机科学与工

11、程学院 第第4 4章章 数据链路层数据链路层 计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院 9 本章学习要求本章学习要求： 理解：数据传输过程中差错产生的原因与性质。理解：数据传输过程中差错产生的原因与性质。 掌握：差错控制方法掌握：差错控制方法 掌握：数据链路层的基本概念掌握：数据链路层的基本概念。 了解：数据链路层协议的分类方法。了解：数据链路层协议的分类方法。 掌握：典型的数据链路层协议掌握：典型的数据链路层协议HDLCHDLC与与PPPPPP协议协议 掌握：帧结构掌握：帧结构 计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院 10 10 差错产生与差错控制方法 数据链路层基本概念 HDLC协议PP

12、P协议 滑动窗口协议与帧传输效率分析 典型的数据链路层协议 本章知识点结构本章知识点结构 计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院 11 4.1 差错产生与差错控制方法差错产生与差错控制方法 4.1.1 设计数据链路层的原因设计数据链路层的原因 物理线路由物理线路由传输介质传输介质与与通信设备通信设备组成组成, ,在在原始物原始物 理线路理线路上传输数据信号是有差错的；上传输数据信号是有差错的； 设计数据链路层的主要目的：设计数据链路层的主要目的： 是在有差错的物理线路的基础上，采取差错检测、差是在有差错的物理线路的基础上，采取差错检测、差 错控制与流量控制等方法，错控制与流量控制等方法，将有

13、差错的物理线路将有差错的物理线路 改进成无差错的数据链路改进成无差错的数据链路，向网络层提供高质量，向网络层提供高质量 的数据传输服务。的数据传输服务。 从参考模型的角度来看，物理层以上的各层都有从参考模型的角度来看，物理层以上的各层都有 改善数据传输质量的责任，数据链路层是最重要改善数据传输质量的责任，数据链路层是最重要 的一层的一层。 计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院 12 4.1.2 差错产生的原因和差错类型差错产生的原因和差错类型 传输差错传输差错 通过通信信道后接收的数据与发通过通信信道后接收的数据与发 送数据不一致的现象送数据不一致的现象; 差错控制差错控制 检查是否出现差

14、错以及如何纠正检查是否出现差错以及如何纠正 差错；差错； 通信信道的通信信道的噪声噪声分为两类：分为两类：热噪声和冲击噪声热噪声和冲击噪声； 由热噪声引起的差错是随机差错，或随机错；由热噪声引起的差错是随机差错，或随机错； 冲击噪声引起的差错是突发差错，或突发错；冲击噪声引起的差错是突发差错，或突发错； 引起突发差错的位长称为突发长度；引起突发差错的位长称为突发长度； 在通信过程中产生的传输差错，是由随机差错在通信过程中产生的传输差错，是由随机差错 与突发差错共同构成的。与突发差错共同构成的。 计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院 13 差错产生的原因差错产生的原因 与语音、图像传输的要求

15、不同，计算机与语音、图像传输的要求不同，计算机 通信要求通信要求具有极低的差错率具有极低的差错率。 产生差错的原因主要有：产生差错的原因主要有： 信号热噪声信号热噪声(传输介质的电子热运动产生传输介质的电子热运动产生) 信道电气特性引起幅度、频率、相位的畸变信道电气特性引起幅度、频率、相位的畸变 及衰减及衰减 电气信号产生反射噪声的回波电气信号产生反射噪声的回波 相邻线路之间的串扰相邻线路之间的串扰(串线干扰串线干扰) 冲击噪声，闪电、大功率电机的启停、电源冲击噪声，闪电、大功率电机的启停、电源 开关的跳线、自然界磁场的变化、电源的波开关的跳线、自然界磁场的变化、电源的波 动等。动等。 计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院 14 传输差错产生过程传输差错产生过程 信源物理线路信宿 数据噪声数据+噪声 (a)噪声对数据传输的影响 0 0 1 1 0 0 11 11 0