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1、摘要数据通信是20世纪50年代随着计算机技术和通信技术的迅速发展,以及两者之间的相互渗透与结合而兴起的一种新的通信方式,它是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。数据链路层作为网络通信的基础，它所涉及到的数据通信技术是建立计算机网络的重要基础。基于实现数据链层的差错控制和流量控制，产生了一系列的协议。停等协议是数据链路层最基本的链路层协议但为克服信道噪声引起的帧传送错误，可在数据链路层采用面向连接的协议，以保证
2、向上层用户提供可靠交付服务。其中采用停止等待ARQ协议是最简单的，它适用于许多特定场合。协议通过在收发双方之间对每帧的校验确认和出错重传机制，实现数据的可靠交付。协议通过在收发双方之间对每帧的校验确认和出错重传机制，实现数据的可靠交付。结果表明：传输可靠性HDLC中所有的帧（包括响应帧）都有FCS，在BSC的监控报文中只有字符校验能力而无块校验能力。HDLC中的帧按窗口序号顺序编号，BSC的数据块不编号。HDLC的传输可靠性比BSC高。关键词：数据链路层；停等协议；数据通信；帧AbstractData communication is the 1950s along with the comp
3、uter technology and communicati on technology, and the rapid development of the mutual infiltration and between the rise of c ombining a new communication mode, it is combined with the computer and communication of the product. Along with the computer technology with the popularization of computer r
4、em ote information processing applications development, data communication arises at the histor ic moment, it achieved between the computer and the computer, the computer and the termina ls of transfer between. Due to the different business demand changes and communication tech nology development al
5、lows data communication through the different development process. T he data link layer as network communication foundation, it involved in data communication te chnology is an important basis of setting up a computer network. Based on the data realization chain layer error-controlling and flow cont
6、rol, produced a series of agreements.Stop data link layer such agreement is the most fundamental link layer protocol but to ov ercome channel noise transmission error caused, can be in the frame of the data link layer usin g connectionless protocol, in order to assure the upper provide reliable deli
7、very service. Use a mong them to stop waiting ARQ agreement is the most simple, it is used in many occasions. Agreement between the two sides in transceiver to through the confirmation and each frame c alibration error retransmission mechanism, realize the data reliable delivery. Agreement betw een
8、the two sides in transceiver to through the confirmation and each frame calibration error r etransmission mechanism, realize the data reliable delivery.The results show that all the reliability in HDLC transmission frames (including response frame) have FCS, the monitoring of the BSC message only ch
9、aracters check-up ability withou t block check-up ability. According to the frame window in HDLC serial number sequence N umbers, BSC data block not Numbers. In HDLC transmission reliability high than BSC.Key words：Data link layer，Stop etc agreement，Data communication，frame目 录摘要IAbstractII1.绪论11.1编程
10、模拟实现数据链路层协议中的停等协议的背景与意义11.2编程模拟实现数据链路层协议中的停等协议研究安排11.3编程模拟实现数据链路层协议中的停等协议的研究内容与目标22.数据链路层32.1数据链路层基础32.1.1数据链路层协议和设备42.1.2数据链路层的分层结构及各自作用42.2数据链路层的功能52.2.1帧同步功能62.2.2差错控制92.2.3流量控制功能102.2.4链路管理及其他功能102.3数据链路层协议113.数据链路层停等协议123.1停止等待协议123.2停止等待协议实例BSC133.3简化的停止等待协议154.数据链路层停等协议的原理及编程模拟实现174.1停止等待协议的算
11、法17结论20致谢22参 考 文 献23附录A 程序源代码241. 绪论1.1 编程模拟实现数据链路层协议中的停等协议的背景与意义停止等待协议是工作在数据链路层，一种具有基本流量控制和差错检测校验的基本协议。是当今网络中常用的具有流量控制功能的数据链路层协议的基础，大部分的数据链路层协议，如ARQ，HDLC及PPP等协议都是在停等协议的基础上发展起来。停止等待协议是数据链路层的几个协议中最简单的协议，是数据链路层各种协议的基础。是基于winsock编程，在VC+6.0的MFC界面下和控制台下实现的。它采用客户机/服务器（C/S）模型，即发送数据的一端为客户端，接收数据的一端为服务器端。停止等待
12、协议就是通过双方的收发数据而达到相互通信的目的。 当收方收到一个正确的数据帧后，便会向发方发送一个确认帧ACK,表示发送的数据正确接收。当发方收到确认帧后才能发送一个新的数据帧，这样就实现了接收方对发送方的流量控制。由于通信线路质量各方面的影响，数据帧从发送方到接收方传输的过程中可能会出现差错。为了保证数据的正确性和完整性，接收方在收到数据后，会用一定的方法对接收到的数据进行差错检验，所以接收方很容易检测出收到的数据帧是否出现差错。当接收方发现收到的数据出现差错时，就会向发送方发送一个否认帧NAK,表示对方发送的数据错误。发送方会根据接收方发来的信息做出相应的操作。采用这样的有效的检错机制，数
13、据链路层可以对上面的网络层提供了可靠的传输的服务。也保证传输工作正常且有效的进行。1.2 编程模拟实现数据链路层协议中的停等协议研究安排为了合理安排本课题设计的时间和内容，现将前期工作过程简单安排如下：论文的选题，待导师确认后，搜集资料，可通过社会调查、大量阅读、查阅文献资料等；确立论点、选定材料；准备撰写初稿。对整个论文的安排：第一章绪论对初步论题背景的概述；第二章对数据链路层的介绍；第三章对停等协议的工作原理的介绍；第四章编程实现停等协议；结论以及文献资料。1.3 编程模拟实现数据链路层协议中的停等协议的研究内容与目标本研究的主要内容是数据帧的传输，根据停止等待协议的算法描述，选择自己熟悉
14、的语言工具给予实现。按照数据帧传输实验初级层次，一个站点充当发送方，一个站点充当接收方。也可以采用模拟方式，用两个例程分别实现发送和接收。使用一个公共区代替传输链路，发送例程从发送缓存取出一数据帧送公共区，并等待来自接收例程的确认帧；接收例程从公共区取出数据，再根据是否正确发送确认帧或否认帧到公共区。如果通过创建fork进程独立运行发送和接收两个子进程，效果更佳。数据帧和确认帧基于不考虑捎带确认的简单格式。研究前提是学生需要具有相关的数学背景知识，熟悉基本的程序设计方法和技巧，以及对串行端口编程或者网络编程有所了解。已经学习了网络数据链路层及相关数据通信知识，尤其是停止等待流量与差错控制的协议
15、。本设计主要是通过停等协议的工作机制与原理，达到实现停等协议算法的目的，并在此过程中通过对数据链路层的相关知识的剖析，了解数据链路层的协议，数据链路层的基本功能，达到深入理解停止等待协议的主要特点；深入理解停止等待协议的工作过程；进一步掌握串行口编程的方法。2. 数据链路层数据链路层在OSI参考模型中的位置与物理层一样，同样是属于基础的低层，是网络通信的基础。不过这里的数据链路与物理层的物理线路是有着本质区别的，物理线路仅是一条提供信号通过的路径，包括通信双方网卡接口之间的线路，是静态的；而这里的数据链路则是指包括了数据和通信规程的网络连接路径，是不断动态变化的。从路径上来说，它除了物理线路这
16、一段外，还包括通信双方的计算机。 数据链路层是OSI参考模型中非常重要的一层，在局域网和广域网中，与数据链路层相关的协议非常多，如局域网中的IEEE 802.1 (基本局域网问题)、IEEE 802.1D(生成树标准)、IEEE 802.2(LLC子层)、IEEE 802.3(以太网标准)、IEEE 802.4(令牌总线网)、IEEE 802.5(令牌环网)、IEEE 802.11a/b/g等。2.1 数据链路层基础链路，是指一条无源的点到点的物理线路段，且中间没有任何其它的交换结点。数据链路，指的是除了具备一条物理线路外，还必须有一些必要的规程控制这些数据的传输。当需要在一条线路上传送数据时，除了必须有一条物理线路外，还必须有一些必要的规程(proced
