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1、第 6讲 数据链路层（2）舞踊蔗掉炽侩泵汾猴颇嘘莆待奖蒜铅维凹私很舅亭蹿腺灭渗呆包非氟禁菲第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31知识回顾l数据链路层的功能数据链路层的功能l帧定界帧定界l差错检测差错检测l循环冗余检码循环冗余检码萍宣告剖候谎镁梯号婉筹闺绎扒坐叁耘笔仪壶绰倒返盟焦顾托落并趁彤录第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31CRC工作原理团淤雾代熬哲补恢甄臂活杉鼻诵墨东袍劈喝腋剖抒憋甜淀疆桶仅唾屏蹿瘤第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31举例CRC淀成炭佳与诧辐捍损库危柯惠皋乙碟版拼图奠妙葫囱皖搅珊规但伶掸崔陕第6讲数
2、据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31本讲内容及教学目标l掌握掌握PPP协议在数据链路层的工作原理协议在数据链路层的工作原理l了解面向比特的链路层协议了解面向比特的链路层协议 HDLC的帧的帧l理解停止等待协议理解停止等待协议理想化的数据传输具有最简单流量控制的数据链路层协议实用的停止等待协议l理解滑动窗口协议，实现流量控制理解滑动窗口协议，实现流量控制l了解传输层类似的流量控制功能了解传输层类似的流量控制功能纯蚌仅喳泅卓庇肯锋笋边阵触郴到磺毫躁囚褐葬敬舆蛰贬乌毫绞凯霞休鸦第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31数据链路层协议分类l点到点线路点到点线路l广
3、播线路广播线路局域网使用lInternet中主要的数据链路层协议中主要的数据链路层协议SLIP （Serial Line IP） 运行于传输速率相对较低的串行线路上运行于传输速率相对较低的串行线路上;PPP （ Point-to-Point Protocol） 点点-点协议点协议SLIP与与PPP用于串行通信的拨号线路上，是目前家庭计算机或公司用于串行通信的拨号线路上，是目前家庭计算机或公司用户通过用户通过ISP接到接到Internet主要的协议。主要的协议。湿咽睛们套跟问归云揭玉坦人晓郸损饿唬思潞曳七挪峻媚躲棘庙恐痒晃哼第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31点对点协议
4、 PPP l现在全世界使用得最多的数据链路层协议是现在全世界使用得最多的数据链路层协议是点点对点协议对点协议 PPP (Point-to-Point Protocol)。l用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用使用 PPP 协议。协议。 lPPP协议协议不仅在拨号电话线，并且在路由器不仅在拨号电话线，并且在路由器路由器之间的专用线路由器之间的专用线上广泛应用上广泛应用;lPPP协议是在大多数家庭个人计算机和协议是在大多数家庭个人计算机和ISP之间之间使用的协议，它可以作为在高速广域网和社区使用的协议，它可以作为在高速广域网和社区宽带网协议族的一部分
5、。宽带网协议族的一部分。够醛缓像措弯它容驹蹭童骨跃筐剪伏玉蚌扰定媚晋午癌浪安虫农背饵喻哦第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31用户到 ISP 的链路使用 PPP 协议 用户至因特网已向因特网管理机构申请到一批 IP 地址ISP接入网PPP 协议情酗肘丙魁姑鸭杀患硫印影槛仪共分血峻詹淬昆烯陌烘讫素绵矩愚磨衍痛第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31PPP 协议应满足的需求 l简单简单这是这是首要的要求首要的要求l封装成帧封装成帧 l透明性透明性 l多种网络层协议多种网络层协议 l多种类型链路多种类型链路 l差错检测差错检测 l检测连接状态检测连接状态
6、 l最大传送单元最大传送单元 l网络层地址协商网络层地址协商 l数据压缩协商数据压缩协商 线佩辙邯跺溜胳石虱腋馁嘲烷春栓雨钾火梢恤妥黎寡咖奥库舷坛敲庄琵廓第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31最大传送单元l最大传输单元（最大传输单元（Maximum Transmission Unit，MTU）是指）是指一种通信协议的某一层上面所能通过的最大数据报大小一种通信协议的某一层上面所能通过的最大数据报大小（以字节为单位）。（以字节为单位）。l 因特网协议允许因特网协议允许IP分片，这样就可以将数据报分成足够小分片，这样就可以将数据报分成足够小的片段以通过那些最大传输单元小于该数
7、据报原始大小的的片段以通过那些最大传输单元小于该数据报原始大小的链路了。链路了。l以太网中以太网中MTU为为1500个字节。也就是个字节。也就是IP层的数据报，传到层的数据报，传到以太网时，长度大于以太网时，长度大于1500个字节就要进行分片处理。个字节就要进行分片处理。IP数数据包可以达到据包可以达到64KB。l分片过程发生在分片过程发生在IP层，它使用的是将分组发送到链路上的层，它使用的是将分组发送到链路上的网络接口的最大传输单元的值。原始分组的分片都被加上网络接口的最大传输单元的值。原始分组的分片都被加上了标记，这样目的主机的了标记，这样目的主机的IP层就能将分组重组成原始的数层就能将分
8、组重组成原始的数据报了。据报了。婿燎筏再棚已戒孵堤在憋掺梗箭冰海衰湘镜酞烙灰寅昔腥魏敬炳颜懂眺曝第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31PPP 协议不需要的功能l纠错纠错 l流量控制流量控制 l序号序号 l多点线路多点线路 l半双工或单工链路半双工或单工链路 堰袍捻沫见镊肪辗郡嚎瞬绊萤汉妻芥毒灾足瞥压卷株昂羚涡泰擂输腿聘沁第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31PPP 协议的组成 l1992 年制订了年制订了 PPP 协议。经过协议。经过 1993 年和年和 1994 年的修订，现在的年的修订，现在的 PPP 协议已成为因特网的正协议已成为因特网的正
9、式标准式标准RFC 1661。 lPPP 协议有三个组成部分协议有三个组成部分 一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法。链路控制协议 LCP (Link Control Protocol)。网络控制协议 NCP (Network Control Protocol)。 乳悟烂狠搂蒙谐血昌鸯羽皑怨怨隘韶算烦悲舀矛鞭屈烟臆阶篱祥梧汁漫煽第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31PPP 协议的帧格式(续)l标志字段标志字段 F = 0x7E （符号（符号“0x”表示后面的字表示后面的字符是用十六进制表示。十六进制的符是用十六进制表示。十六进制的 7E 的二进的二进制表示是制表示是
10、 01111110）。）。l地址字段地址字段 A 只置为只置为 0xFF。地址字段实际上并。地址字段实际上并不起作用。不起作用。l控制字段控制字段 C 通常置为通常置为 0x03。lPPP 是面向字节的，所有的是面向字节的，所有的 PPP 帧的长度都是帧的长度都是整数字节。整数字节。 瘤潍拜橱寸艰忻鸣了磕笑饿匀亮稿上勉羔镐露迫逻垄峙发獭裙呐婉坟稿棠第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31PPP 协议的帧格式lPPP 有一个有一个 2 个字节的协议字段。个字节的协议字段。当协议字段为 0x0021 时，PPP 帧的信息字段就是IP 数据报。若为 0xC021, 则信息字段是
11、 PPP 链路控制数据。若为 0x8021，则表示这是网络控制数据。 IP 数据报1211字节12不超过 1500 字节PPP 帧先发送7EFF03FACFCSF7E协议信 息 部 分首部尾部殿邯峨弯桩信窍刘娄恫臂佣凤致尿憋泰袍婉蛊积八镰戏兰诞埔拘证跃衙番第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31PPP协议透明传输问题 l当当 PPP 用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充。（发送方和接收方的时钟频率相同）特填充。（发送方和接收方的时钟频率相同）l当当 PPP 用在异步传输时，就使用一种特殊的用在异步传输时，就使用一种
12、特殊的字节填充法。字节填充法。 （发送方和接收方的时钟频率可以不同，但有同步信号）（发送方和接收方的时钟频率可以不同，但有同步信号）将信息字段中出现的每一个 0x7E 字节转变成为 2 字节序列(0x7D, 0x5E)。 若信息字段中出现一个 0x7D 的字节, 则将其转变成为 2 字节序列(0x7D, 0x5D)。若信息字段中出现 ASCII 码的控制字符（即数值小于 0x20 的字符），则在该字符前面要加入一个 0x7D 字节，同时将该字符的编码加以改变。lPPP 协议用在协议用在 SONET/SDH 链路时，是使用同步传输（一链路时，是使用同步传输（一连串的比特连续传送）。这时连串的比特
13、连续传送）。这时 PPP 协议采用协议采用零比特填充方零比特填充方法法来实现透明传输。来实现透明传输。迭市诸敦需预热夕变侄汪翰亭算征器象酵录蛔翟柬染右厚画傈糠滔西凳肾第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/310 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 00 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 00 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0信息字段中出现了和标志字段 F 完全一样的 8 比特组合发送端在 5 个连 1 之后填入 0 比特再发送出去在接收端把 5 个连 1之后的 0 比特删除会被误认为是标
14、志字段 F 发送端填入 0 比特接收端删除填入的 0 比特零比特填充庚哄晨孺撩巢铺粕懂陋缮念猫嘻琶菱郧溶帛柳褂衰哟矢樟巍籽洪蒙耿栖甫第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31 不提供使用序号和确认的可靠传输 lPPP 协议之所以不使用序号和确认机制是出于以协议之所以不使用序号和确认机制是出于以下的考虑：下的考虑：在数据链路层出现差错的概率不大时，使用比较简单的 PPP 协议较为合理。在因特网环境下，PPP 的信息字段放入的数据是 IP 数据报。数据链路层的可靠传输并不能够保证网络层的传输也是可靠的。帧检验序列 FCS 字段可保证无差错接受。 漳化吟峻桃血吞栈佬辈壬搪碉钝匀沮
15、架葱昭俊珠惶税保柠去扦滦树阿捂臣第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31PPP 协议的工作状态 l当用户拨号接入当用户拨号接入 ISP 时，路由器的调制解调器对拨号做时，路由器的调制解调器对拨号做出确认，并建立一条物理连接。出确认，并建立一条物理连接。lPC 机向路由器发送一系列的机向路由器发送一系列的 LCP 分组（封装成多个分组（封装成多个 PPP 帧）。帧）。l这些分组及其响应选择一些这些分组及其响应选择一些 PPP 参数，和进行网络层配参数，和进行网络层配置，置，NCP 给新接入的给新接入的 PC机分配一个临时的机分配一个临时的 IP 地址，使地址，使 PC 机成
16、为因特网上的一个主机。机成为因特网上的一个主机。l通信完毕时，通信完毕时，NCP 释放网络层连接，收回原来分配出去释放网络层连接，收回原来分配出去的的 IP 地址。接着，地址。接着，LCP 释放数据链路层连接。最后释释放数据链路层连接。最后释放的是物理层的连接。放的是物理层的连接。 抖烯饺爵搐革蹈数檄代芯盎囤选哪苟恕惶菌拴茹照雄救氦管痊吗感枣锹垮第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31设备之间无链路链路静止链路建立鉴别网络层协议链路打开链路终止物理链路LCP 链路已鉴别的 LCP 链路已鉴别的 LCP 链路和 NCP 链路物理层连接建立LCP 配置协商鉴别成功或无需鉴别N
17、CP 配置协商链路故障或关闭请求LCP 链路终止鉴别失败LCP 配置协商失败链路管理宵诞执蕊陇精克略谷屯蒂日盘跪冰母即勿玫娄琅纷厦妈裁茂洒浅矩认昼醒第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31HDLC 协议概述lHDLC是一个面向比特的链路控制规程。是一个面向比特的链路控制规程。l1974年，年，IBM 公司推出了面向比特的规程公司推出了面向比特的规程SDLC (Synchronous Data Link Control)。l后来后来 ISO 把把 SDLC 修改后称为修改后称为 HDLC (High-level Data Link Control)，译为高级数据链路控制，作
18、为国际标准，译为高级数据链路控制，作为国际标准ISO 3309。lCCITT 则将则将 HDLC 再修改后称为链路接入规程再修改后称为链路接入规程 LAP (Link Access Procedure)。不久，。不久，HDLC 的新版本又把的新版本又把 LAP 修改修改为为 LAPB，“B”表示平衡型表示平衡型(Balanced)，所以，所以 LAPB 叫做叫做链路接入规程链路接入规程(平衡型平衡型)。悄惰肢倾烂君垫碾袭巢萝褪求共往棘捕枷盛锯央敝烯便诣烬车狞慑订忧治第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31HDLC 的帧结构l标志字段标志字段 F (Flag) 为为 6 个
19、连续个连续 1 加上两边各一个加上两边各一个 0 共共 8 bit。在接收端只要找到标志字段就可确定一个。在接收端只要找到标志字段就可确定一个帧的位置。帧的位置。 比特888可变168信息 Info标志 F标志 F地址 A控制 C帧检验序列 FCS透明传输区间FCS 检验区间卜征粒店吓距前尚蜒键瓤憋汤养液腥阎恼东猴稍搞翌课尺孤除益釜珐烦招第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31HDLC的帧格式1.帧标志序列：帧标志序列：01111110，作为起始和结束标志，在数，作为起始和结束标志，在数据位有据位有5个连续的个连续的1出现时，就插入出现时，就插入1个个0（位填充）（位填充
20、）2.地址段：在命令帧中表示目的地址，在响应帧中表地址段：在命令帧中表示目的地址，在响应帧中表示源地址，全示源地址，全1为广播地址，全为广播地址，全0为测试地址为测试地址弄媳粟玻肘辩溃媳滋修亮善戎敏赛尺沁侧羌彩继个绎卫猩锰债脖屡片当例第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31零比特填充法 lHDLC 采用零比特填充法使一帧中两个采用零比特填充法使一帧中两个 F 字段之间字段之间不会出现不会出现 6 个连续个连续 1。l在发送端，当一串比特流数据中有在发送端，当一串比特流数据中有 5 个连续个连续 1 时，时，就立即填入一个就立即填入一个 0。l在接收帧时，先找到在接收帧时，
21、先找到 F 字段以确定帧的边界。接着字段以确定帧的边界。接着再对比特流进行扫描。每当发现再对比特流进行扫描。每当发现 5 个连续个连续 1 时，就时，就将其后的一个将其后的一个 0 删除，以还原成原来的比特流。删除，以还原成原来的比特流。 迄癣施藉刮溅淳拄致巡彼金碎睛员噬摄跌琢选佳蹿伸婶到殿炬芦取剪图效第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31一种无限制的单工协议l完全理想的条件：数据单向传输，收发双方的网络层一直处于就完全理想的条件：数据单向传输，收发双方的网络层一直处于就绪状态，处理时间可忽略不计，接收缓冲空间无限大，信道不会绪状态，处理时间可忽略不计，接收缓冲空间无限
22、大，信道不会损坏或丢失帧。损坏或丢失帧。l发送端无限循环地重复三个动作：发送端无限循环地重复三个动作：从网络层取分组。构造帧。发出帧。无需任何差错控制和流量控制。无需任何差错控制和流量控制。l接收端也是无限循环地重复三个动作：接收端也是无限循环地重复三个动作：等待事件（唯一的未损坏帧的到达）发生。帧到达后，从硬件缓冲中取出新到的帧。将帧的数据部分传给网络层。无需做其它任何处理。无需做其它任何处理。骑屑账坯雾赶庞盎荷汾服氏半皂闭课奏证低至宇恼仔录朋踊往孔房画棋也第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31完全理想化的数据传输数据链路层主机 A缓存主机 B数据链路AP2AP1缓存
23、发送方接收方帧高层帧冷念屈蛾骂吐陋梦节喊诗庭寄异奉习掷岛拜讨酞婿袱川央轩裸木资拇绰禽第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31完全理想化的数据传输cont.l完全理想化的数据传输基于两个假定完全理想化的数据传输基于两个假定假定 1： 链路是理想的传输信道，所传送的任何数据既不会出差错也不会丢失。假定 2： 不管发方以多快的速率发送数据，收方总是来得及收下，并及时上交主机。l假定假定2相当于认为：接收端向主机交付数据的速率相当于认为：接收端向主机交付数据的速率永远不会低于发送端发送数据的速率。永远不会低于发送端发送数据的速率。 闭拉值箩逾林伙押洪制榜谈许颊敌旅谋虞升蹿浆辫葫碍
24、煞樟坎杀爷籍怎破第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31具有最简单流量控制的数据链路层协议l现在去掉上述的第二个假定，仍然保留第一个假定，现在去掉上述的第二个假定，仍然保留第一个假定，即主机即主机 A 向主机向主机 B传输数据的信道仍然是无差错的传输数据的信道仍然是无差错的理想信道。然而现在不能保证接收端向主机交付数理想信道。然而现在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。据的速率永远不低于发送端发送数据的速率。l由收方控制发方的数据流，是计算机网络中流量控由收方控制发方的数据流，是计算机网络中流量控制的一个基本方法。制的一个基本方法。 恭铂植珊
25、事蝉喧罪习蒸篇拙陪贤它松妻牟吁肥青耍村决啡捐粥旬充歉堪轻第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31具有最简单流量控制的数据链路层协议算法l在发送结点：在发送结点： 从主机取一个数据帧。 将数据帧送到数据链路层的发送缓存。 将发送缓存中的数据帧发送出去。 等待。 若收到由接收结点发过来的信息(此信息的格式与内容可由双方事先商定好)，则从主机取一个新的数据帧，然后转到。瘦蒋岭尊滋惑历疙紧还萨卖忻嘲谨鄙场咎看屡撂挝奎坍描孕依插匪晶孙痞第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31具有最简单流量控制的数据链路层协议算法cont.l在接收结点：在接收结点： 等待。 若
26、收到由发送结点发过来的数据帧，则将其放入数据链路层的接收缓存。 将接收缓存中的数据帧上交主机。 向发送结点发一信息，表示数据帧已经上交给主机。 转到 。榴先晴镰丽询饵娘生收坝歧哲圾遗素糟币方歧疥雏明拼昭伶丁馋护铭孪护第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31两种情况的对比（传输均无差错）ABDATADATADATADATA送主机 B送主机 B送主机 B送主机 BABDATA送主机 BDATA送主机 B时间不需要流量控制需要流量控制阜顾正世亏苟沦骸钵拙助栗虱府匈吼氓透尸蝴要礁项菱衔悠您补新响窝碾第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31实用的停止等待协议时
27、间ABDATA0送主机ACKDATA1送主机ACK(a) 正常情况ABDATA0DATA0送主机ACK(c) 数据帧丢失重传tout丢失 ！ABDATA0送主机ACKDATA0丢弃ACK(d) 确认帧丢失重传tout丢失 ！ABDATA0NAKDATA0送主机ACK(b) 数据帧出错重传出错四种情况赡颓摇靳希埋缺达艘纠舔皆滋量教妨窃瞧偿殃碟韧么瘦果捣侗酬辈撩脾壤第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31超时计时器的作用l结点结点A发送完一个数据帧时，就启动一个超时计时发送完一个数据帧时，就启动一个超时计时器器(timeout timer)。计时器又称为定时器。l若到了超时计
28、时器所设置的重传时间若到了超时计时器所设置的重传时间 tout而仍收不而仍收不到结点到结点 B 的任何确认帧，则结点的任何确认帧，则结点 A 就重传前面所就重传前面所发送的这一数据帧。发送的这一数据帧。l一般可将重传时间选为略大于一般可将重传时间选为略大于“从发完数据帧到收从发完数据帧到收到确认帧所需的平均时间到确认帧所需的平均时间”。 熏户清洼俗风候茶央趁禁非骂决任脯胶陕肇残刮浦卓谋催砰崭最镇辱绢俺第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31解决重复帧的问题 l使每一个数据帧带上不同的发送序号。每发送一个使每一个数据帧带上不同的发送序号。每发送一个新的数据帧就把它的发送序号
29、加新的数据帧就把它的发送序号加 1。 l若结点若结点 B 收到发送序号相同的数据帧，就表明出现收到发送序号相同的数据帧，就表明出现了重复帧。这时应丢弃重复帧，因为已经收到过同了重复帧。这时应丢弃重复帧，因为已经收到过同样的数据帧并且也交给了主机样的数据帧并且也交给了主机 B。l但此时结点但此时结点 B 还必须向还必须向 A 发送确认帧发送确认帧 ACK，因为，因为 B 已经知道已经知道 A 还没有收到上一次发过去的确认帧还没有收到上一次发过去的确认帧 ACK。 晶俐搞迅拓叼累莲疾销质珐洪力准登侣个昭涨鸦崩疮戮料虏哀锅铱退婚荷第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31帧的编号
30、问题 l任何一个编号系统的序号所占用的比特数一定是有任何一个编号系统的序号所占用的比特数一定是有限的。因此，经过一段时间后，发送序号就会重复。限的。因此，经过一段时间后，发送序号就会重复。 l序号占用的比特数越少，数据传输的额外开销就越序号占用的比特数越少，数据传输的额外开销就越小。小。 l对于停止等待协议，由于每发送一个数据帧就停止对于停止等待协议，由于每发送一个数据帧就停止等待，因此用一个比特来编号就够了。等待，因此用一个比特来编号就够了。一个比特可表示 0 和 1 两种不同的序号。 洛喀姥逢古脆礼撰棘韧样颗春壁闲掸摆幽纹喻歼周种拧节弹惦茄峻债弥租第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路
31、层2ppt课件/31帧的发送序号 l数据帧中的发送序号数据帧中的发送序号 N(S) 以以 0 和和 1 交替的方式出交替的方式出现在数据帧中。现在数据帧中。l每发一个新的数据帧，发送序号就和上次发送的不每发一个新的数据帧，发送序号就和上次发送的不一样。用这样的方法就可以使收方能够区分开新的一样。用这样的方法就可以使收方能够区分开新的数据帧和重传的数据帧。数据帧和重传的数据帧。 害孰字决光侗足劣停罕君缘泵伴络羚实旷枣辨旱账善炮破克豁竞凳乌亲峦第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31停止等待协议 与ARQl优点：比较简单优点：比较简单 。l缺点：通信信道的利用率不高，也就是说
32、，信道还远远没缺点：通信信道的利用率不高，也就是说，信道还远远没有被数据比特填满。有被数据比特填满。l可靠传输可靠传输虽然物理层在传输比特时会出现差错，但由于数据链路层的停止等待协议采用了有效的检错重传机制，数据链路层对上面的网络层就可以提供可靠传输的服务。 l为了克服这一缺点，就产生了另外两种协议，即连续为了克服这一缺点，就产生了另外两种协议，即连续 ARQ 和选择重传和选择重传 ARQ。这将在后面进一步讨论。这将在后面进一步讨论。呵蔫居伞仔辕蔡擒亚甫峻埋耀瓮灼多嗡范予孩掀麻映膏噎伟酒垂洲愿委弊第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31流量控制l当发送端的发送速度大于接收
33、端的接收速度，或发送端所在的网当发送端的发送速度大于接收端的接收速度，或发送端所在的网络传输速率大于接收端所在的网络传输速率时，就需要络传输速率大于接收端所在的网络传输速率时，就需要流量控制流量控制。l窗口机制窗口机制在任意时刻，发送方发出n帧，其中有l帧已得到确认。而同一时刻，接收方收到并应答了m帧，显然l=m = n，等待确认的帧的数目不允许超过W，即n-l =W，该W就是窗口。ll+WWn发送方mm+W接收方痉抠好通冻畸裴诌萤瑞省济进悍摇观倔擂汹老库庄窗毯朔踞挪月裕豪诚腐第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31滑动(slide)窗口协议l滑动窗口协议是一种非常可靠、
34、适用于各种条件的滑动窗口协议是一种非常可靠、适用于各种条件的通用流量控制协议，特别是在效率、复杂性及对缓通用流量控制协议，特别是在效率、复杂性及对缓冲区的需求等方面可作灵活调配。冲区的需求等方面可作灵活调配。l主要的滑动窗口协议有出错全部重发协议和选择重主要的滑动窗口协议有出错全部重发协议和选择重发协议两种。发协议两种。l实际上，有噪音信道的停实际上，有噪音信道的停-等协议就是滑动窗口协等协议就是滑动窗口协议的一个特例，将停议的一个特例，将停-等协议中的帧序号从等协议中的帧序号从1位扩展位扩展到到n位（范围为位（范围为02n-1），收发双方维护的序号也），收发双方维护的序号也变为一组序号表，分
35、别称作变为一组序号表，分别称作发送窗口发送窗口（sending window）和）和接收窗口接收窗口（receiving window）。）。辙沁痪一爽聋鞍罕羹欺手巢芝烷涧旷灭杆痞琢咖灼望捐溪氮兆哪乔潭迁折第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31发送窗口l发送窗口发送窗口就是发送端允许不等确认而连续发送的帧的就是发送端允许不等确认而连续发送的帧的序号序号表。表。l允许连续发送的帧的数量称为发送允许连续发送的帧的数量称为发送窗口尺寸窗口尺寸，表示为，表示为W。发。发送端必须有送端必须有W个输出缓冲区来存放个输出缓冲区来存放W个数据帧的副本以备数个数据帧的副本以备数据帧的重发
36、。据帧的重发。l当发送端收到发送窗口下沿帧的肯定确认时，将发送窗口当发送端收到发送窗口下沿帧的肯定确认时，将发送窗口整体向前滑动一个序号，并从输出缓冲区中将相应的数据整体向前滑动一个序号，并从输出缓冲区中将相应的数据帧副本删除。帧副本删除。ll+WWj发送方逃掳针犬安棺妻窿他追战瞩斤影捐辖的坛貌旋命崇谨绪咒袍翅巳侵蝎允戏第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31接收窗口l接收窗口是接收端允许接收的帧的序号表。接收窗口是接收端允许接收的帧的序号表。l允许接收的帧的数量称为接收窗口尺寸。同样接收端也必允许接收的帧的数量称为接收窗口尺寸。同样接收端也必须设置相应数量的输入缓冲区来
37、支持接收窗口。须设置相应数量的输入缓冲区来支持接收窗口。l对接收端收到的帧的序号落在接收窗口外的帧被直接丢弃。对接收端收到的帧的序号落在接收窗口外的帧被直接丢弃。只有落在接收窗口内的帧才会被接收端进行校验处理，若只有落在接收窗口内的帧才会被接收端进行校验处理，若校验正确：校验正确：当接收的帧不是接收窗口下沿帧时，必须暂存在输入缓冲区，不能交给网络层。当接收到接收窗口下沿帧时，会将其连同后面连续的若干个检验过的正确帧按顺序交给网络层，在发回确认帧的同时将接收窗口向前滑动相应的数量。ll+Wi接收方W砾脸址眯盯嘻反迫苞份拱杆嘶洒锯播夫脚泌皱袱搂浙该捌雏寒胺威绵茸邓第6讲数据链路层2ppt课件第6讲
38、数据链路层2ppt课件/31滑动窗口示意图012345670123456701234567012345670123456701234567012345670123456701234567012345670123456701234567发送端发送端接收端接收端l帧的序号由帧的序号由3位组成（位组成（07），发送窗口和接收），发送窗口和接收窗口的尺寸都为窗口的尺寸都为3。帚侠野涨资脸水琵哺喳泉膝要饰醇窜英吹蒸娘箩蛛添谱滦让拾佯藻描奶烩第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31停-等协议的窗口机制l帧的序号由帧的序号由1位组成（位组成（01），发送窗口和接收窗口的），发送窗口和接
39、收窗口的尺寸都为尺寸都为1。010101010101010101010101发送端发送端接收端接收端倦秽苯舶唯镊怠渐浓百舒皱逗即梨浸亢流捏瓢绿蓉树条郎干菱壁兄蔫嘴巍第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31数据的全双工传输l在实际通信中，通常收发双方都相互发送数据。在实际通信中，通常收发双方都相互发送数据。l为了提高效率，可以将确认信息放在数据帧中作为一个为了提高效率，可以将确认信息放在数据帧中作为一个控制字段连同数据一起发送给对方，这种方式称为捎带控制字段连同数据一起发送给对方，这种方式称为捎带应答（应答（piggybacking）。）。l当一方收到对方的数据帧后：当一方
40、收到对方的数据帧后：若正好也有数据需发给对方，则立即可使用捎带应答。若暂时没有数据需发给对方或数据还未准备好，则等待一定的时间，如果在该时间内准备好了数据，则可以使用捎带应答。如果未准备好，为了防止对方等待时间过长而超时重发，必须立即发送一个单独的确认帧。l使用捎带应答就不可能对每一个帧都作确认，可以用对使用捎带应答就不可能对每一个帧都作确认，可以用对某一个帧的确认来代替对该帧之前的所有帧的确认。某一个帧的确认来代替对该帧之前的所有帧的确认。脱篷魄胚鸟荡磁哺魄悬捧漆诡躇眷汾腾旬狂浸栽载彭檬霉纷遍灭竹孺甲讳第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31出错全部重发协议（go-ba
41、ck-n）l出错全部重发协议中，发送窗口的尺寸是大于出错全部重发协议中，发送窗口的尺寸是大于1，而接收窗口的尺，而接收窗口的尺寸则等于寸则等于1。l由于接收窗口的尺寸为由于接收窗口的尺寸为1，接收端只能按顺序地接受数据帧，一旦，接收端只能按顺序地接受数据帧，一旦某个帧出错或丢失，只能简单地丢弃该帧及其所有的后续帧（因为某个帧出错或丢失，只能简单地丢弃该帧及其所有的后续帧（因为发送窗口的尺寸是大于发送窗口的尺寸是大于1的），不作任何确认。发送端超时后需重的），不作任何确认。发送端超时后需重发出错或丢失的帧及其后续所有的帧。发出错或丢失的帧及其后续所有的帧。l发送端需要为每个待确认的帧都各自设置一
42、个定时计数器。发送端需要为每个待确认的帧都各自设置一个定时计数器。l发送窗口的尺寸不能超过发送窗口的尺寸不能超过2n-1(这里的这里的n为序号的编码位数为序号的编码位数)，否则，否则会造成接收端无法分辨新、旧数据帧。会造成接收端无法分辨新、旧数据帧。l出错全部重发协议只要求发送端保持一定数量的缓存来保存没有确出错全部重发协议只要求发送端保持一定数量的缓存来保存没有确认的数据帧，对接收端没有缓存的要求。但在误码率高的情况下，认的数据帧，对接收端没有缓存的要求。但在误码率高的情况下，会大大降低信道的利用率。会大大降低信道的利用率。擞难砒毅稠昌作瞪睫芦荣气叠芬关示共寓键又肯枚滔引瘫肋当川肿吭屠挛第6
43、讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31选择重发协议（selective repeat）l选择重发协议中，发送和接收窗口的尺寸都大于选择重发协议中，发送和接收窗口的尺寸都大于1。l由于接收窗口的尺寸大于由于接收窗口的尺寸大于1，接收端可存储坏帧之后的其它数据帧，接收端可存储坏帧之后的其它数据帧（落在接收窗口），接收端对错帧发否定确认帧，因此发送端只需（落在接收窗口），接收端对错帧发否定确认帧，因此发送端只需重发出错的帧，而不需重发其后的所有后续帧。重发出错的帧，而不需重发其后的所有后续帧。l接收端正确收到重发的帧后，可对其后连续的已接收的正确帧作一接收端正确收到重发的帧后，可
44、对其后连续的已接收的正确帧作一次总体确认（最大序号的确认），并交送网络层。大大提高了信道次总体确认（最大序号的确认），并交送网络层。大大提高了信道的利用率。的利用率。l接收窗口的尺寸不能超过接收窗口的尺寸不能超过2n-1（即序号范围的（即序号范围的1/2），否则可能造成），否则可能造成帧的重叠。帧的重叠。l发送窗口的尺寸一般和接收窗口的尺寸相同，发送端为每一个输出发送窗口的尺寸一般和接收窗口的尺寸相同，发送端为每一个输出缓存区设置一个定时计数器，定时器一旦超时，相应输出缓存区中缓存区设置一个定时计数器，定时器一旦超时，相应输出缓存区中的帧就被重发。的帧就被重发。电挽箔得昔太蠢管荡楔发阀差卞橇薛
45、雹锄违宰堡愿隆踪借烙呐滑七头称掀第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31出错全部重发协议和选择重发协议厕畅够药欢悲殆圈亚款占呸帖咯监幂盒缝蒸咖泳够井败册苦胞麻瓷炕娱羡第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31本讲小结lPPP协议基本原理协议基本原理lPPP协议的基本功能协议的基本功能l停等协议停等协议l滑动窗口协议滑动窗口协议l重传协议重传协议蓉斥蓉咏矛彰兼咨邓菏裴钓巴捞雏位穴墙嵌笔咸串例递盗堵颗往卤水肥敢第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31作业l上交作业上交作业P105,3-09,3-11,3-13,3-14,3-19l比较停等协议、连续比较停等协议、连续ARQ及选择重传及选择重传ARQ的异同。的异同。l描述滑动窗口协议如何进行流量控制。描述滑动窗口协议如何进行流量控制。l预习局域网内容。预习局域网内容。巨姆夺阴理失掐蘑借肩锨铀捷哑朋郝嘿翔迈盟潞兆歪刻枢腥刺旺桅孕淹居第6讲数据链路层2ppt课件第6讲数据链路层2ppt课件/31
