五章节数据链路控制及其协议

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1、獭顽痈相斥苍戌哀肌务琐舜旅峦庸捐的怔河猾饿蒙铅啥园聚黍烹加貉芯叙五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议第五章数据链路控制及其协议诗减隅袜欢刨耕钱甄蝗数惰也允在惊眩宋沤钙膜谋来驾蟹惨腔羔衷便丫梧五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议主要内容5.15.1定义和功能定义和功能定义和功能定义和功能5.1.15.1.1定义定义定义定义5.1.25.1.2为网络层提供服务为网络层提供服务为网络层提供服务为网络层提供服务5.1.35.1.3成帧成帧成帧成帧5.1.45.1.4差错控制差错控制差错控制差错控制5.1.55.1.5流量控制流量控制流量控制流量控制5.25.2错误检测和

2、纠正错误检测和纠正错误检测和纠正错误检测和纠正5.2.15.2.1纠错码纠错码纠错码纠错码5.2.25.2.2检错码检错码检错码检错码5.35.3基本的数据链路层协议基本的数据链路层协议基本的数据链路层协议基本的数据链路层协议 5.3.1 5.3.1无约束单工协议无约束单工协议无约束单工协议无约束单工协议 5.3.2 5.3.2单工停等协议单工停等协议单工停等协议单工停等协议 5.3.3 5.3.3有噪声信道的单工协议有噪声信道的单工协议有噪声信道的单工协议有噪声信道的单工协议疑伪邯禽鹏攒命睫庸舍硼脑孝毗貉瞥活键镰句扇邹孔俘改沿栓耽缘竟瀑劲五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5

3、.45.4滑动窗口协议滑动窗口协议滑动窗口协议滑动窗口协议 5.4.1 5.4.1一比特滑动窗口协议一比特滑动窗口协议一比特滑动窗口协议一比特滑动窗口协议 5.4.2 5.4.2退后退后退后退后n n帧协议帧协议帧协议帧协议 5.4.3 5.4.3选择重传协议选择重传协议选择重传协议选择重传协议5.55.5协议说明与验证协议说明与验证协议说明与验证协议说明与验证 5.5.1 5.5.1通信协议中的形式化描述技术通信协议中的形式化描述技术通信协议中的形式化描述技术通信协议中的形式化描述技术 5.5.2 5.5.2有限状态机模型有限状态机模型有限状态机模型有限状态机模型 5.5.3 5.5.3Pe

4、triPetri网模型网模型网模型网模型5.65.6常用的数据链路层协议常用的数据链路层协议常用的数据链路层协议常用的数据链路层协议5.6.15.6.1高级数据链路控制规程高级数据链路控制规程高级数据链路控制规程高级数据链路控制规程 HDLC HDLC5.6.25.6.2X.25X.25的链路层协议的链路层协议的链路层协议的链路层协议LAPBLAPB5.6.35.6.3InternetInternet数据链路层协议数据链路层协议数据链路层协议数据链路层协议5.6.45.6.4ATMATM数据链路层协议数据链路层协议数据链路层协议数据链路层协议她琉剑坚认瘸遥方翌谋慢智镭价循到若谱釉聚探哟秒嚏巾溯

5、辊解埃伶题椅五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.1 定义和功能（1）5.1.1 5.1.1 定义定义定义定义n n要解决的问题要解决的问题要解决的问题要解决的问题 如何在有差错的线路上，进行无差错传输。如何在有差错的线路上，进行无差错传输。如何在有差错的线路上，进行无差错传输。如何在有差错的线路上，进行无差错传输。n nISOISO关于数据链路层的定义关于数据链路层的定义关于数据链路层的定义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，以便建数

6、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。立、维护和释放网络实体间的数据链路。立、维护和释放网络实体间的数据链路。立、维护和释放网络实体间的数据链路。n n结点（结点（结点（结点（nodenode）：网络中的主机（）：网络中的主机（）：网络中的主机（）：网络中的主机（hosthost）和路由器）和路由器）和路由器）和路由器（routerrouter）称为结点）称为结点）称为结点）称为结点n n链路（链路（链路（链路（linklink）：通信路径上连接相邻结点的通信信道称为）：通信路径上连接相邻结点的通信信道称为）：通信路径上连接相邻结点的通信信道称

7、为）：通信路径上连接相邻结点的通信信道称为链路。链路。链路。链路。n n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。单元格式，以及结点发送和接收数据单元的动作。单元格式，以及结点发送和接收数据单元的动作。单元格式，以及结点发送和接收数据单元的动作。鞭夹具惺坠琵摇垄能敌辛惫怂筏沙貉栽蚂酱股登施钡赂巾惫庭册颧絮藐徐五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.1 定义和功能（2）n n端到端

8、（端到端（端到端（端到端（end to endend to end）与点到点（）与点到点（）与点到点（）与点到点（point to point to pointpoint） 从源结点（从源结点（从源结点（从源结点（source nodesource node）到目的结点）到目的结点）到目的结点）到目的结点（destination nodedestination node）的通信称为端到端通信，通）的通信称为端到端通信，通）的通信称为端到端通信，通）的通信称为端到端通信，通信路径（信路径（信路径（信路径（pathpath）可能由多个链路组成。）可能由多个链路组成。）可能由多个链路组成。）可能由多

9、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。在相邻结点间的一条链路上的通信称为点到点通信。在相邻结点间的一条链路上的通信称为点到点通信。在相邻结点间的一条链路上的通信称为点到点通信。n n虚拟数据通路，实际数据通路虚拟数据通路，实际数据通路虚拟数据通路，实际数据通路虚拟数据通路，实际数据通路 Fig. 3-1Fig. 3-1肮倪润贱腥奢褒予牟舅丽客亩合半坪吴抬伏谁伸翅辖恋需楷谊全鹰杜深铡五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议姐睫拭告遇杯杨抖性萧他拇叹驳潍丹昌具褂斤订涕炳丢箔立形侥樊掷件珠五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.1 定义和功能（2）n

10、 n数据链路控制规程数据链路控制规程数据链路控制规程数据链路控制规程 为使数据能迅速、正确、有效地从发送点到达接收点为使数据能迅速、正确、有效地从发送点到达接收点为使数据能迅速、正确、有效地从发送点到达接收点为使数据能迅速、正确、有效地从发送点到达接收点所采用的控制方式。所采用的控制方式。所采用的控制方式。所采用的控制方式。n n数据链路层协议应提供的最基本功能数据链路层协议应提供的最基本功能数据链路层协议应提供的最基本功能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）数据在数据链路上的正常传输（建立、维护和释放）数据在数据链路上的正常传输（建立、维护和释放）

11、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，也处理透明性问题定界与同步，也处理透明性问题定界与同步，也处理透明性问题定界与同步，也处理透明性问题 差错控制差错控制差错控制差错控制 顺序控制顺序控制顺序控制顺序控制 流量控制流量控制流量控制流量控制肠虹瑶雍拱竖雇刺删崔右绘晒暖肥绵呐旦爹粟扁烁评库散滋泰滓弦粗骆碴五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议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服务n n为网络层提供三种合理的服务为网络层提供三种合理的服务无确认无连接服务，无确认无连接服务，无确认无连接服务，无确认无连接服务，适用于适用于适用于适用于

12、n n误码率很低的线路，错误恢复留给高层；误码率很低的线路，错误恢复留给高层；误码率很低的线路，错误恢复留给高层；误码率很低的线路，错误恢复留给高层；n n实时业务实时业务实时业务实时业务n n大部分局域网大部分局域网大部分局域网大部分局域网有确认无连接服务，有确认无连接服务，有确认无连接服务，有确认无连接服务，适用于不可靠的信道，如无线适用于不可靠的信道，如无线适用于不可靠的信道，如无线适用于不可靠的信道，如无线网。网。网。网。有确认有连接服务有确认有连接服务有确认有连接服务有确认有连接服务蓝冕妥灯什讳伶唤唤柒试薯次捶短慰儿绎叉柄旧栓沧衍愁俞弱扼凄品脉钩五章节数据链路控制及其协议五章节数据链

13、路控制及其协议5.1 定义和功能（4）5.1.3 5.1.3 成帧（成帧（成帧（成帧（FramingFraming）n n将比特流分成离散的帧，并计算每个帧的校验和。将比特流分成离散的帧，并计算每个帧的校验和。将比特流分成离散的帧，并计算每个帧的校验和。将比特流分成离散的帧，并计算每个帧的校验和。n n成帧方法：成帧方法：成帧方法：成帧方法： 字符计数法字符计数法字符计数法字符计数法n n在帧头中用一个域来表示整个帧的字符个数在帧头中用一个域来表示整个帧的字符个数在帧头中用一个域来表示整个帧的字符个数在帧头中用一个域来表示整个帧的字符个数n n缺点：若计数出错，对本帧和后面的帧有影响。缺点：若

14、计数出错，对本帧和后面的帧有影响。缺点：若计数出错，对本帧和后面的帧有影响。缺点：若计数出错，对本帧和后面的帧有影响。n nFig. 3-3Fig. 3-3 带字符填充的首尾字符定界法带字符填充的首尾字符定界法带字符填充的首尾字符定界法带字符填充的首尾字符定界法n n起始字符起始字符起始字符起始字符 DLE STX DLE STX，结束字符，结束字符，结束字符，结束字符DLE ETXDLE ETXn n字符填充字符填充字符填充字符填充n nFig. 3-4Fig. 3-4n n缺点：局限于缺点：局限于缺点：局限于缺点：局限于8 8位字符和位字符和位字符和位字符和ASCIIASCII字符传送。字

15、符传送。字符传送。字符传送。傈菩犹拐毁降易驮释独僻坦吸耗冯盟废湿翱污评馈弃饼眨驱析闪航亡夫课五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.1 定义和功能（5） 带位填充的首尾标记定界法带位填充的首尾标记定界法带位填充的首尾标记定界法带位填充的首尾标记定界法n n帧的起始和结束都用一个特殊的位串帧的起始和结束都用一个特殊的位串帧的起始和结束都用一个特殊的位串帧的起始和结束都用一个特殊的位串“ “0111111001111110” ”，称为标记，称为标记，称为标记，称为标记(flag)(flag)n n“ “0 0” ”比特插入删除技术比特插入删除技术比特插入删除技术比特插入删除技术n

16、nFig. 3-5Fig. 3-5 物理层编码违例法物理层编码违例法物理层编码违例法物理层编码违例法n n只适用于物理层编码有冗余的网络只适用于物理层编码有冗余的网络只适用于物理层编码有冗余的网络只适用于物理层编码有冗余的网络n n802 LAN802 LAN：Manchester encoding or Differential Manchester encoding or Differential Manchester encoding Manchester encoding 用用用用high-low pair/low-high high-low pair/low-high pairpai

17、r表示表示表示表示1/01/0，high-high/low-lowhigh-high/low-low不表示数据，可以用不表示数据，可以用不表示数据，可以用不表示数据，可以用来做定界符。来做定界符。来做定界符。来做定界符。n n注意：在很多数据链路协议中，使用字符计数法注意：在很多数据链路协议中，使用字符计数法注意：在很多数据链路协议中，使用字符计数法注意：在很多数据链路协议中，使用字符计数法和一种其它方法的组合。和一种其它方法的组合。和一种其它方法的组合。和一种其它方法的组合。揪汽仑揽卖炉磋遮诱孩料冲乞乞窜浴僚冶告荤烂防辣歉筹爷鲤柴桂蕾坝割五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5

18、.1 定义和功能（6）5.1.4 5.1.4 差错控制差错控制差错控制差错控制n n一般方法：接收方给发送方一个反馈（响应）。一般方法：接收方给发送方一个反馈（响应）。一般方法：接收方给发送方一个反馈（响应）。一般方法：接收方给发送方一个反馈（响应）。n n出错情况出错情况出错情况出错情况 帧（包括发送帧和响应帧）出错；帧（包括发送帧和响应帧）出错；帧（包括发送帧和响应帧）出错；帧（包括发送帧和响应帧）出错； 帧（包括发送帧和响应帧）丢失帧（包括发送帧和响应帧）丢失帧（包括发送帧和响应帧）丢失帧（包括发送帧和响应帧）丢失n n通过计时器和序号保证每帧最终交给目的网络层通过计时器和序号保证每帧最

19、终交给目的网络层通过计时器和序号保证每帧最终交给目的网络层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。仅一次是数据链路层的一个主要功能。仅一次是数据链路层的一个主要功能。仅一次是数据链路层的一个主要功能。5.1.5 5.1.5 流量控制流量控制流量控制流量控制n n基于反馈机制基于反馈机制基于反馈机制基于反馈机制n n流量控制主要在传输层实现流量控制主要在传输层实现流量控制主要在传输层实现流量控制主要在传输层实现打绷暂爬桃蔚输隧栈怜赶毯揖唁丘零主逾脏不酶憾肚擞萨嘱赖慧惰泌许腕五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.2 错误检测和纠正（1）n n差

20、错出现的特点：随机，连续突发（差错出现的特点：随机，连续突发（差错出现的特点：随机，连续突发（差错出现的特点：随机，连续突发（burstburst）n n处理差错的两种基本策略处理差错的两种基本策略处理差错的两种基本策略处理差错的两种基本策略 使用纠错码：发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息，使用纠错码：发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息，使用纠错码：发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息，使用纠错码：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。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。使得接收方能够判断接收到的数据是否有错，

21、并能纠正错误。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。 使用检错码：发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息，使用检错码：发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息，使用检错码：发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息，使用检错码：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。里有错。里有错。里有错。5.2.15.2.1纠错码纠错码纠错码纠错码n n码字（码字（码字（码字（code

22、wordcodeword）：一个帧包括）：一个帧包括）：一个帧包括）：一个帧包括mm个数据位，个数据位，个数据位，个数据位，r r个个个个校验位，校验位，校验位，校验位，n = m + rn = m + r，则此，则此，则此，则此n n比特单元称为比特单元称为比特单元称为比特单元称为n n位码字。位码字。位码字。位码字。n n海明距离（海明距离（海明距离（海明距离（Hamming distanceHamming distance）：两个码字之间）：两个码字之间）：两个码字之间）：两个码字之间不同的比特位数目。不同的比特位数目。不同的比特位数目。不同的比特位数目。锑陋灸凝恨探堕纯樱香街庞绒嗓磺竹

23、淹馅幻玫涎沉突强拾靳椽樊跌勉屯蓑五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.2 错误检测和纠正（2） 例：例：例：例：0000000000 0000000000 与与与与00000111110000011111的海明距离为的海明距离为的海明距离为的海明距离为5 5 如果两个码字的海明距离为如果两个码字的海明距离为如果两个码字的海明距离为如果两个码字的海明距离为d d，则需要，则需要，则需要，则需要d d个单比特错就可以把一个个单比特错就可以把一个个单比特错就可以把一个个单比特错就可以把一个码字转换成另一个码字；码字转换成另一个码字；码字转换成另一个码字；码字转换成另一个码字； 为了

24、检查出为了检查出为了检查出为了检查出d d个错（单比特错），需要使用海明距离为个错（单比特错），需要使用海明距离为个错（单比特错），需要使用海明距离为个错（单比特错），需要使用海明距离为 d + 1 d + 1 的的的的编码；编码；编码；编码； 为了纠正为了纠正为了纠正为了纠正d d个错，需要使用海明距离为个错，需要使用海明距离为个错，需要使用海明距离为个错，需要使用海明距离为 2d + 1 2d + 1 的编码；的编码；的编码；的编码；n n最简单的例子是奇偶校验，在数据后填加一个奇偶位最简单的例子是奇偶校验，在数据后填加一个奇偶位最简单的例子是奇偶校验，在数据后填加一个奇偶位最简单的例子是

25、奇偶校验，在数据后填加一个奇偶位（parity bitparity bit） 例：使用偶校验（例：使用偶校验（例：使用偶校验（例：使用偶校验（“ “1 1” ”的个数为偶数）的个数为偶数）的个数为偶数）的个数为偶数）10110101101101011011010111011010111011000110110001101100010101100010 奇偶校验可以用来检查单个错误。奇偶校验可以用来检查单个错误。奇偶校验可以用来检查单个错误。奇偶校验可以用来检查单个错误。舔箩滋毙胖枕虏锌步粳并捂惠旅议陆逊沈仰讲碉坑杜塌窗仕凑厢翠览班砷五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.2 错

26、误检测和纠正（3）n n设计纠错码设计纠错码设计纠错码设计纠错码 要求：要求：要求：要求：mm个信息位，个信息位，个信息位，个信息位，r r个校验位，纠正单比特错；个校验位，纠正单比特错；个校验位，纠正单比特错；个校验位，纠正单比特错； 对对对对2 2mm个有效信息中任何一个，有个有效信息中任何一个，有个有效信息中任何一个，有个有效信息中任何一个，有n n个与其距离为个与其距离为个与其距离为个与其距离为1 1的无效码字，的无效码字，的无效码字，的无效码字，因此有：因此有：因此有：因此有：(n + 1) 2(n + 1) 2mm 2 2n n 利用利用利用利用 n = m + r n = m +

27、 r，得到，得到，得到，得到 (m + r + 1) (m + r + 1) 2 2r r 给定给定给定给定mm，利用该式可以得出校正单比特误码的校验位数目的下，利用该式可以得出校正单比特误码的校验位数目的下，利用该式可以得出校正单比特误码的校验位数目的下，利用该式可以得出校正单比特误码的校验位数目的下界界界界n n海明码海明码海明码海明码 码位从左边开始编号，从码位从左边开始编号，从码位从左边开始编号，从码位从左边开始编号，从“ “1 1” ”开始；开始；开始；开始； 位号为位号为位号为位号为2 2的幂的位是校验位，其余是信息位；的幂的位是校验位，其余是信息位；的幂的位是校验位，其余是信息位

28、；的幂的位是校验位，其余是信息位； 每个校验位使得包括自己在内的一些位的奇偶值为偶数（或奇数）每个校验位使得包括自己在内的一些位的奇偶值为偶数（或奇数）每个校验位使得包括自己在内的一些位的奇偶值为偶数（或奇数）每个校验位使得包括自己在内的一些位的奇偶值为偶数（或奇数）。 为看清数据位为看清数据位为看清数据位为看清数据位k k对哪些校验位有影响，将对哪些校验位有影响，将对哪些校验位有影响，将对哪些校验位有影响，将k k写成写成写成写成2 2的幂的和。的幂的和。的幂的和。的幂的和。 例：例：例：例：11 = 1 + 2 + 811 = 1 + 2 + 8耻椎霹漠植椎鹊启盅广矗泛龙潍蘑端粉劣朗辣恃明

29、浦蝉笛鞠柳失零腺放渗五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.2 错误检测和纠正（4）n n海明码工作过程海明码工作过程海明码工作过程海明码工作过程 每个码字到来前，接收方计数器清零；每个码字到来前，接收方计数器清零；每个码字到来前，接收方计数器清零；每个码字到来前，接收方计数器清零； 接收方检查每个校验位接收方检查每个校验位接收方检查每个校验位接收方检查每个校验位k (k = 1, 2, 4 )k (k = 1, 2, 4 )的奇偶值是否正的奇偶值是否正的奇偶值是否正的奇偶值是否正确；确；确；确； 若第若第若第若第 k k 位奇偶值不对，计数器加位奇偶值不对，计数器加位奇偶值不

30、对，计数器加位奇偶值不对，计数器加 k k； 所有校验位检查完后，若计数器值为所有校验位检查完后，若计数器值为所有校验位检查完后，若计数器值为所有校验位检查完后，若计数器值为0 0，则码字有效；若计数，则码字有效；若计数，则码字有效；若计数，则码字有效；若计数器值为器值为器值为器值为mm，则第，则第，则第，则第mm位出错。位出错。位出错。位出错。 若校验位若校验位若校验位若校验位1 1、2 2、8 8出错，则第出错，则第出错，则第出错，则第1111位变反。位变反。位变反。位变反。 Fig. 3-6Fig. 3-6n n使用海明码纠正突发错误使用海明码纠正突发错误使用海明码纠正突发错误使用海明码

31、纠正突发错误 可采用可采用可采用可采用k k个码字（个码字（个码字（个码字（n = m + rn = m + r）组成）组成）组成）组成 k k n n 矩阵，按列发送，矩阵，按列发送，矩阵，按列发送，矩阵，按列发送，接收方恢复成接收方恢复成接收方恢复成接收方恢复成 k k n n 矩阵矩阵矩阵矩阵 krkr个校验位，个校验位，个校验位，个校验位，kmkm个数据位，可纠正最多为个数据位，可纠正最多为个数据位，可纠正最多为个数据位，可纠正最多为k k个的突发性连续个的突发性连续个的突发性连续个的突发性连续比特错。比特错。比特错。比特错。霸薄危靡揣壁呕腆玉铸枢昂帜粹熟坠又寓脓惮憋柯鹰暖镑炭凛焕拈迸

32、躁揖五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 4 4 4 8 8 8抽望踞巾惋猪歼亏漾隋尺讯蛔描辨父支猾甲峡契秦颂彬楷泣钞盖障岁坟晓五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.2 错误检测和纠正（5）5.2.2 5.2.2 检错码检错码检错码检错码n n使用纠错码传数据，效率低，适用于不可能重传的场合；使用纠错码传数据，效率低，适用于不可能重传的场合；使用纠错码传数据，效率低，适用于不可能重传的场合；使用纠错码传数据，效率低，适用于不可能重传的场合；大多数情况采用检错码加重传。大多数情

33、况采用检错码加重传。大多数情况采用检错码加重传。大多数情况采用检错码加重传。n n循环冗余码（循环冗余码（循环冗余码（循环冗余码（CRCCRC码，多项式编码）码，多项式编码）码，多项式编码）码，多项式编码） 110001110001，表示成多项式，表示成多项式，表示成多项式，表示成多项式 x x5 5 + x + x4 4 + 1 + 1n n生成多项式生成多项式生成多项式生成多项式G(x)G(x) 发方、收方事前商定；发方、收方事前商定；发方、收方事前商定；发方、收方事前商定； 生成多项式的高位和低位必须为生成多项式的高位和低位必须为生成多项式的高位和低位必须为生成多项式的高位和低位必须为1

34、 1 生成多项式必须比传输信息对应的多项式短。生成多项式必须比传输信息对应的多项式短。生成多项式必须比传输信息对应的多项式短。生成多项式必须比传输信息对应的多项式短。n nCRCCRC码基本思想码基本思想码基本思想码基本思想 校验和（校验和（校验和（校验和（checksumchecksum）加在帧尾，使带校验和的帧的多项式能被）加在帧尾，使带校验和的帧的多项式能被）加在帧尾，使带校验和的帧的多项式能被）加在帧尾，使带校验和的帧的多项式能被G(x)G(x)除尽；收方接收时，用除尽；收方接收时，用除尽；收方接收时，用除尽；收方接收时，用G(x)G(x)去除它，若有余数，则传输出去除它，若有余数，则

35、传输出去除它，若有余数，则传输出去除它，若有余数，则传输出错。错。错。错。赦曳抗枪睹冻哺蓬跑决范额羊奉浴迭蹿筑入铆募袖注结逐乖跪星牛啃抽警五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.2 错误检测和纠正（6）n n校验和计算算法校验和计算算法校验和计算算法校验和计算算法 设设设设G(x)G(x)为为为为 r r 阶，在阶，在阶，在阶，在帧的末尾加帧的末尾加帧的末尾加帧的末尾加 r r 个个个个0 0，使帧为，使帧为，使帧为，使帧为m + rm + r位，位，位，位，相应多项式为相应多项式为相应多项式为相应多项式为x xr rM(x)M(x)； 按模按模按模按模2 2除法用对应于除法用

36、对应于除法用对应于除法用对应于G(x)G(x)的位串去除对应于的位串去除对应于的位串去除对应于的位串去除对应于x xr rM(x)M(x)的位的位的位的位串；串；串；串； 按模按模按模按模2 2减法从对应于减法从对应于减法从对应于减法从对应于x xr rM(x)M(x)的位串中减去余数（等于或小的位串中减去余数（等于或小的位串中减去余数（等于或小的位串中减去余数（等于或小于于于于r r位），结果就是要传送的带校验和的多项式位），结果就是要传送的带校验和的多项式位），结果就是要传送的带校验和的多项式位），结果就是要传送的带校验和的多项式T(x)T(x)。 Fig. 3-7Fig. 3-7n nC

37、RCCRC的检错能力的检错能力的检错能力的检错能力 发送：发送：发送：发送：T(x)T(x)；接收：；接收：；接收：；接收：T(x) + E(x)T(x) + E(x)； 余数余数余数余数(T(x) + E(x) / G(x) = 0 + (T(x) + E(x) / G(x) = 0 + 余数余数余数余数(E(x) / (E(x) / G(x)G(x) 若若若若 余数余数余数余数(E(x) / G(x) = 0(E(x) / G(x) = 0，则差错不能发现；否则，可，则差错不能发现；否则，可，则差错不能发现；否则，可，则差错不能发现；否则，可以发现。以发现。以发现。以发现。共程辉哥斗旷朗扬

38、男谣巫头性伦傈茬辙秒蒸壳上俐悯砖氛子跃哭琉淑耻奖五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.2 错误检测和纠正（7） 如果只有单比特错，即如果只有单比特错，即如果只有单比特错，即如果只有单比特错，即E(x) = xE(x) = xi i，而，而，而，而G(x)G(x)中至少有两项，中至少有两项，中至少有两项，中至少有两项，余数余数余数余数(E(x) / G(x)(E(x) / G(x) 0 0，所以可以查出单比特错；，所以可以查出单比特错；，所以可以查出单比特错；，所以可以查出单比特错； 如果发生两个孤立单比特错，即如果发生两个孤立单比特错，即如果发生两个孤立单比特错，即如果发生两

39、个孤立单比特错，即E(x) = xE(x) = xi i + x + xj j = x = xj j (x (xi-ji-j + + 1)1)，假定，假定，假定，假定G(x)G(x)不能被不能被不能被不能被x x整除，那么能够发现两个比特错的充分条整除，那么能够发现两个比特错的充分条整除，那么能够发现两个比特错的充分条整除，那么能够发现两个比特错的充分条件是：件是：件是：件是：x xk k + 1 + 1不能被不能被不能被不能被G(x)G(x)整除整除整除整除 (k (k i - j) i - j)； 如果有奇数个比特错，即如果有奇数个比特错，即如果有奇数个比特错，即如果有奇数个比特错，即E(

40、x)E(x)包括奇数个项，包括奇数个项，包括奇数个项，包括奇数个项，G(x)G(x)选选选选(x + 1)(x + 1)的倍数就能查出奇数个比特错；的倍数就能查出奇数个比特错；的倍数就能查出奇数个比特错；的倍数就能查出奇数个比特错； 具有具有具有具有r r个校验位的多项式能检查出所有长度个校验位的多项式能检查出所有长度个校验位的多项式能检查出所有长度个校验位的多项式能检查出所有长度 r r 的突发性差错。长的突发性差错。长的突发性差错。长的突发性差错。长度为度为度为度为k k的突发性连续差错（并不表示有的突发性连续差错（并不表示有的突发性连续差错（并不表示有的突发性连续差错（并不表示有k k个

41、单比特错）可表示为个单比特错）可表示为个单比特错）可表示为个单比特错）可表示为 x xi i (x(xk-1k-1 + + 1) + + 1)，若，若，若，若G(x)G(x)包括包括包括包括x x0 0项，且项，且项，且项，且 k - 1 k - 1小于小于小于小于G(x)G(x)的阶，的阶，的阶，的阶，则则则则 余数余数余数余数(E(x) / G(x) (E(x) / G(x) 0; 0; 如果突发差错长度为如果突发差错长度为如果突发差错长度为如果突发差错长度为 r + 1 r + 1，当且仅当突发差错和，当且仅当突发差错和，当且仅当突发差错和，当且仅当突发差错和G(x)G(x)一样时，一样

42、时，一样时，一样时， 余数余数余数余数( (E(x) / G(x) E(x) / G(x) = 0= 0，概率为，概率为，概率为，概率为1/21/2r-1r-1; ; 长度大于长度大于长度大于长度大于 r + 1 r + 1的突发差错或几个较短的突发差错发生后，坏帧的突发差错或几个较短的突发差错发生后，坏帧的突发差错或几个较短的突发差错发生后，坏帧的突发差错或几个较短的突发差错发生后，坏帧被接收的概率为被接收的概率为被接收的概率为被接收的概率为 1/2 1/2r r。辞碟争捉腹港澳坍具滋临无鲍爸廷令铸轿紫萎误狞恢耸闪悉痒毖赏疹郧拼五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.2 错误

43、检测和纠正（8）n n四个多项式已成为国际标准四个多项式已成为国际标准CRC-12 CRC-12 = x= x1212 + x + x1111 + x + x3 3 + x + x2 2 + x + 1+ x + 1CRC-16 CRC-16 = x= x1616 + x + x1515 + x + x2 2 + 1 + 1CRC-CCITT CRC-CCITT = x= x1616 + x + x1212 + x + x5 5 + 1 + 1CRC-32CRC-32n n硬件实现硬件实现CRC校验校验网卡网卡网卡网卡NICNIC（Network Interface CardNetwork I

44、nterface Card）涯胜狈讹责陶踌舅磷掌蛊驻诸岩区噶技吊攒榔幅谍诽里惩苛帽灼扣车寇裹五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.3 基本的数据链路层协议（1）5.3.1 无约束单工协议（无约束单工协议（An Unrestricted Simplex Protocol）n n工作在理想情况，几个前提：工作在理想情况，几个前提：单工传输单工传输单工传输单工传输发送方无休止工作（要发送的信息无限多）发送方无休止工作（要发送的信息无限多）发送方无休止工作（要发送的信息无限多）发送方无休止工作（要发送的信息无限多）接收方无休止工作（缓冲区无限大）接收方无休止工作（缓冲区无限大）接收方

45、无休止工作（缓冲区无限大）接收方无休止工作（缓冲区无限大）通信线路（信道）不损坏或丢失信息帧通信线路（信道）不损坏或丢失信息帧通信线路（信道）不损坏或丢失信息帧通信线路（信道）不损坏或丢失信息帧n n工作过程工作过程发送程序发送程序发送程序发送程序: :取数据，构成帧，发送帧；取数据，构成帧，发送帧；取数据，构成帧，发送帧；取数据，构成帧，发送帧；接收程序：等待，接收帧，送数据给高层接收程序：等待，接收帧，送数据给高层接收程序：等待，接收帧，送数据给高层接收程序：等待，接收帧，送数据给高层Fig. 3-9Fig. 3-9阿尘胚思楞科他柑左祟怠橡玛泛靠至瑞常弹锑电窑枢综衣栽滁漱狗宴虑渊五章节数据

46、链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议擅红侍旗酚讣弧严竣莲乞噎间暮撇罢坍绢港奋宰儿邹杜县心腑凌矛鸣只哈五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.3 基本的数据链路层协议（2）5.3.2 5.3.2 单工停等协议（单工停等协议（单工停等协议（单工停等协议（A Simplex Stop-and-A Simplex Stop-and-Wait ProtocolWait Protocol）n n增加约束条件：接收方不能无休止接收。增加约束条件：接收方不能无休止接收。增加约束条件：接收方不能无休止接收。增加约束条件：接收方不能无休止接收。n n解决办法：接收方每收到一个帧后，给发送方回

47、解决办法：接收方每收到一个帧后，给发送方回解决办法：接收方每收到一个帧后，给发送方回解决办法：接收方每收到一个帧后，给发送方回送一个响应。送一个响应。送一个响应。送一个响应。n n工作过程工作过程工作过程工作过程 发送程序：取数据，成帧，发送帧，等待响应帧；发送程序：取数据，成帧，发送帧，等待响应帧；发送程序：取数据，成帧，发送帧，等待响应帧；发送程序：取数据，成帧，发送帧，等待响应帧； 接收程序：等待，接收帧，送数据给高层，回送响应接收程序：等待，接收帧，送数据给高层，回送响应接收程序：等待，接收帧，送数据给高层，回送响应接收程序：等待，接收帧，送数据给高层，回送响应帧。帧。帧。帧。 Fig

48、. 3-10Fig. 3-10停橡也筋涪似剁缝嫌溃狼很珐硝键镐殃惠盈线暴涧桓淹菠著罪世委赎可姆五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议泡乾盛婚央伏索盾片名拒局特建捣瘦讲览常丸讥徘账沧逐撅匣若虎困顺少五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.3 基本的数据链路层协议（3）5.3.3 5.3.3 有噪声信道的单工协议（有噪声信道的单工协议（有噪声信道的单工协议（有噪声信道的单工协议（A Simplex Protocol A Simplex Protocol for a Noisy Channelfor a Noisy Channel）n n增加约束条件：信道（线路）有差错

49、，信息帧可能损坏或增加约束条件：信道（线路）有差错，信息帧可能损坏或增加约束条件：信道（线路）有差错，信息帧可能损坏或增加约束条件：信道（线路）有差错，信息帧可能损坏或丢失。丢失。丢失。丢失。n n解决办法：出错重传。解决办法：出错重传。解决办法：出错重传。解决办法：出错重传。n n带来的问题：带来的问题：带来的问题：带来的问题： 什么时候重传什么时候重传什么时候重传什么时候重传 定时定时定时定时 响应帧损坏怎么办（重复帧）响应帧损坏怎么办（重复帧）响应帧损坏怎么办（重复帧）响应帧损坏怎么办（重复帧） 发送帧头中放入序号发送帧头中放入序号发送帧头中放入序号发送帧头中放入序号 为了使帧头精简，序

50、号取多少位为了使帧头精简，序号取多少位为了使帧头精简，序号取多少位为了使帧头精简，序号取多少位 1 1位位位位n n发方在发下一个帧之前等待一个肯定确认的协议叫做发方在发下一个帧之前等待一个肯定确认的协议叫做发方在发下一个帧之前等待一个肯定确认的协议叫做发方在发下一个帧之前等待一个肯定确认的协议叫做PARPAR（Positive Acknowledgement with Positive Acknowledgement with RetransmissionRetransmission）或）或）或）或ARQARQ（Automatic Repeat Automatic Repeat reQues

51、treQuest）悬颇乱攒午捉巢绝嚎鸦昂望代渝摸嘿签航颂坝纯斗恿鹤箱脓嵌褂官貉刹佃五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.3 基本的数据链路层协议（4）n n工作过程工作过程工作过程工作过程 Fig. 3-11Fig. 3-11n n注意协议注意协议注意协议注意协议3 3的漏洞的漏洞的漏洞的漏洞 由于确认帧中没有序号，超时时间不能太短，否则协议失败。因由于确认帧中没有序号，超时时间不能太短，否则协议失败。因由于确认帧中没有序号，超时时间不能太短，否则协议失败。因由于确认帧中没有序号，超时时间不能太短，否则协议失败。因此假设协议此假设协议此假设协议此假设协议3 3的发送和接收严格

52、交替进行。的发送和接收严格交替进行。的发送和接收严格交替进行。的发送和接收严格交替进行。 Fig. 3-11Fig. 3-11（与教材不同）的实现是正确的，确认帧有序号（与教材不同）的实现是正确的，确认帧有序号（与教材不同）的实现是正确的，确认帧有序号（与教材不同）的实现是正确的，确认帧有序号发送接收001ACKACK丛裳念旁挎士锄珊喷醇绎谣埔报揉搏砾慌性帛碱楼山侠凯霹忱图速铸嗡糟五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议试辕史曼塌驻卷拦豌涛惮报羹痰签框早卡枯水收涵踞泽垛恭褪圃捻者鸥控五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.4 滑动窗口协议（1）n n单工单工单工单工

53、 全双工全双工全双工全双工n n捎带捎带捎带捎带/ /载答（载答（载答（载答（piggybackingpiggybacking）：暂时延迟待发）：暂时延迟待发）：暂时延迟待发）：暂时延迟待发确认，以便附加在下一个待发数据帧的技术。确认，以便附加在下一个待发数据帧的技术。确认，以便附加在下一个待发数据帧的技术。确认，以便附加在下一个待发数据帧的技术。 优点：充分利用信道带宽，减少帧的数目意味着减少优点：充分利用信道带宽，减少帧的数目意味着减少优点：充分利用信道带宽，减少帧的数目意味着减少优点：充分利用信道带宽，减少帧的数目意味着减少“ “帧到达帧到达帧到达帧到达” ”中断；中断；中断；中断； 带

54、来的问题：复杂。带来的问题：复杂。带来的问题：复杂。带来的问题：复杂。n n本节的三个协议统称滑动窗口协议，都能在实际本节的三个协议统称滑动窗口协议，都能在实际本节的三个协议统称滑动窗口协议，都能在实际本节的三个协议统称滑动窗口协议，都能在实际（非理想）环境下正常工作，区别仅在于效率、（非理想）环境下正常工作，区别仅在于效率、（非理想）环境下正常工作，区别仅在于效率、（非理想）环境下正常工作，区别仅在于效率、复杂性和对缓冲区的要求。复杂性和对缓冲区的要求。复杂性和对缓冲区的要求。复杂性和对缓冲区的要求。门妄榨龟季夺次茶私臻麓奥义博肺峪啡蜗然淑苗位苍凌判蚜好缓磕党桩穷五章节数据链路控制及其协议五

55、章节数据链路控制及其协议5.4 滑动窗口协议（2）n n滑动窗口协议（滑动窗口协议（滑动窗口协议（滑动窗口协议（Sliding Window ProtocolSliding Window Protocol）工作原）工作原）工作原）工作原理：理：理：理： 发送的信息帧都有一个序号，从发送的信息帧都有一个序号，从发送的信息帧都有一个序号，从发送的信息帧都有一个序号，从0 0到某个最大值，到某个最大值，到某个最大值，到某个最大值，0 20 2n n - 1 - 1，一般用一般用一般用一般用n n个二进制位表示；个二进制位表示；个二进制位表示；个二进制位表示； 发送端始终保持一个已发送但尚未确认的帧的

56、序号表，称为发送发送端始终保持一个已发送但尚未确认的帧的序号表，称为发送发送端始终保持一个已发送但尚未确认的帧的序号表，称为发送发送端始终保持一个已发送但尚未确认的帧的序号表，称为发送窗口。发送窗口的上界表示要发送的下一个帧的序号，下界表示窗口。发送窗口的上界表示要发送的下一个帧的序号，下界表示窗口。发送窗口的上界表示要发送的下一个帧的序号，下界表示窗口。发送窗口的上界表示要发送的下一个帧的序号，下界表示未得到确认的帧的最小编号。发送窗口大小未得到确认的帧的最小编号。发送窗口大小未得到确认的帧的最小编号。发送窗口大小未得到确认的帧的最小编号。发送窗口大小 = = 上界上界上界上界 - - 下界

57、，大小下界，大小下界，大小下界，大小可变；可变；可变；可变； 发送端每发送一个帧，序号取上界值，上界加发送端每发送一个帧，序号取上界值，上界加发送端每发送一个帧，序号取上界值，上界加发送端每发送一个帧，序号取上界值，上界加1 1；每接收到一个正；每接收到一个正；每接收到一个正；每接收到一个正确响应帧，下界加确响应帧，下界加确响应帧，下界加确响应帧，下界加1 1； 接收端有一个接收窗口，大小固定，但不一定与发送窗口相同。接收端有一个接收窗口，大小固定，但不一定与发送窗口相同。接收端有一个接收窗口，大小固定，但不一定与发送窗口相同。接收端有一个接收窗口，大小固定，但不一定与发送窗口相同。接收窗口的

58、上界表示允许接收的序号最大的帧，下界表示希望接接收窗口的上界表示允许接收的序号最大的帧，下界表示希望接接收窗口的上界表示允许接收的序号最大的帧，下界表示希望接接收窗口的上界表示允许接收的序号最大的帧，下界表示希望接收的帧；收的帧；收的帧；收的帧； 接收窗口容纳允许接收的信息帧，落在窗口外的帧均被丢弃。序接收窗口容纳允许接收的信息帧，落在窗口外的帧均被丢弃。序接收窗口容纳允许接收的信息帧，落在窗口外的帧均被丢弃。序接收窗口容纳允许接收的信息帧，落在窗口外的帧均被丢弃。序号等于下界的帧被正确接收，并产生一个响应帧，上界、下界都号等于下界的帧被正确接收，并产生一个响应帧，上界、下界都号等于下界的帧被

59、正确接收，并产生一个响应帧，上界、下界都号等于下界的帧被正确接收，并产生一个响应帧，上界、下界都加加加加1 1。接收窗口大小不变。接收窗口大小不变。接收窗口大小不变。接收窗口大小不变。 Fig. 3-12Fig. 3-12峙砍叫株看册圾驯耳没留羔越贵茵舱微阜认蛔领肌力拽压令溪迁躲氦憨栽五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议迪怨藤妻树眼频厚及藏糠限廉臭父悸娱淫典痉穗恶狐涅氯酞崩遏坦颜尼寥五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.4 滑动窗口协议（3）5.4.15.4.1一比特滑动窗口协议（一比特滑动窗口协议（一比特滑动窗口协议（一比特滑动窗口协议（A One Bit

60、A One Bit Sliding Window ProtocolSliding Window Protocol）n n协议特点协议特点协议特点协议特点 窗口大小：窗口大小：窗口大小：窗口大小：N = 1N = 1，发送序号和接收序号的取值范围：，发送序号和接收序号的取值范围：，发送序号和接收序号的取值范围：，发送序号和接收序号的取值范围：0 0，1 1； 可进行数据双向传输，信息帧中可含有确认信息可进行数据双向传输，信息帧中可含有确认信息可进行数据双向传输，信息帧中可含有确认信息可进行数据双向传输，信息帧中可含有确认信息（piggybackingpiggybacking技术）；技术）；技术）

61、；技术）； 信息帧中包括两个序号域：发送序号和接收序号（已信息帧中包括两个序号域：发送序号和接收序号（已信息帧中包括两个序号域：发送序号和接收序号（已信息帧中包括两个序号域：发送序号和接收序号（已经正确收到的帧的序号）经正确收到的帧的序号）经正确收到的帧的序号）经正确收到的帧的序号）n n工作过程工作过程工作过程工作过程 Fig. 3-13Fig. 3-13偏帝晾药闭兄阴鸵愁滨丫刺凤谱挞巧愤贫萍溜询辈伞僳橙卿赶凸班临魏竣五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议任完骄藤享再橱刻森领糯荚赛贵禹獭芥宏规钳双级猎嘘颐漳管优恫赌仇听五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议优砰乾到

62、座丙蒂幸恶呀潞匆咆浮雕菠瘟郸孩弱竣脐冒柔肥恐帖港海哈原董五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.4滑动窗口协议（4）存在问题能保证无差错传输，但是基于停等方式；若双方同时开始发送，则会有一半重复帧；Fig. 3-14（书上图有误）效率低，传输时间长。傈呛吝沙惕谜七蜂熔辖赡验均哩槽逛漓同驹婪肿基罐落年厢挑堡错孕拐椽五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议臭毫寿隔呕慈萤揣端紫永毋因圈频柴览涤惶春单邀盘莽博港巡磋翟秒装季五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.4 滑动窗口协议（5）5.4.2 5.4.2 退后退后退后退后n n帧协议（帧协议（帧协议（帧协议

63、（A Protocol Using Go A Protocol Using Go Back nBack n）n n为提高传输效率而设计为提高传输效率而设计为提高传输效率而设计为提高传输效率而设计 例：例：例：例：n n卫星信道传输速率卫星信道传输速率卫星信道传输速率卫星信道传输速率50kbps50kbps，往返传输延迟，往返传输延迟，往返传输延迟，往返传输延迟500ms500ms，若传，若传，若传，若传1000bit1000bit的帧，使用协议的帧，使用协议的帧，使用协议的帧，使用协议4 4，则传输一个帧所需时间为：，则传输一个帧所需时间为：，则传输一个帧所需时间为：，则传输一个帧所需时间为：

64、 发送时间发送时间发送时间发送时间 + + 信息信道延迟信息信道延迟信息信道延迟信息信道延迟 + + 确认信道延迟（确认帧很短，确认信道延迟（确认帧很短，确认信道延迟（确认帧很短，确认信道延迟（确认帧很短，忽略发送时间）忽略发送时间）忽略发送时间）忽略发送时间）= 1000bit / 50kbps + 250ms + = 1000bit / 50kbps + 250ms + 250ms = 520ms250ms = 520msn n信道利用率信道利用率信道利用率信道利用率 = 20 / 520 = 20 / 520 4% 4% 一般情况一般情况一般情况一般情况n n信道带宽信道带宽信道带宽信道

65、带宽b b比特比特比特比特/ /秒，帧长度秒，帧长度秒，帧长度秒，帧长度L L比特，往返传输延迟比特，往返传输延迟比特，往返传输延迟比特，往返传输延迟RR秒，则秒，则秒，则秒，则信道利用率为信道利用率为信道利用率为信道利用率为 ( (L L/ /b b) / () / (L L/ /b b + + RR) = ) = L L / ( / (L L + + RbRb) ) 结论结论结论结论n n传输延迟大，信道带宽高，帧短时，信道利用率低。传输延迟大，信道带宽高，帧短时，信道利用率低。传输延迟大，信道带宽高，帧短时，信道利用率低。传输延迟大，信道带宽高，帧短时，信道利用率低。芽客诗歇晚叠惨翔圆奠

66、俭胶涂差撮日炙彻炕伺溉窑噎垒宜逗计晋赚土昌作五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.4 滑动窗口协议（6）解决办法解决办法解决办法解决办法n n连续发送多帧后再等待确认，称为流水线技术连续发送多帧后再等待确认，称为流水线技术连续发送多帧后再等待确认，称为流水线技术连续发送多帧后再等待确认，称为流水线技术（pipeliningpipelining）。）。）。）。带来的问题带来的问题带来的问题带来的问题n n信道误码率高时，对损坏帧和非损坏帧的重传非常信道误码率高时，对损坏帧和非损坏帧的重传非常信道误码率高时，对损坏帧和非损坏帧的重传非常信道误码率高时，对损坏帧和非损坏帧的重传非常

67、多多多多n n两种基本方法两种基本方法退后退后退后退后n n帧（帧（帧（帧（go back ngo back n）n n接收方从出错帧起丢弃所有后继帧；接收方从出错帧起丢弃所有后继帧；接收方从出错帧起丢弃所有后继帧；接收方从出错帧起丢弃所有后继帧；n n接收窗口为接收窗口为接收窗口为接收窗口为1 1；n n对于出错率较高的信道，浪费带宽。对于出错率较高的信道，浪费带宽。对于出错率较高的信道，浪费带宽。对于出错率较高的信道，浪费带宽。n nFig. 3-15(a)Fig. 3-15(a)坟佰乱拒蔫求凹控忧诌攘鹤船汗爬蕉刘鸦挫防秤卧刑浙童凛翱抉绞目憨窗五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及

68、其协议5.4 滑动窗口协议（7）选择重传（选择重传（选择重传（选择重传（selective repeatselective repeat）n n接收窗口大于接收窗口大于接收窗口大于接收窗口大于1 1，先暂存出错帧的后继帧；，先暂存出错帧的后继帧；，先暂存出错帧的后继帧；，先暂存出错帧的后继帧；n n只重传坏帧；只重传坏帧；只重传坏帧；只重传坏帧；n n对最高序号的帧进行确认；对最高序号的帧进行确认；对最高序号的帧进行确认；对最高序号的帧进行确认；n n接收窗口较大时，需较大缓冲区。接收窗口较大时，需较大缓冲区。接收窗口较大时，需较大缓冲区。接收窗口较大时，需较大缓冲区。n nFig. 3-15

69、(b)Fig. 3-15(b) 注意：注意：注意：注意：Fig. 3-15(b)Fig. 3-15(b)中可能出现的错误中可能出现的错误中可能出现的错误中可能出现的错误缆联莲锚篙痞沏屋氛拍俞脯毗粥惑猖临刺憋痕柿聊徒慧蓑点棋绘稻扑俄欣五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议父爸重香藉匡撵放驹姿八按该犁挚稽脱位柳赐枷猾泻豪惊郎凤艰鬼劫罚汀五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.4 滑动窗口协议（8）n n退后退后退后退后n n帧协议帧协议帧协议帧协议 发送方有流量控制，为重传设缓冲；发送方有流量控制，为重传设缓冲；发送方有流量控制，为重传设缓冲；发送方有流量控制，为重传

70、设缓冲；n n发送窗口未满，发送窗口未满，发送窗口未满，发送窗口未满，EnableNetworkLayerEnableNetworkLayern n发送窗口满，发送窗口满，发送窗口满，发送窗口满，DisableNetworkLayerDisableNetworkLayer 发送窗口大小发送窗口大小发送窗口大小发送窗口大小 基本操作模式基本操作模式基本操作模式基本操作模式 基本帧种类基本帧种类基本帧种类基本帧种类 1212种任选功能种任选功能种任选功能种任选功能 得到协议得到协议得到协议得到协议梨远蔡适岗棒样谴埃砖卒卵秆宿别脐余酬缠植契栅标亡搅艘众拜荒痹息烂五章节数据链路控制及其协议五章节数据链

71、路控制及其协议冒扼处热姐蝇置羊百瓣烈墨巫褥依紊乔昌够液壶哀血褒郝浚员产胜丛令掐五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.6 常用的数据链路层协议（12）5.6.2 X.255.6.2 X.25的链路层协议的链路层协议的链路层协议的链路层协议LAPBLAPBn nX.25X.25协议协议协议协议 分组级，分组级，分组级，分组级，PLPPLP 帧级，帧级，帧级，帧级，X.25 LAPX.25 LAP（Link Access ProcedureLink Access Procedure），），），），X.25 X.25 LAPBLAPB（BalancedBalanced） 物理级，物理

72、级，物理级，物理级，X.21X.21n n“ “X.25X.25协议规程使用协议规程使用协议规程使用协议规程使用HDLCHDLC规程的原理和术语规程的原理和术语规程的原理和术语规程的原理和术语” ”n nX.25 LAPX.25 LAP：HDLCHDLC非平衡规程帧的基本清单非平衡规程帧的基本清单非平衡规程帧的基本清单非平衡规程帧的基本清单 + + 任选功任选功任选功任选功能能能能2 2、8 8、1212，也可组成主站，也可组成主站，也可组成主站，也可组成主站 次站式平衡规程。次站式平衡规程。次站式平衡规程。次站式平衡规程。n nX.25 LAPBX.25 LAPB：HDLCHDLC组合站平衡

73、规程帧的基本清单组合站平衡规程帧的基本清单组合站平衡规程帧的基本清单组合站平衡规程帧的基本清单 + + 任选功能任选功能任选功能任选功能2 2、8 8、1111、1212。n n因此，因此，因此，因此，X.25 LAPX.25 LAP、LAPBLAPB是是是是HDLCHDLC的子集。的子集。的子集。的子集。账旁伙慑玩难攀亨欺畔真徘浆匠肪兴尽雌扑巳瓦化试恋仙钻花泊原赴娜派五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.6 常用的数据链路层协议（13）n nX.25的帧格式与的帧格式与HDLC完全相同完全相同n nX.25链路级的命令和响应链路级的命令和响应咋兑简传宅魏履碗双犁浸痘嘱萌挂越

74、答官旷增简影缄陀咳闷办带域魄库移五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.6 常用的数据链路层协议（14）n nX.25 LAPB的各种检错和纠错措施的各种检错和纠错措施a a 帧格式上采用帧格式上采用帧格式上采用帧格式上采用CRCCRC校验，只检错，不纠错，丢校验，只检错，不纠错，丢校验，只检错，不纠错，丢校验，只检错，不纠错，丢弃出错帧；弃出错帧；弃出错帧；弃出错帧；b b 设立超时机制，计时器设立超时机制，计时器设立超时机制，计时器设立超时机制，计时器超时重传，重传超时重传，重传超时重传，重传超时重传，重传NN次，则向上层协议报告。次，则向上层协议报告。次，则向上层协议报告

75、。次，则向上层协议报告。超时机制用来检错，重传用来纠错。超时机制用来检错，重传用来纠错。超时机制用来检错，重传用来纠错。超时机制用来检错，重传用来纠错。c c 帧序号帧序号帧序号帧序号若接收方发现帧序号错，就发拒绝帧给发送方，发送若接收方发现帧序号错，就发拒绝帧给发送方，发送若接收方发现帧序号错，就发拒绝帧给发送方，发送若接收方发现帧序号错，就发拒绝帧给发送方，发送方重传，既检错也纠错。方重传，既检错也纠错。方重传，既检错也纠错。方重传，既检错也纠错。d d 采用采用采用采用P/FP/F位来进行校验指示位来进行校验指示位来进行校验指示位来进行校验指示发送置为发送置为发送置为发送置为 P P 的

76、命令帧，等待置为的命令帧，等待置为的命令帧，等待置为的命令帧，等待置为 F F 的响应帧，能及的响应帧，能及的响应帧，能及的响应帧，能及时发现远程数据站是否收到命令帧。时发现远程数据站是否收到命令帧。时发现远程数据站是否收到命令帧。时发现远程数据站是否收到命令帧。规程规定：规程规定：规程规定：规程规定：a a 必须使用；必须使用；必须使用；必须使用；b, c, d b, c, d 组合使用。组合使用。组合使用。组合使用。竿囤诞侩秆撂场装耳鳖惭季徒桃较袍淄诛森扛搬废拒阳悠股胜解讹茵硫落五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.6 常用的数据链路层协议（15）5.6.3 Intern

77、et5.6.3 Internet数据链路层协议数据链路层协议数据链路层协议数据链路层协议n n点到点通信的两种主要情形点到点通信的两种主要情形点到点通信的两种主要情形点到点通信的两种主要情形 路由器到路由器（路由器到路由器（路由器到路由器（路由器到路由器（router-router leased line router-router leased line connectionconnection） 通过通过通过通过modemmodem拨号上网，连到路由器或接入服务器拨号上网，连到路由器或接入服务器拨号上网，连到路由器或接入服务器拨号上网，连到路由器或接入服务器（Access ServerAc

78、cess Server）（）（）（）（dial-up host-router dial-up host-router connectionconnection）组沦伯牛脐忻巾知骂渗邯助豆熟河携雇脑抖宴业音过韭娱口秆卖已岭洛微五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.6 常用的数据链路层协议（16）n nSLIP Serial Line IPSLIP Serial Line IP 19841984年，年，年，年，Rick AdamsRick Adams提出，提出，提出，提出，RFC1055RFC1055，发送原，发送原，发送原，发送原始始始始IPIP包，用一个标记字节来定界，采用字

79、符填充技术；包，用一个标记字节来定界，采用字符填充技术；包，用一个标记字节来定界，采用字符填充技术；包，用一个标记字节来定界，采用字符填充技术； 新版本提供新版本提供新版本提供新版本提供TCPTCP和和和和IPIP头压缩技术，头压缩技术，头压缩技术，头压缩技术，RFC 1144RFC 1144 存在的问题存在的问题存在的问题存在的问题n n不提供差错校验不提供差错校验不提供差错校验不提供差错校验n n只支持只支持只支持只支持IPIPn nIPIP地址不能动态分配地址不能动态分配地址不能动态分配地址不能动态分配n n不提供认证不提供认证不提供认证不提供认证n n多种版本并存，互连困难多种版本并存

80、，互连困难多种版本并存，互连困难多种版本并存，互连困难驳庄异订察抹讶萌伍坚叮鸦适绵郧空谜诸献痹焚炉躇序淤希啼袱裤娜嘉愤五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.6 常用的数据链路层协议（17）n n点到点协议点到点协议点到点协议点到点协议 PPP Point-to-Point Protocol PPP Point-to-Point Protocol RFC 1661RFC 1661，RFC 1662RFC 1662，RFC 1663RFC 1663 与与与与SLIPSLIP相比，相比，相比，相比，PPPPPP有很大的提高，提供差错校验、支持多种协有很大的提高，提供差错校验、支持多

81、种协有很大的提高，提供差错校验、支持多种协有很大的提高，提供差错校验、支持多种协议、允许动态分配议、允许动态分配议、允许动态分配议、允许动态分配IPIP地址、支持认证等。地址、支持认证等。地址、支持认证等。地址、支持认证等。 以帧为单位发送，而不是原始以帧为单位发送，而不是原始以帧为单位发送，而不是原始以帧为单位发送，而不是原始IPIP包；包；包；包； 包括两部分包括两部分包括两部分包括两部分n n链路控制协议链路控制协议链路控制协议链路控制协议LCPLCP（Link Control ProtocolLink Control Protocol） 可使用多种物理层服务：可使用多种物理层服务：可使

82、用多种物理层服务：可使用多种物理层服务：modemmodem，HDLCHDLC串线，串线，串线，串线，SDH/SONETSDH/SONET等等等等n n网络控制协议网络控制协议网络控制协议网络控制协议NCPNCP（Network Control ProtocolNetwork Control Protocol） 可支持多种网络层协议可支持多种网络层协议可支持多种网络层协议可支持多种网络层协议 帧格式与帧格式与帧格式与帧格式与HDLCHDLC相似，区别在于相似，区别在于相似，区别在于相似，区别在于PPPPPP是面向字符的，采用字符填是面向字符的，采用字符填是面向字符的，采用字符填是面向字符的，采

83、用字符填充技术充技术充技术充技术洲雕计斩尊菠抚贪泳韵冻珍佰宿悉涵埋宰已参旬衫寥赎匣园泄议倘燕毯龙五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.6 常用的数据链路层协议（18）n n标记域：标记域：标记域：标记域：0111111001111110，字符填充；，字符填充；，字符填充；，字符填充；n n地址域：地址域：地址域：地址域：1111111111111111n n控制域：缺省值为控制域：缺省值为控制域：缺省值为控制域：缺省值为0000001100000011，表示无序号帧，不提供使用，表示无序号帧，不提供使用，表示无序号帧，不提供使用，表示无序号帧，不提供使用序号和确认的可靠传输；

84、不可靠线路上，也可使用有序号的可序号和确认的可靠传输；不可靠线路上，也可使用有序号的可序号和确认的可靠传输；不可靠线路上，也可使用有序号的可序号和确认的可靠传输；不可靠线路上，也可使用有序号的可靠传输。靠传输。靠传输。靠传输。n n协议域：指示净负荷中是何种包，缺省大小为协议域：指示净负荷中是何种包，缺省大小为协议域：指示净负荷中是何种包，缺省大小为协议域：指示净负荷中是何种包，缺省大小为2 2个字节。个字节。个字节。个字节。n n净负荷域：变长，缺省为净负荷域：变长，缺省为净负荷域：变长，缺省为净负荷域：变长，缺省为15001500字节；字节；字节；字节；n n校验和域：校验和域：校验和域：

85、校验和域：2 2或或或或4 4个字节个字节个字节个字节 总结：总结：总结：总结：PPPPPP具有多协议成帧机制，可以在具有多协议成帧机制，可以在具有多协议成帧机制，可以在具有多协议成帧机制，可以在modem, HDLC modem, HDLC bit-serial lines, SDH/SONETbit-serial lines, SDH/SONET等物理层上运行，支持等物理层上运行，支持等物理层上运行，支持等物理层上运行，支持差错检测、选项协商和包头压缩功能，并具有利用差错检测、选项协商和包头压缩功能，并具有利用差错检测、选项协商和包头压缩功能，并具有利用差错检测、选项协商和包头压缩功能，并

86、具有利用HDLCHDLC帧帧帧帧进行可靠传输的可选功能。进行可靠传输的可选功能。进行可靠传输的可选功能。进行可靠传输的可选功能。萨敲懂寄菏省瀑贺嘱倚但讲篆沂誓险锑萄鸭奢钟悦邱帆豆屉砾醒绕竣惑梭五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.6 常用的数据链路层协议（19）PPPPPP链路链路链路链路 up / down up / down 过程（简单状态图）过程（简单状态图）过程（简单状态图）过程（简单状态图）碰球茅风原要仇祖侮荷椅淋帐锁特咀徊奢扩滩奔锐直喻却录啤隶铭咋栏本五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议5.6 常用的数据链路层协议（20） LCPLCP用来在用来在

87、用来在用来在ESTABLISHESTABLISH状态协商数据链路协议选项，并不状态协商数据链路协议选项，并不状态协商数据链路协议选项，并不状态协商数据链路协议选项，并不关心选项内容，而是提供一种协商机制，并且提供检测链路关心选项内容，而是提供一种协商机制，并且提供检测链路关心选项内容，而是提供一种协商机制，并且提供检测链路关心选项内容，而是提供一种协商机制，并且提供检测链路质量的方法。质量的方法。质量的方法。质量的方法。RFC 1661 RFC 1661 定义了定义了定义了定义了1111种种种种LCPLCP帧类型：帧类型：帧类型：帧类型：抨佃渊晶赣渐馋赔裸萍颜坝武仔肾叭鲁浪你猩厘冒讫值捍币纂狐

88、呜壮筹良五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议小结n n介绍三种主要数据链路层协议：介绍三种主要数据链路层协议：介绍三种主要数据链路层协议：介绍三种主要数据链路层协议：HDLCHDLC、LAPBLAPB（面向比特）和（面向比特）和（面向比特）和（面向比特）和PPPPPP（面向字符）（面向字符）（面向字符）（面向字符）n nHDLCHDLC具有具有具有具有三种站，两种构型，三种操作模式三种站，两种构型，三种操作模式三种站，两种构型，三种操作模式三种站，两种构型，三种操作模式n nX.25 LAPBX.25 LAPB是是是是HDLCHDLC的子集的子集的子集的子集n nPPP PPP 提供差错校验、支持多种协议、允许动态分提供差错校验、支持多种协议、允许动态分提供差错校验、支持多种协议、允许动态分提供差错校验、支持多种协议、允许动态分配配配配IPIP地址、支持认证地址、支持认证地址、支持认证地址、支持认证n nPPPPPP包括两部分：包括两部分：包括两部分：包括两部分：LCPLCP和和和和NCPNCPn nPPPPPP帧没有序号域，不使用滑动窗口技术。帧没有序号域，不使用滑动窗口技术。帧没有序号域，不使用滑动窗口技术。帧没有序号域，不使用滑动窗口技术。霞絮咐窟波恐易疏砰夹掸盎呜端颠详航赤峻毯央瓜锐孵徊能找躲貉帝恩钠五章节数据链路控制及其协议五章节数据链路控制及其协议