数据通信与计算机网络第3章数据链路层.ppt

（2）地址字段（Address） （3）控制字段（Control） 控制字段用来标志帧的功能和目的。为了区分所传输的是信息还是监控序列，存在三种不同的控制字段。 （4）信息字段（Information） （5）帧校验字段（FCS） 每帧都包含一个循环冗余校验序列（FCS），校验范围是除帧标志以外的字段。校验的生成多项式常用 G（x）=x16+x12+x5+1。 数据通信与计算机网络 数据链路层位于OSI体系结构的第二层，介于物理层和网络层之间。它将物理层传输的比特流构造成帧（frame），并以帧为单位进行透明传输。由于物理层所提供的链路通常是不可靠的，而绝大部分的通信都要求可靠传输，因此数据链路层在物理链路的基础上增加一些规则和规程，将其改造为可靠的数据链路。 数据链路层为了实现在两个相邻的网络结点透明、可靠的传输数据，必须具备以下基本功能： （1）链路管理 （2）帧的封装与拆除 （3）帧同步 （4）流量控制 （5）差错控制 （6）透明传输 第1节 通信协议的概念 协议是指两个或两个以上实体为了开展某项活动，经过协商后达成的一致意见。与此类似，通信协议是指通信各方为了顺利传输数据而必须遵循的某种规则和规范。在数据通信网络中，为使各部分协同工作实现信息交换和共享，必须通过通信协议规定数据传输的格式、信息单元包含的信息与含义、信息的发送与接收时序等内容，从而确保网络中的数据信息顺利地传送到目的地。 通信协议的三要素 语法 语义 同步 规定通信双方应该“如何讲”，即规定通信的格式、编码及控制信息等。 规定通信双方“讲什么”，即规定通信的类型和内容。 规定通信执行的顺序。 协议与服务的关系 协议是“水平的”，而服务是“垂直的”。 思考 有没有100%可靠的通信协议？ 著名协议举例 占据两个山顶的蓝军与驻扎在这山谷的白军作战。力量对比如下：一个山顶上的蓝军打不过白军，但两个山顶的蓝军协同作战就可战胜白军。一个山顶上的蓝军拟于次日正午向白军发起攻击。于是发送电文给另一山顶上的友军。但通信线路很不好，电文出错的可能性很大。因此要求收到电文的友军必须发送确认电文。但确认电文也可能出错。试问能否设计出一种协议，使得蓝军能实现协同作战因而一定(即100 %)取得胜利？ 明日正午进攻，如何？ 同意 收到“同意” 收到：收到“同意” … … … … … … 这样的协议无法实现！ 第2节 基本数据链路层协议 停止—等待协议 停止—等待协议是最简单也是最基本的数据链路层协议，我们将通过此协议学习到许多关于协议的基本概念。为了更好的理解数据传输的过程，先以一种最简单的情况逐步说明。 为了更好的理解该协议，我们先来研究一下数据链路层的信息传输模型。 局域网 广域网 主机 H1 主机 H2 路由器 R1 路由器 R2 路由器 R3 电话网 局域网 主机 H1 向 H2 发送数据 链路层 应用层 运输层 网络层 物理层 链路层 应用层 运输层 网络层 物理层 链路层 网络层 物理层 链路层 网络层 物理层 链路层 网络层 物理层 R1 R2 R3 H1 H2 从层次上来看数据的流动 完全理想化的数据传输 局域网 广域网 主机 H1 主机 H2 路由器 R1 路由器 R2 路由器 R3 电话网 局域网 链路层 应用层 运输层 网络层 物理层 链路层 应用层 运输层 网络层 物理层 链路层 网络层 物理层 链路层 网络层 物理层 链路层 网络层 物理层 R1 R2 R3 H1 H2 仅从数据链路层观察帧的流动 主机 H1 向 H2 发送数据 完全理想化的数据传输 因此，对于数据链路层来说，其发送和接收数据应以以下的方式来进行： 显而易见，依照这样的传输模型去设计数据链路层协议，应用时必然会产生很多问题。例如：如果数据在传输过程中产生了差错应如何处理？如果发送方发送数据太快，导致接收方的接收缓存溢出又应如何处理？ 因此，一个实用的协议必须要加入差错控制和流量控制的功能。 首先设计流量控制的功能。 具有流量控制功能的停止—等待协议 现在仍然不考虑差错控制的问题，即认为主机A在向主机B传输信息的过程中既不会出错，也不会丢失。但不能保证接收方的缓存永不溢出。 实用的停止—等待协议 连续ARQ协议 连续ARQ协议的工作原理 虽然使用停止—等待协议来传输数据比较简单，但在通信时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。为了克服这个缺点，就产生了另一种改进协议——连续ARQ协议： 1.在发送完一个数据帧后，不是停下来等待确认帧，而是可以连续再发送若干个数据帧。 2.