主要功能

  1. 流量控制
  2. 差错控制

数据帧(Data frame)

  • 数据链路层 的最小数据 传输单位 ,即DPDU
  • 一般格式:
      帧同步 | 目的地址 | 源地址 | 控制 | 数据 | 帧校验

数据链路层协议主要内容

  1. 数据链路的建立与拆除

  2. 帧同步

  3. 差错控制

    • 差错产生的主要原因
      1. 热噪声:传输介质内的分子热运动
      2. 冲击噪声:外界干扰
    • 特征
      1. 热噪声:干扰幅度、持续性、对模拟通信影响大
      2. 冲击噪声:干扰幅度、突发性、对数字通信影响大
    • 计算机网络中,差错控制主要针对冲击噪声
    • 差错控制方法
        通过特殊的编码 (差错控制码),使接收端能够发现甚至自动纠正错误
        差错控制编码:
      1. 较错码:能够发现差错,但无法自动纠正差错,通过发送方重来获得正确的数据
      2. 纠错码:不但能够发现差错,而且知道哪些位出错,从而能够自动纠正差错
        码距:两个码字的距离

        如:10001001
           10110001 (码距为 3)

  4. 流量控制

    停一等协议

    发送窗口 尺寸 Wt = 1,接受窗口尺寸 Wr = 1

    顺序接受管道协议

    • (回退n协议)
    • 发送窗口 尺寸 Wt > 1,接受窗口尺寸 Wr = 1
    • 发送方 连续发生 n 帧而 无需对方应答,但需要将 已发出尚未得到确认 的帧 保存 在发送窗口中,以备 重发
    • 优点:仅需一个 接收缓冲区
    • 缺点:当信道误码率较高时,会产生大量 重发帧

      选择重传协议

    • 发送窗口尺寸 Wt > 1,接受窗口尺寸Wr > 1
    • 若某一帧出错,后面正确到达的帧虽然不能立即送网络层,但可将其保存在接受窗口。因此,仅需重传出错帧。
    • 优点:仅重传出错帧,不会产生大量重发帧
    • 缺点:需要多个接受缓冲区

设帧序号的位数为n,则:
  Wt >= Wr
  Wt + Wr <= 2^n

例:设 n=3,Wt = 7,Wr = 2;显然,Wr + Wt > 2^n
  发送窗口首先连续发送7帧(0~6号帧)
  假设这7帧 全部正确到达接收端 收到后返回“确认”,并将接受窗口向前 滑动7个窗口,即当前窗口为7号和0号。
  ex:
  如果“确认”丢失,由于发送端超时收不到“确认”而 误认为 所发送的帧全部丢失,于是 重发 0~6号帧。
  重发的0号帧被 重复接受,并被 误认为 下一轮帧的0号帧而递交给主机。

HDLC协议

  • 一种典型的数据链路层协议,该协议“面向比特”,即以“比特”作为数据帧的基本数据单位(“面向比特”效率高)
  • HDLC帧格式:
    字节数:1    1    1    任意    2    1
        标志 | 地址 | 控制 | 数据 | 帧检验 | 标志
    • 控制字段格式:
        信息帧以 “0” 打头
        监督帧以 “10” 打头
        无编号帧以 “11” 打头
        N(S):表示信息帧的序号(0-7)
        N(R):接收端期望接收的下一帧的
        P/F

PPP协议

  • (点到点协议 Point to Point Protocol)
  • ISP: Internet服务提供商,为用户提供接入线路IP地址和信息增值服务
  • 具有动态分配IP地址的能力,允许在连接时刻协商IP地址
  • 具有错误检测能力,但不具备纠错能力,所以ppp不可靠传输协议
  • 无重传的机制,网络开销小,速度快。
  • 具有身份验证功能
  • 既可支持面向字符也可支持面向比特的协议
  • 帧格式:
      标志:01111110,标志一帧的开始和结束
      地址:总是固定为 11111111
      控制:缺省 00000011
      数据:静载荷数据,如IP分组。
      CRC:CRC码,同HDLC。