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：干扰幅度小、持续性、对模拟通信影响大
      2. 冲击噪声：干扰幅度大、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 但 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是不可靠传输协议
  • 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。