OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層

1、OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層1 OSI參考模型？ OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層2 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 使用點(diǎn)對點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)鏈路層使用點(diǎn)對點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)鏈路層 點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議 PPPPPP 使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層 使用廣播信道的以太網(wǎng)使用廣播信道的以太網(wǎng) 擴(kuò)展的以太網(wǎng)擴(kuò)展的以太網(wǎng) 高速以太網(wǎng)高速以太網(wǎng) OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能 數(shù)據(jù)鏈路層最重要的作用就是：通過一些數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層最重要的作用就是：通過一些數(shù)據(jù)鏈路層 協(xié)議，在不太可靠的物理鏈路上實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。其協(xié)議，在不太可靠的物理鏈路上實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。其 主

2、要功能可歸納如下：主要功能可歸納如下： (1) (1) 鏈路管理鏈路管理 (2) (2) 幀定界幀定界 (3) (3) 流量控制流量控制 (4) (4) 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制 (5) (5) 將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開 (6) (6) 透明傳輸透明傳輸 (7) (7) 尋址尋址 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層的簡單模型 局域網(wǎng)廣域網(wǎng) 主機(jī) H1 主機(jī) H2 路由器 R1 路由器 R2 路由器 R3 電話網(wǎng) 局域網(wǎng) 主機(jī) H1 向 H2 發(fā)送數(shù)據(jù) 鏈路層 應(yīng)用層 運(yùn)輸層 網(wǎng)絡(luò)層 物理層 鏈路層 應(yīng)用層 運(yùn)輸層 網(wǎng)絡(luò)層 物理層 鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層 物理層 鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層 物理

3、層 鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層 物理層 R1R2R3 H1H2 從層次上來看數(shù)據(jù)的流動(dòng) OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 局域網(wǎng)廣域網(wǎng) 主機(jī) H1 主機(jī) H2 路由器 R1 路由器 R2 路由器 R3 電話網(wǎng) 局域網(wǎng) 主機(jī) H1 向 H2 發(fā)送數(shù)據(jù) 鏈路層 應(yīng)用層 運(yùn)輸層 網(wǎng)絡(luò)層 物理層 鏈路層 應(yīng)用層 運(yùn)輸層 網(wǎng)絡(luò)層 物理層 鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層 物理層 鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層 物理層 鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層 物理層 R1R2R3 H1H2 僅從數(shù)據(jù)鏈路層觀察幀的流動(dòng) OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 3.1 3.1 使用點(diǎn)對點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)鏈路層使用點(diǎn)對點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)鏈路層 除了物理線路外，還必須有通信協(xié)議來控制這些數(shù)據(jù)的傳 輸。若

4、把實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件加到鏈路上，就構(gòu)成了數(shù) 據(jù)鏈路。 數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路/邏輯鏈路邏輯鏈路=物理鏈路物理鏈路+通信規(guī)程通信規(guī)程 端到端（end to end）與點(diǎn)到點(diǎn)（point to point） 從源結(jié)點(diǎn)（source node）到目的結(jié)點(diǎn)（destination node）的通 信稱為端到端通信，通信路徑（path）可能由多個(gè)鏈路組成。 鏈路鏈路(link) 鏈路鏈路(link)是一條無源的點(diǎn)到點(diǎn)的物理線路段，中間沒有任何其 他的交換結(jié)點(diǎn)。一條鏈路只是一條通路的一個(gè)組成部分。 數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路(data link) OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 IP 數(shù)據(jù)報(bào) 1010 0110 幀

5、 取出 數(shù)據(jù) 鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層 鏈路 結(jié)點(diǎn) A結(jié)點(diǎn) B 物理層 數(shù)據(jù) 鏈路層 結(jié)點(diǎn) A結(jié)點(diǎn) B 幀 (a) (b) 發(fā)送 幀 接收 鏈路 IP 數(shù)據(jù)報(bào) 1010 0110 幀 裝入 數(shù)據(jù)鏈路層傳送的是幀 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 3.1.2 三個(gè)基本問題三個(gè)基本問題 (1) 封裝成幀 (2) 透明傳輸 (3) 差錯(cuò)控制 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 封裝成幀封裝成幀 封裝成幀(framing)就是在一段數(shù)據(jù)的前后分別添加首 部和尾部，就構(gòu)成了一個(gè)幀。確定幀的界限。 首部和尾部的一個(gè)重要作用就是進(jìn)行幀定界。 幀結(jié)束 幀首部 IP 數(shù)據(jù)報(bào) 幀的數(shù)據(jù)部分幀尾部 MTU 數(shù)據(jù)鏈路層的幀長 開始

6、發(fā)送 幀開始 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 所謂透明傳輸就是不管所傳數(shù)據(jù)是什么樣的比特組合，都應(yīng)當(dāng)能 夠在鏈路上傳送。當(dāng)所傳數(shù)據(jù)中的比特組合恰巧與某一個(gè)控制信息完 全一樣時(shí)，就必須采取適當(dāng)?shù)拇胧故辗讲粫?huì)將這樣的數(shù)據(jù)誤認(rèn)為 是某種控制信息。這樣才能保證數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是透明的。 透明傳輸透明傳輸 SOHEOT 出現(xiàn)了“EOT” 被接收端當(dāng)作無效幀而丟棄被接收端 誤認(rèn)為是一個(gè)幀 數(shù)據(jù)部分 EOT 完整的幀 發(fā)送 在前 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 SOH SOHEOTSOHESC ESCEOTESCSOHESCESCESCSOH 原始數(shù)據(jù) EOT EOT 經(jīng)過字符填充后發(fā)送的數(shù)據(jù) 字符填充

7、字符填充字符填充字符填充 發(fā)送 在前 幀開始符幀結(jié)束符 用填充法解決透明傳輸?shù)膯栴}用填充法解決透明傳輸?shù)膯栴} SOH 發(fā)送端的數(shù)據(jù)鏈路層在數(shù)據(jù)中出現(xiàn)控制字符“SOH”或“EOT” 的前面插入一個(gè)轉(zhuǎn)義字符“ESC”(其十六進(jìn)制編碼是 1B)。 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 o定界就是標(biāo)識(shí)幀的開始與結(jié)束定界就是標(biāo)識(shí)幀的開始與結(jié)束 o常用的幀定界方法：常用的幀定界方法： 字符計(jì)數(shù)法字符計(jì)數(shù)法 帶字符填充的首尾界符法帶字符填充的首尾界符法 帶位填充的首尾標(biāo)志法帶位填充的首尾標(biāo)志法 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 o在幀頭中使用一個(gè)字段來標(biāo)明幀內(nèi)的字符數(shù)，通在幀頭中使用一個(gè)字段來標(biāo)明幀內(nèi)的字符數(shù)，通

8、常該字段稱為幀長字段。常該字段稱為幀長字段。 o如果發(fā)生傳輸錯(cuò)誤，則可能更改幀長的值，從而如果發(fā)生傳輸錯(cuò)誤，則可能更改幀長的值，從而 導(dǎo)致幀的同步出現(xiàn)問題。導(dǎo)致幀的同步出現(xiàn)問題。 o該方法通常與下面介紹的其他方法結(jié)合使用。該方法通常與下面介紹的其他方法結(jié)合使用。 6 A B C D E 5 U V W X 8 1 2 3 4 4 5 8 三個(gè)幀的長度分三個(gè)幀的長度分 別為別為6字節(jié)、字節(jié)、5字字 節(jié)和節(jié)和8字節(jié)。字節(jié)。 6 A B C D E 7 U V W X 8 1 2 3 4 4 5 8 ？ OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 o每一幀以每一幀以ASCII字符序列字符序列DLE STX開始，

9、以開始，以DLE ETX 結(jié)束。結(jié)束。 oDLE為為“Data Link Escape”的縮寫，的縮寫，STX意味著意味著 “Start of Text”， ETX代表代表“ End of Text”。 o其缺點(diǎn)是成幀完全依賴于其缺點(diǎn)是成幀完全依賴于8位字符，而且若數(shù)據(jù)部分也位字符，而且若數(shù)據(jù)部分也 出現(xiàn)了出現(xiàn)了DLE STX或或DLE ETX，則接收端就會(huì)錯(cuò)誤判，則接收端就會(huì)錯(cuò)誤判 斷幀邊界。斷幀邊界。 DLE Data DLESTXETX OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 o在首尾界符法中，由于數(shù)據(jù)中可能會(huì)出現(xiàn)在首尾界符法中，由于數(shù)據(jù)中可能會(huì)出現(xiàn)DLE STX或或 DLE ETX，從而干擾幀

10、的正常定界，從而干擾幀的正常定界 o字符填充法可用于解決上述問題。即發(fā)送端在數(shù)據(jù)中所字符填充法可用于解決上述問題。即發(fā)送端在數(shù)據(jù)中所 遇到的遇到的DLE前再插入一個(gè)附加的前再插入一個(gè)附加的DLE，而接收端則忽略，而接收端則忽略 兩個(gè)連續(xù)兩個(gè)連續(xù)DLE的前一個(gè)。的前一個(gè)。 Data DLE STX DLE ETXDLE DLE ETXDLEDLE STX DLE OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 o每一幀使用一個(gè)特殊的位模式每一幀使用一個(gè)特殊的位模式“”“”作為開始和結(jié)束標(biāo)作為開始和結(jié)束標(biāo) 記。記。 o該位模式又稱為該位模式又稱為“flag”。 o位模式允許數(shù)據(jù)幀包含任意個(gè)數(shù)的比特，也允許每個(gè)位模

11、式允許數(shù)據(jù)幀包含任意個(gè)數(shù)的比特，也允許每個(gè) 字符采用任意比特的編碼。字符采用任意比特的編碼。 Data OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 o在首尾標(biāo)記法中，由于數(shù)據(jù)中可能會(huì)出現(xiàn)與標(biāo)記相同的在首尾標(biāo)記法中，由于數(shù)據(jù)中可能會(huì)出現(xiàn)與標(biāo)記相同的 位串，從而干擾幀的正常定界位串，從而干擾幀的正常定界 o位填充法可用于解決上述問題。即發(fā)送端在數(shù)據(jù)中若遇位填充法可用于解決上述問題。即發(fā)送端在數(shù)據(jù)中若遇 到到5個(gè)連續(xù)的個(gè)連續(xù)的“1”時(shí)，則在其后自動(dòng)插隊(duì)入一個(gè)時(shí)，則在其后自動(dòng)插隊(duì)入一個(gè)“0”。 該技術(shù)簡稱該技術(shù)簡稱“逢五逢五1插插0”；接收端則忽略；接收端則忽略5個(gè)連續(xù)的個(gè)連續(xù)的“1” 后面的后面的“0”，簡稱，

12、簡稱“逢五逢五1刪刪0” 。 Data 111111111110 11111011111100 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 差錯(cuò)產(chǎn)生與差錯(cuò)控制方法差錯(cuò)產(chǎn)生與差錯(cuò)控制方法 為什么要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)鏈路層為什么要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)鏈路層 在原始物理傳輸線路上傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)是有差錯(cuò)的；在原始物理傳輸線路上傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)是有差錯(cuò)的； 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)鏈路層的主要目的：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)鏈路層的主要目的： 將有差錯(cuò)的物理線路改進(jìn)成無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路；將有差錯(cuò)的物理線路改進(jìn)成無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路； 方法方法 差錯(cuò)檢測差錯(cuò)檢測 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制 流量控制流量控制 作用：為相鄰節(jié)點(diǎn)提高數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，向網(wǎng)絡(luò)層提供高質(zhì)量的服務(wù)，傳輸數(shù)據(jù)作用：為相鄰節(jié)點(diǎn)提

13、高數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，向網(wǎng)絡(luò)層提供高質(zhì)量的服務(wù)，傳輸數(shù)據(jù) 單元為幀。單元為幀。 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 差錯(cuò)產(chǎn)生的原因和差錯(cuò)類型差錯(cuò)產(chǎn)生的原因和差錯(cuò)類型 傳輸差錯(cuò)傳輸差錯(cuò) 通信過程接收的數(shù)據(jù)與發(fā)通信過程接收的數(shù)據(jù)與發(fā) 送數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù) 不一致的現(xiàn)象不一致的現(xiàn)象; 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制 檢查是否出現(xiàn)差錯(cuò)以及如檢查是否出現(xiàn)差錯(cuò)以及如 何糾正差錯(cuò)；何糾正差錯(cuò)； 通信信道的噪聲分為兩類：熱噪聲和沖擊通信信道的噪聲分為兩類：熱噪聲和沖擊 噪聲；噪聲； 由熱噪聲引起的差錯(cuò)是隨機(jī)差錯(cuò)，或由熱噪聲引起的差錯(cuò)是隨機(jī)差錯(cuò)，或 隨機(jī)錯(cuò)；隨機(jī)錯(cuò)； 沖擊噪聲引起的差錯(cuò)是突發(fā)差錯(cuò)，或沖擊噪聲引起的差錯(cuò)是突發(fā)差錯(cuò)，或 突發(fā)錯(cuò)；突

14、發(fā)錯(cuò)； 引起突發(fā)差錯(cuò)的位長稱為突發(fā)長度；引起突發(fā)差錯(cuò)的位長稱為突發(fā)長度； 在通信過程中產(chǎn)生的傳輸差錯(cuò)，是由在通信過程中產(chǎn)生的傳輸差錯(cuò)，是由 隨機(jī)差錯(cuò)與突發(fā)差錯(cuò)共同構(gòu)成的。隨機(jī)差錯(cuò)與突發(fā)差錯(cuò)共同構(gòu)成的。 1.產(chǎn)生差錯(cuò)的原因：產(chǎn)生差錯(cuò)的原因： 1）信道的電氣特性引起信號(hào)）信道的電氣特性引起信號(hào) 幅度、頻率、相位的畸變；幅度、頻率、相位的畸變； 2）信號(hào)反射；）信號(hào)反射； 3）串?dāng)_；）串?dāng)_； 4）閃電、大功率電機(jī)的啟停）閃電、大功率電機(jī)的啟停 等。等。 線路傳輸差錯(cuò)是不可避免的，線路傳輸差錯(cuò)是不可避免的， 但要盡量減小其影響。但要盡量減小其影響。 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 傳輸差錯(cuò)產(chǎn)生過程傳輸

15、差錯(cuò)產(chǎn)生過程 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 檢錯(cuò)碼與糾錯(cuò)碼檢錯(cuò)碼與糾錯(cuò)碼 糾錯(cuò)碼糾錯(cuò)碼： 每個(gè)傳輸?shù)姆纸M帶上足夠的冗余信息；每個(gè)傳輸?shù)姆纸M帶上足夠的冗余信息； 接收端能發(fā)現(xiàn)并自動(dòng)糾正傳輸差錯(cuò)。接收端能發(fā)現(xiàn)并自動(dòng)糾正傳輸差錯(cuò)。 檢錯(cuò)碼檢錯(cuò)碼: : 分組僅包含足以使接收端發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)的冗余信息；分組僅包含足以使接收端發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)的冗余信息； 接收端只能發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)，不能糾正傳輸差錯(cuò)。接收端只能發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)，不能糾正傳輸差錯(cuò)。 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 差錯(cuò)控制編碼差錯(cuò)控制編碼常用的檢錯(cuò)碼常用的檢錯(cuò)碼 奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼 循環(huán)冗余編碼循環(huán)冗余編碼CRCCRC 目前應(yīng)用最廣的檢錯(cuò)碼編碼方法之一目前應(yīng)用最廣的

16、檢錯(cuò)碼編碼方法之一 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 在原始數(shù)據(jù)字節(jié)的最高位增加一個(gè)附加比特位，使結(jié)果中1的個(gè) 數(shù)為奇數(shù)(奇校驗(yàn))或偶數(shù)(偶校驗(yàn))。增加的位稱為奇偶校驗(yàn)位。 例：原始數(shù)據(jù)=1100010，采用偶校驗(yàn)。 則增加校驗(yàn)位后的數(shù)據(jù)為11100010 若接收方收到的字節(jié)奇偶結(jié)果不正確，就可以知道傳輸中發(fā)生了 錯(cuò)誤。 奇偶校驗(yàn)只能檢測出奇數(shù)個(gè)比特位錯(cuò)，對偶數(shù)個(gè)比特位錯(cuò)則無能為力。 1.奇偶校驗(yàn)（奇偶校驗(yàn)（Parity Checking） OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 1 0 0 0 1 0 1 0 字符字符1 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 check 1 1 0 0 1 0 1

17、 1 字字 符符2 1 1 0 1 1 0 1 0 字字 符符3 1 0 1 0 1 0 1 1 字字 符符4 1 0 0 0 1 0 1 0 字字 符符5 1 0 0 0 1 1 1 1 字字 符符5 1 0 0 0 1 0 1 0 字字 符符6 1 1 1 0 1 0 1 0 字字 符符7 0 0 1 0 0 0 0 0 校驗(yàn)校驗(yàn) 字符字符 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 多項(xiàng)式除法，將余式作為冗余信息傳送。多項(xiàng)式除法，將余式作為冗余信息傳送。 又稱多項(xiàng)式校驗(yàn)又稱多項(xiàng)式校驗(yàn) 糾錯(cuò)碼的編碼效率較低，差錯(cuò)控制經(jīng)常采用檢錯(cuò)碼 ARQ。循環(huán)冗余碼循環(huán)冗余碼CRC（Cyclic Redundancy

18、 Code ）是）是計(jì) 算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用最為廣泛的檢錯(cuò)碼 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 ： 被除數(shù)被除數(shù)= =除數(shù)除數(shù)* *商商+ +余數(shù)余數(shù) 被除多項(xiàng)式被除多項(xiàng)式= =除式除式* *商商+ +剩余多項(xiàng)式剩余多項(xiàng)式 （換言之，被除多項(xiàng)式減去剩余多項(xiàng)式可以用除（換言之，被除多項(xiàng)式減去剩余多項(xiàng)式可以用除 式整除）式整除） OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 只有只有0和和1兩個(gè)系數(shù)兩個(gè)系數(shù) P(x)=an-1xn-1 +an-2xn-2 + a1x + a0 CRC-12： G(x)=x12 +x11 +x3 + x2 + x + 1 CRC-16： G(x)=x16 +x15 + x2 + 1 CR

19、C-CCITT： G(x)=x16 +x12 + x5 + 1 CRC-32： G(x)=x32 +x26 +x23 + x22 + x16 +x12+ x11 +x10 +x8 + x7 + x5 +x4 + x2 + x + 1 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 o將將P(x)乘以乘以 G(x)的最高冪次作為被除式，的最高冪次作為被除式， G(x)G(x)作多作多 項(xiàng)式除式。除法采用模項(xiàng)式除式。除法采用模2算法，即相當(dāng)于異或操作；算法，即相當(dāng)于異或操作； o將所得到的余式多項(xiàng)式將所得到的余式多項(xiàng)式R(x)重新轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，作重新轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，作 為冗余碼；將冗余碼加在原傳送數(shù)據(jù)后面，構(gòu)成

20、發(fā)送為冗余碼；將冗余碼加在原傳送數(shù)據(jù)后面，構(gòu)成發(fā)送 序列；序列； o接收方收到后，將接收序列用同樣的生成多項(xiàng)式去除。接收方收到后，將接收序列用同樣的生成多項(xiàng)式去除。 若余式為零，則表示無差錯(cuò)；否則，說明傳輸過程中若余式為零，則表示無差錯(cuò)；否則，說明傳輸過程中 出現(xiàn)了錯(cuò)誤。出現(xiàn)了錯(cuò)誤。 采用的是模采用的是模2算法，運(yùn)算規(guī)則如下：算法，運(yùn)算規(guī)則如下： 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=0 0-0=0 0-1=1 1-0=1 1-1=0 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 o要發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)序列為要發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)序列為“110011”，6位位 的數(shù)據(jù)序列對應(yīng)的數(shù)據(jù)序列對應(yīng)5次多項(xiàng)式：次多項(xiàng)式：

21、 P(x)=xP(x)=x5 5+x+x4 4+x+1+x+1 o選定的生成多項(xiàng)式為：選定的生成多項(xiàng)式為： G(x)=xG(x)=x4 4 +x +x3 3 + 1 + 1 （最高次數(shù)為（最高次數(shù)為4 4，相當(dāng)于，相當(dāng)于1100111001） o被除多項(xiàng)式為：被除多項(xiàng)式為： P(x)xP(x)x4 4 x x9 9+x +x8 8+ x+ x5 5+ x+ x4 4 （相當(dāng)于（相當(dāng)于11001100000000） OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 o多項(xiàng)式除法后得到冗余碼為多項(xiàng)式除法后得到冗余碼為10011001，所以相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)所以相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā) 送序列為送序列為110011 10011001

22、oCRC校驗(yàn)可以由軟件或硬件來實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)多采用超大校驗(yàn)可以由軟件或硬件來實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)多采用超大 規(guī)模集成電路芯片以硬件方式實(shí)現(xiàn)。規(guī)模集成電路芯片以硬件方式實(shí)現(xiàn)。 110011000000001100111001 1 11001 100000000 00001 1100111001 1001 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 CRCCRC校驗(yàn)示例校驗(yàn)示例 待校驗(yàn)數(shù)據(jù)：待校驗(yàn)數(shù)據(jù)：1101,0110,11 G(x) = x1101,0110,11 G(x) = x4 4+x+1 , +x+1 , 即即10011 10011 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1

23、 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 余數(shù)余數(shù) 傳送序列傳送序列T(x)=1101,0110,1111,10 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 例例1.1.已知：信息碼:110011生成碼:11001(收發(fā)雙方約定好 的) 求：冗余碼FCS。 解： M = 110011 。 設(shè) n = 4，除數(shù) P = 11001 ， 模2運(yùn)算得被除數(shù)： 2nM = 1010010000。 與除數(shù)P相除后得：商 Q = 100001， 余數(shù) R

24、= 1001。 即冗余碼FCS是： 1001 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 幀檢驗(yàn)序列幀檢驗(yàn)序列 FCS p在數(shù)據(jù)后面添加上的冗余碼稱為幀檢驗(yàn)序列幀檢驗(yàn)序列 FCS (Frame Check Sequence)。 p循環(huán)冗余檢驗(yàn) CRC 和幀檢驗(yàn)序列 FCS并不等同。 CRC 是一種常用的檢錯(cuò)方法，而 FCS 是添加在 數(shù)據(jù)后面的冗余碼。 FCS 可以用 CRC 這種方法得出，但 CRC 并非用 來獲得 FCS 的唯一方法。 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 接收端對收到的每一幀進(jìn)行接收端對收到的每一幀進(jìn)行 CRC 檢驗(yàn)檢驗(yàn) (1) 若得出的余數(shù) R = 0，則判定這個(gè)幀沒有差錯(cuò)，就接受 (a

25、ccept)。 (2) 若余數(shù) R 0，則判定這個(gè)幀有差錯(cuò)，就丟棄。 但這種檢測方法并不能確定究竟是哪一個(gè)或哪幾個(gè)比特出 現(xiàn)了差錯(cuò)。 只要經(jīng)過嚴(yán)格的挑選，并使用位數(shù)足夠多的除數(shù) P，那么 出現(xiàn)檢測不到的差錯(cuò)的概率就很小很小。 接收端把接收到的數(shù)據(jù)以幀為單位進(jìn)行校驗(yàn)：將收到的 每一幀都除以同樣的除數(shù)P，然后檢查余數(shù)R OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 例例2.已知：接收碼字:1100111001，生成碼:11001， 判斷碼字的正確性。若正確，則指出冗余碼和信息碼。 解：1）用接收到的幀除以生成碼（模2運(yùn)算），被除數(shù)是 1100111001，除數(shù)P=11001，結(jié)果余數(shù)為0，所以碼字正確。 2）因

26、n=4，所以冗余碼是：1001；信息碼是:110011 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 應(yīng)當(dāng)注意 僅用循環(huán)冗余檢驗(yàn) CRC 差錯(cuò)檢測技術(shù)只能做到無差錯(cuò) 接受(accept)。 “無差錯(cuò)接受”是指：“凡是接受的幀（即不包括丟棄 的幀），我們都能以非常接近于 1 的概率認(rèn)為這些幀在 傳輸過程中沒有產(chǎn)生差錯(cuò)”。比特差錯(cuò) 也就是說：“凡是接收端數(shù)據(jù)鏈路層接受的幀都沒有傳 輸差錯(cuò)”（有差錯(cuò)的幀就丟棄而不接受）。 要做到“可靠傳輸”（即發(fā)送什么就收到什么）就必須 再加上確認(rèn)和重傳機(jī)制。 OSI參考模型第3章數(shù)據(jù)鏈路層 CRCCRC的檢錯(cuò)能力的檢錯(cuò)能力 o全部單個(gè)錯(cuò)全部單個(gè)錯(cuò) o全部離散的二位錯(cuò)全部離散的二位錯(cuò) o全部奇數(shù)個(gè)錯(cuò)全部奇數(shù)個(gè)錯(cuò) o全部長度小于或等于全部長度小于或等于K K的突發(fā)錯(cuò)（的突發(fā)錯(cuò)（ K K為生成為生成 多項(xiàng)式的最高冪次）多項(xiàng)式的最高冪次） o以以1-1-（1/21/2）K-1 K-1的概率檢出長度為 的概率檢出長度為K+1K+1位的位的 突