計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)電子第3章

1、L1第第3章章 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 本章要點(diǎn)本章要點(diǎn) 了解數(shù)據(jù)鏈路層的功能和成幀的目的了解數(shù)據(jù)鏈路層的功能和成幀的目的 掌握停止等待和滑動窗口等流量控制機(jī)制掌握停止等待和滑動窗口等流量控制機(jī)制 掌握數(shù)據(jù)鏈路層差錯控制方法掌握數(shù)據(jù)鏈路層差錯控制方法 掌握循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（掌握循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）及計(jì)算方法）及計(jì)算方法 掌握數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議掌握數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議L2目錄目錄3.1 3.1 數(shù)據(jù)鏈路層功能及成幀數(shù)據(jù)鏈路層功能及成幀3.2 3.2 差錯控制差錯控制3.3 3.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理3.4 3.4 數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議 第第3章章 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 L33.1 數(shù)

2、據(jù)鏈路層功能及成幀數(shù)據(jù)鏈路層功能及成幀數(shù)據(jù)鏈路和鏈路是有區(qū)別的，鏈路是一條物理數(shù)據(jù)鏈路和鏈路是有區(qū)別的，鏈路是一條物理線路，而數(shù)據(jù)鏈路是一個邏輯概念，它包括物理線線路，而數(shù)據(jù)鏈路是一個邏輯概念，它包括物理線路和必要的控制規(guī)程（協(xié)議）。路和必要的控制規(guī)程（協(xié)議）。數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層DLL（Data Link Layer）的作用是的作用是利用物理層提供的位串傳輸功能，將物理層傳輸原利用物理層提供的位串傳輸功能，將物理層傳輸原始比特流時可能出錯的物理連接，改造成為邏輯上始比特流時可能出錯的物理連接，改造成為邏輯上無差錯的數(shù)據(jù)鏈路，在相鄰節(jié)點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)透明的高可無差錯的數(shù)據(jù)鏈路，在相鄰節(jié)點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)透明的高

3、可靠性傳輸，同時為網(wǎng)絡(luò)層提供有效的服務(wù)?？啃詡鬏?，同時為網(wǎng)絡(luò)層提供有效的服務(wù)。3.1.1 數(shù)據(jù)鏈路層功能數(shù)據(jù)鏈路層功能 數(shù)據(jù)鏈路層主要功能是：數(shù)據(jù)鏈路層主要功能是：成幀、差錯控制、流成幀、差錯控制、流量控制和鏈路管理量控制和鏈路管理等。等。 L43.1.1 數(shù)據(jù)鏈路層功能數(shù)據(jù)鏈路層功能 成幀是將數(shù)據(jù)組合成數(shù)據(jù)塊（數(shù)據(jù)鏈路層中將成幀是將數(shù)據(jù)組合成數(shù)據(jù)塊（數(shù)據(jù)鏈路層中將這種數(shù)據(jù)塊稱為幀，幀是數(shù)據(jù)鏈路層的傳送單位）；這種數(shù)據(jù)塊稱為幀，幀是數(shù)據(jù)鏈路層的傳送單位）；差錯控制是控制幀在物理信道上的傳輸，包括如何差錯控制是控制幀在物理信道上的傳輸，包括如何處理傳輸差錯；流量控制是調(diào)節(jié)發(fā)送速率使之與接處理傳輸

4、差錯；流量控制是調(diào)節(jié)發(fā)送速率使之與接收方相匹配；鏈路管理是在兩個網(wǎng)路實(shí)體之間提供收方相匹配；鏈路管理是在兩個網(wǎng)路實(shí)體之間提供數(shù)據(jù)鏈路通路的建立、維持和釋放管理。數(shù)據(jù)鏈路通路的建立、維持和釋放管理。 3.1 數(shù)據(jù)鏈路層功能及成幀數(shù)據(jù)鏈路層功能及成幀注意：物理層的傳輸單位是二進(jìn)制位（注意：物理層的傳輸單位是二進(jìn)制位（bitbit），而數(shù)據(jù)鏈路層是以幀（而數(shù)據(jù)鏈路層是以幀（FrameFrame）為傳輸單位）為傳輸單位，而且是，而且是在在LANLAN內(nèi)節(jié)點(diǎn)之間的傳輸。（如果傳輸數(shù)據(jù)時經(jīng)過中內(nèi)節(jié)點(diǎn)之間的傳輸。（如果傳輸數(shù)據(jù)時經(jīng)過中間節(jié)點(diǎn)，那就是廣域網(wǎng)，存在路由選擇問題，這是間節(jié)點(diǎn)，那就是廣域網(wǎng)，存在路由

5、選擇問題，這是網(wǎng)絡(luò)層考慮的問題）。網(wǎng)絡(luò)層考慮的問題）。L53.1.2 成幀和幀同步成幀和幀同步 3.1 數(shù)據(jù)鏈路層功能及成幀數(shù)據(jù)鏈路層功能及成幀1成幀成幀數(shù)據(jù)鏈路層將物理層傳送過來的比特流按照一數(shù)據(jù)鏈路層將物理層傳送過來的比特流按照一定格式分割成若干個幀，成幀的定格式分割成若干個幀，成幀的目的目的在于：在于：（1 1）一旦數(shù)據(jù)在傳輸時出錯，只需重傳或糾正）一旦數(shù)據(jù)在傳輸時出錯，只需重傳或糾正有錯的幀，而不必重發(fā)全部數(shù)據(jù)，從而提高效率；有錯的幀，而不必重發(fā)全部數(shù)據(jù)，從而提高效率；（2 2）報文不分割整個傳輸，出錯概率較大；分）報文不分割整個傳輸，出錯概率較大；分成若干幀后，較小的幀出錯概率也??；

6、成若干幀后，較小的幀出錯概率也??；（3 3）檢查一個短幀的錯誤要比檢查一個大的報）檢查一個短幀的錯誤要比檢查一個大的報文傳輸錯誤要容易，算法也要簡單。文傳輸錯誤要容易，算法也要簡單。L63.1.2 成幀和幀同步成幀和幀同步 3.1 數(shù)據(jù)鏈路層功能及成幀數(shù)據(jù)鏈路層功能及成幀2幀同步幀同步幀同步是指為了能讓接收方收到的比特流中明幀同步是指為了能讓接收方收到的比特流中明確區(qū)分出一幀，發(fā)送方必須要建立和區(qū)分出幀的邊確區(qū)分出一幀，發(fā)送方必須要建立和區(qū)分出幀的邊界（起始和終止），方法是在幀的開始和結(jié)束位置界（起始和終止），方法是在幀的開始和結(jié)束位置增加一些特殊的位組合來實(shí)現(xiàn)。增加一些特殊的位組合來實(shí)現(xiàn)。l

7、 常用的幀同步方法有下面幾種：常用的幀同步方法有下面幾種： L73.2.1 差錯類型和控制差錯產(chǎn)生的原因主要是由于線路本身電氣特性所產(chǎn)生的差錯產(chǎn)生的原因主要是由于線路本身電氣特性所產(chǎn)生的隨機(jī)噪聲（熱噪聲）、信號振幅、頻率和相位的衰減或畸變、隨機(jī)噪聲（熱噪聲）、信號振幅、頻率和相位的衰減或畸變、電信號在傳輸介質(zhì)上的反射回音效應(yīng)、相鄰線路的串?dāng)_、外電信號在傳輸介質(zhì)上的反射回音效應(yīng)、相鄰線路的串?dāng)_、外界的電磁干擾和設(shè)備故障等因素造成的。界的電磁干擾和設(shè)備故障等因素造成的。 1.1.差錯類型差錯類型差錯可分為差錯可分為單比特差錯單比特差錯和和突發(fā)差錯突發(fā)差錯兩類，單比兩類，單比特差錯是指在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單

8、元中只有一個比特發(fā)生特差錯是指在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元中只有一個比特發(fā)生了改變（了改變（0 0變變1 1或或1 1變變0 0），而突發(fā)差錯是指在傳輸?shù)模话l(fā)差錯是指在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元中有兩個或兩個以上的比特發(fā)生了改變。數(shù)據(jù)單元中有兩個或兩個以上的比特發(fā)生了改變。差錯控制有兩種方法差錯控制有兩種方法：一是：一是改進(jìn)硬件改進(jìn)硬件，但增加，但增加成本；另一個是進(jìn)行差錯控制，在成本；另一個是進(jìn)行差錯控制，在數(shù)據(jù)鏈路層采用數(shù)據(jù)鏈路層采用編碼編碼進(jìn)行查錯或糾錯處理。進(jìn)行查錯或糾錯處理。3.2 差錯控制差錯控制 L83.2.1 差錯類型和差錯控制差錯類型和差錯控制注意：數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的

9、數(shù)據(jù)編碼編碼不同。不同。物理層編碼物理層編碼針對的是單個比特，解決傳輸過程針對的是單個比特，解決傳輸過程中比特的同步等問題，如曼徹斯特編碼。中比特的同步等問題，如曼徹斯特編碼。數(shù)據(jù)鏈路層編碼數(shù)據(jù)鏈路層編碼針對的是一組比特，它通過針對的是一組比特，它通過冗冗余碼余碼的技術(shù)實(shí)現(xiàn)一組二進(jìn)制比特串在傳輸過程是否的技術(shù)實(shí)現(xiàn)一組二進(jìn)制比特串在傳輸過程是否出現(xiàn)了差錯。出現(xiàn)了差錯。3.2 差錯控制差錯控制 2.2.差錯控制方法差錯控制方法L93.2 差錯控制差錯控制 3.3.檢錯碼和糾錯碼檢錯碼和糾錯碼只具有檢錯能力的編碼稱為只具有檢錯能力的編碼稱為檢錯碼檢錯碼。既能檢錯。既能檢錯又具有自動糾錯能力的編碼則稱

10、為又具有自動糾錯能力的編碼則稱為糾錯碼糾錯碼。 差錯控制方式有差錯控制方式有自動請求重發(fā)自動請求重發(fā)ARQARQ(Automatic (Automatic repeat Request)repeat Request)和和前向糾錯前向糾錯FECFEC(Forward Error (Forward Error Correction)Correction)兩種。兩種。 l l ARQARQ采用檢錯碼方法采用檢錯碼方法實(shí)現(xiàn)，它使用冗余技術(shù)。實(shí)現(xiàn)，它使用冗余技術(shù)。發(fā)送方增加一些附加位，便于接收端進(jìn)行檢錯。發(fā)送方增加一些附加位，便于接收端進(jìn)行檢錯。l l FECFEC采用糾錯碼方法采用糾錯碼方法實(shí)現(xiàn)。糾錯

11、碼比檢錯碼實(shí)現(xiàn)。糾錯碼比檢錯碼復(fù)雜，需足夠多的冗余位，實(shí)現(xiàn)起來復(fù)雜，編碼和復(fù)雜，需足夠多的冗余位，實(shí)現(xiàn)起來復(fù)雜，編碼和解碼速度慢，效率低，造價高且費(fèi)時。解碼速度慢，效率低，造價高且費(fèi)時。 3.2.1 差錯類型和差錯控制差錯類型和差錯控制L101. 1. 奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)（奇偶校驗(yàn)（Parity）碼是一種簡單、但能力有限）碼是一種簡單、但能力有限的檢錯碼，它的檢錯碼，它在信息位的后面附加一個檢驗(yàn)位（冗在信息位的后面附加一個檢驗(yàn)位（冗余位）余位），使得，使得碼字中碼字中“1”的個數(shù)的個數(shù)保持為奇數(shù)（保持為奇數(shù)（奇校奇校驗(yàn)驗(yàn)）或偶數(shù)（）或偶數(shù)（偶校驗(yàn)偶校驗(yàn)）的編碼方法。）的編碼方法。奇偶

12、校驗(yàn)碼在一維空間有奇偶校驗(yàn)碼在一維空間有“水平奇偶校驗(yàn)水平奇偶校驗(yàn)”和和“垂直奇偶校驗(yàn)垂直奇偶校驗(yàn)”碼，在二維空間上有碼，在二維空間上有“水平垂直水平垂直奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼”。由于奇偶校驗(yàn)碼容易實(shí)現(xiàn)，所以當(dāng)信道干擾不由于奇偶校驗(yàn)碼容易實(shí)現(xiàn)，所以當(dāng)信道干擾不太嚴(yán)重及信息位不很長時很有用，特別是在計(jì)算機(jī)太嚴(yán)重及信息位不很長時很有用，特別是在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳送（如計(jì)算機(jī)串行通信）中經(jīng)常應(yīng)通信網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳送（如計(jì)算機(jī)串行通信）中經(jīng)常應(yīng)用這種檢錯碼。用這種檢錯碼。3.2.2 差錯控制編碼差錯控制編碼3.2 差錯控制差錯控制 L111. 1. 奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼ASCII代碼表示一個字符需要七位，而

13、計(jì)算機(jī)內(nèi)代碼表示一個字符需要七位，而計(jì)算機(jī)內(nèi)表示一個表示一個ASCII字符時，占用字符時，占用8個二進(jìn)制位（一個字個二進(jìn)制位（一個字節(jié)），其中節(jié)），其中7位是位是ASCII編碼，另外一位作為奇偶校編碼，另外一位作為奇偶校驗(yàn)位（驗(yàn)位（冗余位冗余位）。）。例如：例如： 1110111 1101111 1110010 1100100發(fā)送方向發(fā)送方向 w o r d水平偶校驗(yàn)為：水平偶校驗(yàn)為： 11101110 11011110 11100100 11001001 發(fā)送方向發(fā)送方向 w o r d3.2.2 差錯控制編碼差錯控制編碼3.2 差錯控制差錯控制 L121. 1. 奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼每個字

14、節(jié)的最后一位為冗余位，它保證每個字每個字節(jié)的最后一位為冗余位，它保證每個字節(jié)的節(jié)的1的個數(shù)為偶數(shù)個。接收方對每個字節(jié)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的個數(shù)為偶數(shù)個。接收方對每個字節(jié)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)1的個數(shù)檢查，如果每個字節(jié)都是偶數(shù)個的個數(shù)檢查，如果每個字節(jié)都是偶數(shù)個1，當(dāng)作無，當(dāng)作無差錯傳輸處理（如果錯了兩位，也不認(rèn)為傳輸有差錯傳輸處理（如果錯了兩位，也不認(rèn)為傳輸有錯）；如果有一個字節(jié)是奇數(shù)個錯）；如果有一個字節(jié)是奇數(shù)個1，表示數(shù)據(jù)傳輸過，表示數(shù)據(jù)傳輸過程中受到破壞。程中受到破壞。3.2.2 差錯控制編碼差錯控制編碼雖然奇偶校驗(yàn)不能提供出錯位置，也不具備糾雖然奇偶校驗(yàn)不能提供出錯位置，也不具備糾錯能力，但實(shí)踐證明它是一種簡單

15、、有效的差錯檢錯能力，但實(shí)踐證明它是一種簡單、有效的差錯檢測方法。測方法。3.2 差錯控制差錯控制 L13循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRCCRC）是一種最常用的檢錯碼。是一種最常用的檢錯碼。它通過在信息位的后面附加一串冗余比特實(shí)現(xiàn)。方法它通過在信息位的后面附加一串冗余比特實(shí)現(xiàn)。方法是將要發(fā)送的二進(jìn)制比特序列當(dāng)作一個多項(xiàng)式是將要發(fā)送的二進(jìn)制比特序列當(dāng)作一個多項(xiàng)式F(x)F(x)的的系數(shù)，發(fā)送端用雙方預(yù)先約定的系數(shù)，發(fā)送端用雙方預(yù)先約定的G(x) G(x) 生成多項(xiàng)式對應(yīng)生成多項(xiàng)式對應(yīng)的比特序列去除，的比特序列去除，（F(x)F(x)對應(yīng)的比特序列后要加上對應(yīng)的比特序列后要加上n n個個0

16、0，n n是一個比是一個比G(x)G(x) 生成多項(xiàng)式對應(yīng)的比特序列的位數(shù)生成多項(xiàng)式對應(yīng)的比特序列的位數(shù)減減1 1的數(shù)），的數(shù)），求得一個余數(shù)多項(xiàng)式，它就是循環(huán)冗余校求得一個余數(shù)多項(xiàng)式，它就是循環(huán)冗余校驗(yàn)碼，然后將它附加在放在信息位的后面組成驗(yàn)碼，然后將它附加在放在信息位的后面組成CRCCRC碼進(jìn)碼進(jìn)行傳輸。在接收端，用同樣的行傳輸。在接收端，用同樣的G(x)G(x)去除接收到的比特去除接收到的比特序列，若能被其整除，表示傳輸正確，否則表示有錯。序列，若能被其整除，表示傳輸正確，否則表示有錯。2.2.循環(huán)冗余校驗(yàn)碼循環(huán)冗余校驗(yàn)碼3.2 差錯控制差錯控制 3.2.2 差錯控制編碼差錯控制編碼L1

17、4運(yùn)算時需要運(yùn)算時需要注意以下兩點(diǎn)注意以下兩點(diǎn)：（1）運(yùn)算都是模）運(yùn)算都是模2運(yùn)算，即運(yùn)算，即“異或異或”運(yùn)算運(yùn)算（0 0=0；1 1=0；0 1=1；1 0=1）。）。（2）多項(xiàng)式）多項(xiàng)式F(x)比特序列后加了比特序列后加了4個個0，所以冗余，所以冗余位也要是位也要是4位。如果余數(shù)為位。如果余數(shù)為“10”，那么冗余位是，那么冗余位是“0010”。本例余數(shù)為本例余數(shù)為1010，它就是冗余碼。因此，發(fā)送方，它就是冗余碼。因此，發(fā)送方傳輸前需要將冗余碼傳輸前需要將冗余碼“1010”附加到信息附加到信息“1011001”之之后，因此實(shí)際傳輸?shù)暮?，因此?shí)際傳輸?shù)腃RC碼為碼為“10110011010”

18、。接收。接收端接收數(shù)據(jù)后，用同樣的端接收數(shù)據(jù)后，用同樣的G(x)系數(shù)系數(shù)“11001”去除接收去除接收到的比特序列，整除時表示傳輸正確。到的比特序列，整除時表示傳輸正確。2.2.循環(huán)冗余校驗(yàn)碼循環(huán)冗余校驗(yàn)碼3.2 差錯控制差錯控制 3.2.2 差錯控制編碼差錯控制編碼L15 【例【例3.13.1】 （7,37,3）碼中，信息碼有）碼中，信息碼有3 3位，可分別表位，可分別表示十進(jìn)制數(shù)據(jù)示十進(jìn)制數(shù)據(jù)0 07 7，設(shè)，設(shè)G(x)G(x)為為 x x 4 4 + x + x 3 3 + x + x 2 2+ 1+ 1，對應(yīng)的生成多項(xiàng)式比特序列為對應(yīng)的生成多項(xiàng)式比特序列為1110111101，有，有5

19、 5位組成，因位組成，因此冗余校驗(yàn)碼應(yīng)是此冗余校驗(yàn)碼應(yīng)是4 4位，通過計(jì)算，得表位，通過計(jì)算，得表3.33.3。000000000000000000001001001001110 1001110 0010010011101 0011101 1011011010011 1010011 0100100100111 0100111 1101101101001 1101001 0110110111010 0111010 1111111110100 1110100 3.2 差錯控制差錯控制 2.2.循環(huán)冗余校驗(yàn)碼循環(huán)冗余校驗(yàn)碼3.2.2 差錯控制編碼差錯控制編碼L16 本來本來7 7位二進(jìn)制碼可以有位二

20、進(jìn)制碼可以有2 27 7(128)(128)個碼字，表中個碼字，表中所得的所得的8 8個個CRCCRC碼是從這碼是從這128128個碼字中，按照一致校個碼字中，按照一致校驗(yàn)方程組挑選出來的，它有如下特性：驗(yàn)方程組挑選出來的，它有如下特性： 1) 1)封閉性封閉性。表中任兩個。表中任兩個CRCCRC碼的對應(yīng)位進(jìn)行模碼的對應(yīng)位進(jìn)行模2 2相加后結(jié)果，仍然是表相加后結(jié)果，仍然是表3.33.3中中8 8個碼字中的一個。個碼字中的一個。 2) 2)循環(huán)性循環(huán)性。表中任意一個（。表中任意一個（7,37,3）CRCCRC碼字循碼字循環(huán)右（左）移一位或多位后，仍是表中環(huán)右（左）移一位或多位后，仍是表中8 8個

21、（個（7,37,3）CRCCRC碼字中的一個。碼字中的一個。3.2 差錯控制差錯控制 練習(xí)：練習(xí)：請同學(xué)們計(jì)算下列兩個數(shù)的（請同學(xué)們計(jì)算下列兩個數(shù)的（7,37,3）碼。）碼。010010、1011012.2.循環(huán)冗余校驗(yàn)碼循環(huán)冗余校驗(yàn)碼3.2.2 差錯控制編碼差錯控制編碼L17 目前廣泛使用的生成多項(xiàng)式主要有四種目前廣泛使用的生成多項(xiàng)式主要有四種：CRCCRC1212x x 12 12 + x + x 11 11 + x + x 3 3 + x + x 2 2 + 1+ 1CRCCRC1616x x 16 16 + x + x 15 15 + x + x 2 2 + 1+ 1（IBMIBM公司

22、）公司）CRCCRC1616x x 16 16 + x + x 12 12 + x + x 5 5 + 1+ 1（CCITTCCITT）CRCCRC3232x x 32 32 + x + x 26 26 + x + x 23 23 + x + x 22 22 + x + x 16 16 + x + x 11 11 + x + x 10 10 + + x x 8 8 + x + x 7 7 + x + x 5 5 + x + x 4 4 + x + x 2 2 + x + x + 1+ 1 循環(huán)冗余碼的產(chǎn)生和校驗(yàn)均有集成電路產(chǎn)品，循環(huán)冗余碼的產(chǎn)生和校驗(yàn)均有集成電路產(chǎn)品，發(fā)送端能夠自動生成發(fā)送端能

23、夠自動生成CRCCRC碼，接收端自動校驗(yàn)。碼，接收端自動校驗(yàn)。EthernetEthernet采用的是采用的是3232位位CRCCRC碼，它由專用的以太碼，它由專用的以太網(wǎng)網(wǎng)CRCCRC系列器件來實(shí)現(xiàn)。系列器件來實(shí)現(xiàn)。 3.2 差錯控制差錯控制 2.2.循環(huán)冗余校驗(yàn)碼循環(huán)冗余校驗(yàn)碼3.2.2 差錯控制編碼差錯控制編碼L18海明碼是海明碼是R.HammingR.Hamming于于19501950年首次提出的，它是年首次提出的，它是一種可以糾正單比特差錯的編碼。一種可以糾正單比特差錯的編碼。設(shè)信息位為設(shè)信息位為k k位，冗余位位，冗余位r r位，構(gòu)成位，構(gòu)成n=k+rn=k+r位碼字。位碼字。若希

24、望用若希望用r r個監(jiān)督關(guān)系式產(chǎn)生個監(jiān)督關(guān)系式產(chǎn)生r r個校正因子來判斷碼個校正因子來判斷碼字在傳輸后是否出錯，并確定字在傳輸后是否出錯，并確定n n個不同的錯誤位置，個不同的錯誤位置，則要求滿足下列關(guān)系式：則要求滿足下列關(guān)系式：2 2 r r n+1 n+1 或或 2 2 r r k+r+1 k+r+13.2 差錯控制差錯控制 2.2. 海明碼海明碼 3.2.2 差錯控制編碼差錯控制編碼L19例如，當(dāng)例如，當(dāng)k=4k=4時，為了滿足上述不等式，則需要時，為了滿足上述不等式，則需要r3r3?，F(xiàn)取現(xiàn)取r=3r=3，則則n=k+r=7n=k+r=7。即在信息位即在信息位a a6 6 a a5 5a

25、 a4 4 a a3 3后面加上后面加上3 3為冗余位為冗余位a a2 2 a a1 1a a0 0 。其中其中a2a2、a1a1和和a0a0分分別可通過別可通過4 4位信息位中某幾位按模位信息位中某幾位按模2 2加法得到。加法得到。 如果傳輸后沒有錯誤，這三個監(jiān)督關(guān)系式的值如果傳輸后沒有錯誤，這三個監(jiān)督關(guān)系式的值s s2 2、s s1 1和和s s0 0應(yīng)該全為應(yīng)該全為“0”“0”。 a a6 6 a a5 5a a4 4 a a3 3a a2 2 a a1 1a a0 0中某一位差錯與中某一位差錯與 S S2 2 S S1 1 S S0 0的其對應(yīng)關(guān)系可規(guī)定如表的其對應(yīng)關(guān)系可規(guī)定如表3.4

26、3.4所示（所示（當(dāng)然也可以規(guī)定成另外的對應(yīng)關(guān)系當(dāng)然也可以規(guī)定成另外的對應(yīng)關(guān)系）。）。 3.2 差錯控制差錯控制 2.2. 海明碼海明碼 3.2.2 差錯控制編碼差錯控制編碼L20S S2 2S S1 1S S0 0值值 000001010011100101110111出錯碼出錯碼無錯無錯a0a1a2a3a4 a5a6 a a2 2、a a4 4、a a6 6中有中有一一個傳輸出錯個傳輸出錯都應(yīng)使都應(yīng)使S S2 2=1=1，即：即： S S2 2= = a a2 2a a4 4a a5 5a a6 6 同理，可以得到監(jiān)督關(guān)系式：同理，可以得到監(jiān)督關(guān)系式： S S2 2= = a a2 2a a

27、4 4a a5 5a a6 6 S S1 1= = a a1 1a a3 3a a5 5a a6 6 (3.1) (3.1)S S0 0= = a a0 0a a3 3a a4 4a a6 6 3.2 差錯控制差錯控制 2.2. 海明碼海明碼 3.2.2 差錯控制編碼差錯控制編碼L21 將（將（3.13.1）式中的）式中的S S2 2、S S1 1和和S S0 0取值為零，則：取值為零，則： a a2 2a a4 4a a5 5a a6 6=0=0 a a1 1a a3 3a a5 5a a6 6=0 (3.2)=0 (3.2) a a0 0a a3 3a a4 4a a6 6=0=0 由此可

28、得由此可得: : a a2 2= = a a4 4a a5 5a a6 6 a a1 1=a=a3 3a a5 5a a6 6 (3.3)(3.3) a a0 0=a=a3 3a a4 4a a6 63.2 差錯控制差錯控制 2.2. 海明碼海明碼 3.2.2 差錯控制編碼差錯控制編碼L22發(fā)送端根據(jù)（發(fā)送端根據(jù)（3.3）式計(jì)算冗余位。）式計(jì)算冗余位。 十六進(jìn)制十六進(jìn)制0到到F相應(yīng)的冗余位如下表所示。相應(yīng)的冗余位如下表所示。3.2 差錯控制差錯控制 2.2. 海明碼海明碼 3.2.2 差錯控制編碼差錯控制編碼a a6 6a a5 5a a4 4a a3 3a a2 2a a1 1a a0 0a

29、 a6 6a a5 5a a4 4a a3 3a a2 2a a1 1a a0 000000000000000100010001111110001000101101110011001100100001000101011011010101001001000110011110110101110110010010100010011011011001100001001010101011011011101110101001001100110011011111011101001000111011100000011111111111111L23例如，發(fā)送端將十六進(jìn)制數(shù)字例如，發(fā)送端將十六進(jìn)制數(shù)字A（1010

30、）的海）的海明碼明碼1010010發(fā)送傳輸后，接收端按監(jiān)督關(guān)系式計(jì)發(fā)送傳輸后，接收端按監(jiān)督關(guān)系式計(jì)算出算出S2、S1和和S。的值，若全為。的值，若全為“0”，則沒有出錯；，則沒有出錯；若某一位出錯，可查表若某一位出錯，可查表3.2來判定是哪一位錯，從來判定是哪一位錯，從而糾正之。而糾正之。如碼字如碼字0010101傳輸中發(fā)生一位錯，在接收端傳輸中發(fā)生一位錯，在接收端收到的為收到的為0011101，通過監(jiān)督關(guān)系式可算得，通過監(jiān)督關(guān)系式可算得S2=0S1=1和和S0=1，由表，由表3.2可查得可查得S2S1S0=011對應(yīng)于對應(yīng)于a3錯，錯，因而可將因而可將0011101糾正為糾正為0010101

31、。 3.2 差錯控制差錯控制 2.2. 海明碼海明碼 3.2.2 差錯控制編碼差錯控制編碼L243.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 流量控制流量控制指指限制發(fā)送方的數(shù)據(jù)限制發(fā)送方的數(shù)據(jù)發(fā)送發(fā)送流量，使流量，使其發(fā)送速率不致超過接收方所能處理的能力其發(fā)送速率不致超過接收方所能處理的能力，而，而導(dǎo)致導(dǎo)致接收方數(shù)據(jù)幀接收方數(shù)據(jù)幀的的“淹沒淹沒” 。 流量控制是一組過程，實(shí)際上是用來流量控制是一組過程，實(shí)際上是用來限制發(fā)限制發(fā)送方在等待確認(rèn)前可以發(fā)送的數(shù)據(jù)流量送方在等待確認(rèn)前可以發(fā)送的數(shù)據(jù)流量，使其發(fā)，使其發(fā)送速率不致超過接收方所能處理的能力。因此，送速率不致超過接收方所能處理的能力。因此，

32、需要有一些規(guī)則使得發(fā)送方知道在什么時候可以需要有一些規(guī)則使得發(fā)送方知道在什么時候可以接著發(fā)送下一幀，在什么情況下必須暫停發(fā)送，接著發(fā)送下一幀，在什么情況下必須暫停發(fā)送，以等待收到某種反饋信息后再繼續(xù)發(fā)送。以等待收到某種反饋信息后再繼續(xù)發(fā)送。常用的流量控制方法是常用的流量控制方法是停止等待（停止等待（stop-and-stop-and-waitwait）和滑動窗口（）和滑動窗口（Sliding WindowSliding Window）等機(jī)制。等機(jī)制。 L253.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 3.3.1 停止等待 停止等待流量控制機(jī)制中，發(fā)送方每發(fā)出一停止等待流量控制機(jī)制中，發(fā)送方每

33、發(fā)出一幀就等待接收方返回的一個確認(rèn)（幀就等待接收方返回的一個確認(rèn)（ACK，附錄，附錄B中中ASCII碼為碼為006）幀，只有當(dāng)接收到確認(rèn)幀后，）幀，只有當(dāng)接收到確認(rèn)幀后，才發(fā)送下一幀，否則繼續(xù)等待。這種發(fā)送和等待才發(fā)送下一幀，否則繼續(xù)等待。這種發(fā)送和等待交替的過程不斷重復(fù)，直到發(fā)送方發(fā)送了一個傳交替的過程不斷重復(fù)，直到發(fā)送方發(fā)送了一個傳輸結(jié)束（輸結(jié)束（EOT）幀，完成一次數(shù)據(jù)傳輸。）幀，完成一次數(shù)據(jù)傳輸。停止等待就像課堂提問一樣，教師提問一個停止等待就像課堂提問一樣，教師提問一個問題，等待學(xué)生回答（問題，等待學(xué)生回答（ACK）之后，再提下一問，）之后，再提下一問，這樣交替進(jìn)行，直到教師結(jié)束（這

34、樣交替進(jìn)行，直到教師結(jié)束（EOT）提問。）提問。ACKACK（確認(rèn)）、（確認(rèn)）、NAKNAK（否認(rèn)）、（否認(rèn)）、EOTEOT（傳輸結(jié)束）（傳輸結(jié)束）等請查附錄等請查附錄B B。 L263.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 3.3.1 停止等待 停止等待停止等待flashflash動畫演示動畫演示請注意觀察下列幾種情況：請注意觀察下列幾種情況：1 1、正常接收正常接收2 2、數(shù)據(jù)幀傳輸時丟失數(shù)據(jù)幀傳輸時丟失3 3、應(yīng)答幀回傳時丟失應(yīng)答幀回傳時丟失4 4、接收到的數(shù)據(jù)幀檢查后發(fā)現(xiàn)有錯接收到的數(shù)據(jù)幀檢查后發(fā)現(xiàn)有錯L273.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 3.3.2 滑動窗口 停止等

35、待流量控制機(jī)制簡單，停止等待流量控制機(jī)制簡單，但但效率較低效率較低?；瑒哟翱跈C(jī)制，發(fā)送方在收到確認(rèn)幀前可以發(fā)滑動窗口機(jī)制，發(fā)送方在收到確認(rèn)幀前可以發(fā)送若干幀，即鏈路上可同時承載多個數(shù)據(jù)幀。接收送若干幀，即鏈路上可同時承載多個數(shù)據(jù)幀。接收方只對其中一些幀進(jìn)行確認(rèn)，方只對其中一些幀進(jìn)行確認(rèn)，使用一個使用一個ACKACK幀來對多幀來對多個數(shù)據(jù)幀的接收進(jìn)行確認(rèn)個數(shù)據(jù)幀的接收進(jìn)行確認(rèn)?；瑒哟翱谑前l(fā)送方和接收方創(chuàng)建的一個額外緩滑動窗口是發(fā)送方和接收方創(chuàng)建的一個額外緩沖區(qū)（發(fā)送方的沖區(qū)（發(fā)送方的發(fā)送窗口發(fā)送窗口和接收方的和接收方的接收窗口接收窗口），），窗口可以存儲若干數(shù)據(jù)幀，窗口在數(shù)據(jù)傳輸過程中窗口可以存

36、儲若干數(shù)據(jù)幀，窗口在數(shù)據(jù)傳輸過程中根據(jù)控制向前滑動，從而控制數(shù)據(jù)傳輸過程，并且根據(jù)控制向前滑動，從而控制數(shù)據(jù)傳輸過程，并且發(fā)送方在收到接收方的確認(rèn)之前能夠傳輸?shù)膸瑪?shù)目發(fā)送方在收到接收方的確認(rèn)之前能夠傳輸?shù)膸瑪?shù)目也進(jìn)行了限制。也進(jìn)行了限制。L283.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 3.3.2 滑動窗口 為了記錄哪些幀已經(jīng)被傳輸以及接收了哪些幀，為了記錄哪些幀已經(jīng)被傳輸以及接收了哪些幀，滑動窗口引入了一個基于窗口大小的標(biāo)識機(jī)制。幀滑動窗口引入了一個基于窗口大小的標(biāo)識機(jī)制。幀以以模模n n方式標(biāo)識方式標(biāo)識，即幀編號從，即幀編號從0到到n 1。例如。例如n=8，則，則幀編號為幀編號為“0、1

37、、2、3、4、5、6、7、0、1、2、3、4、5、6、7、0、1、”。同時規(guī)定滑動窗口的大小。同時規(guī)定滑動窗口的大小為為n 1，也就是說，也就是說窗口能覆蓋的幀數(shù)為所有編號的幀窗口能覆蓋的幀數(shù)為所有編號的幀數(shù)減數(shù)減1 1。例如幀編號為。例如幀編號為07共共8個，則窗口大小為個，則窗口大小為7，它不能覆蓋所有編號。它不能覆蓋所有編號。L293.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 3.3.2 滑動窗口 接收方可以不等窗口填滿就進(jìn)行確認(rèn)，只要接接收方可以不等窗口填滿就進(jìn)行確認(rèn)，只要接收方窗口未滿收方窗口未滿，發(fā)送方就可繼續(xù)傳輸。接收方發(fā)出發(fā)送方就可繼續(xù)傳輸。接收方發(fā)出確認(rèn)幀時，還包含將接收的下

38、一幀編號。確認(rèn)幀時，還包含將接收的下一幀編號。例如例如接收方接收方發(fā)出發(fā)出已接收已接收1號幀的確認(rèn)幀，就包含號幀的確認(rèn)幀，就包含了將要接收了將要接收2號幀號幀。這時發(fā)送方收到含有編號。這時發(fā)送方收到含有編號2的確的確認(rèn)幀時，就認(rèn)幀時，就知道編號知道編號1前的所有幀均已經(jīng)被接收了前的所有幀均已經(jīng)被接收了。由于收發(fā)兩端的窗口最多存儲由于收發(fā)兩端的窗口最多存儲n 1個幀，所以發(fā)個幀，所以發(fā)送方在收到接收方確認(rèn)幀前，最多可以發(fā)送送方在收到接收方確認(rèn)幀前，最多可以發(fā)送n 1個幀。個幀。L303.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 3.3.2 滑動窗口 發(fā)送窗口用來發(fā)送窗口用來對發(fā)送方進(jìn)行流量控制對

39、發(fā)送方進(jìn)行流量控制，窗口大，窗口大小指明了在收到對方小指明了在收到對方ACK之前最多可以發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前最多可以發(fā)送數(shù)據(jù)幀數(shù)，窗口內(nèi)的幀是可以連續(xù)發(fā)送的。數(shù)，窗口內(nèi)的幀是可以連續(xù)發(fā)送的。發(fā)送方傳輸開始前，發(fā)送方窗口有發(fā)送方傳輸開始前，發(fā)送方窗口有n 1個幀。隨個幀。隨著數(shù)據(jù)幀的發(fā)送，窗口的左邊界向內(nèi)移動，窗口不著數(shù)據(jù)幀的發(fā)送，窗口的左邊界向內(nèi)移動，窗口不斷被縮小。例如在接收到最近一次確認(rèn)幀來已經(jīng)發(fā)斷被縮小。例如在接收到最近一次確認(rèn)幀來已經(jīng)發(fā)送了送了3幀，那么窗口中剩余的幀數(shù)是幀，那么窗口中剩余的幀數(shù)是n 1 3。一旦收。一旦收到一個確認(rèn)幀。到一個確認(rèn)幀。窗口右邊界根據(jù)確認(rèn)幀確認(rèn)的數(shù)據(jù)窗口右邊界根

40、據(jù)確認(rèn)幀確認(rèn)的數(shù)據(jù)幀個數(shù)對窗口自動進(jìn)行相同數(shù)目的擴(kuò)展幀個數(shù)對窗口自動進(jìn)行相同數(shù)目的擴(kuò)展。1. 1. 發(fā)送方窗口發(fā)送方窗口L313.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 例如一個大小為例如一個大小為7的發(fā)送方窗口，假設(shè)已的發(fā)送方窗口，假設(shè)已發(fā)送了發(fā)送了03號四個幀后，窗口的左邊界也右移了四個位號四個幀后，窗口的左邊界也右移了四個位，沒收到確認(rèn)幀時，窗口內(nèi)就只有三個幀（沒收到確認(rèn)幀時，窗口內(nèi)就只有三個幀（4、5、6）。）。設(shè)這時收到了編號為設(shè)這時收到了編號為3確認(rèn)幀，就知道有已經(jīng)三個幀確認(rèn)幀，就知道有已經(jīng)三個幀（0、1和和2號）正確傳輸?shù)綄Ψ?，同時發(fā)送方就擴(kuò)展號）正確傳輸?shù)綄Ψ?，同時發(fā)送方就擴(kuò)

41、展其窗口右邊界將緩沖區(qū)中后面三個幀（其窗口右邊界將緩沖區(qū)中后面三個幀（7、0和和1）包）包含到窗口中，這時發(fā)送方窗口又包含了六幀（含到窗口中，這時發(fā)送方窗口又包含了六幀（4、5、6、7、0和和1）。）。3號幀接收方正接收號幀接收方正接收 3.3.2 滑動窗口 L323.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 注意：注意：發(fā)送方將數(shù)據(jù)幀發(fā)送出去時，滑動窗口左邊界發(fā)送方將數(shù)據(jù)幀發(fā)送出去時，滑動窗口左邊界向左收縮窗口。而當(dāng)收到向左收縮窗口。而當(dāng)收到接收方發(fā)來的接收方發(fā)來的確認(rèn)幀時，確認(rèn)幀時，發(fā)送方滑動窗口右邊界向右擴(kuò)展。發(fā)送方滑動窗口右邊界向右擴(kuò)展。3.3.2 滑動窗口 1. 1. 發(fā)送方窗口發(fā)送

42、方窗口L333.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 3.3.2 滑動窗口 當(dāng)接收方收到一個有序且無差錯的幀后，當(dāng)接收方收到一個有序且無差錯的幀后，接收接收窗口向前滑動窗口向前滑動，并準(zhǔn)備接收下一幀，同時向發(fā)送方，并準(zhǔn)備接收下一幀，同時向發(fā)送方發(fā)出一個確認(rèn)。發(fā)出一個確認(rèn)。接收方在傳輸開始的時候，接收方窗口有接收方在傳輸開始的時候，接收方窗口有n 1個個幀空間但不一定包含幀空間但不一定包含n 1個幀。個幀。接收數(shù)據(jù)幀后，接收接收數(shù)據(jù)幀后，接收方窗口會不斷縮小方窗口會不斷縮小。它表示發(fā)送確認(rèn)幀前窗口中還。它表示發(fā)送確認(rèn)幀前窗口中還可接收的幀的數(shù)目（剩余的幀數(shù)）。一旦可接收的幀的數(shù)目（剩余的幀數(shù)

43、）。一旦發(fā)送一個發(fā)送一個確認(rèn)幀，窗口右邊界就會按確認(rèn)的幀數(shù)量自動擴(kuò)展確認(rèn)幀，窗口右邊界就會按確認(rèn)的幀數(shù)量自動擴(kuò)展。2. 2. 接收方窗口接收方窗口L343.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 3.3.2 滑動窗口 例如一個大小為例如一個大小為7的接收方窗口，這時接收窗口的接收方窗口，這時接收窗口包含了七個幀，表示目前可以接收包含了七個幀，表示目前可以接收7個數(shù)據(jù)幀。如果個數(shù)據(jù)幀。如果已接收了一個幀（已接收了一個幀（0號），窗口的號），窗口的左邊界向右移動左邊界向右移動一一幀位置，這時接收窗口在發(fā)送確認(rèn)幀之前只有幀位置，這時接收窗口在發(fā)送確認(rèn)幀之前只有6個幀個幀還可以接收。如果還可以接收。

44、如果0號幀到號幀到3號幀已經(jīng)接收但還沒有號幀已經(jīng)接收但還沒有確認(rèn)，那么窗口就只有三幀的空間。確認(rèn)，那么窗口就只有三幀的空間。2. 2. 接收方窗口接收方窗口L353.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 3.3.2 滑動窗口 發(fā)送方發(fā)送確認(rèn)幀后，接收方滑動窗口的發(fā)送方發(fā)送確認(rèn)幀后，接收方滑動窗口的右邊右邊界向右擴(kuò)展界向右擴(kuò)展，它按照最近確認(rèn)的幀數(shù)量來擴(kuò)展相同，它按照最近確認(rèn)的幀數(shù)量來擴(kuò)展相同數(shù)目的位置。例如，上一確認(rèn)幀中包含編號數(shù)目的位置。例如，上一確認(rèn)幀中包含編號2，而當(dāng)，而當(dāng)前確認(rèn)幀中包含編號為前確認(rèn)幀中包含編號為5，則窗口自動擴(kuò)展三個空間；，則窗口自動擴(kuò)展三個空間；如果上一確認(rèn)幀中包

45、含編號如果上一確認(rèn)幀中包含編號3，而當(dāng)前確認(rèn)幀中包含，而當(dāng)前確認(rèn)幀中包含編號為編號為1，則窗口自動擴(kuò)展六（，則窗口自動擴(kuò)展六（1+8 3）個空間。）個空間。2. 2. 接收方窗口接收方窗口L363.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 3.3.2 滑動窗口 注意：注意：接收方接收數(shù)據(jù)幀后，接收方滑動窗口左邊界接收方接收數(shù)據(jù)幀后，接收方滑動窗口左邊界向左收縮窗口。而當(dāng)發(fā)送確認(rèn)幀時，接收方滑動窗向左收縮窗口。而當(dāng)發(fā)送確認(rèn)幀時，接收方滑動窗口右邊界向右擴(kuò)展。口右邊界向右擴(kuò)展。2. 2. 接收方窗口接收方窗口L373.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 3.3.2 滑動窗口 發(fā)送方收到接收方

46、的確認(rèn)后，發(fā)送窗口右邊界發(fā)送方收到接收方的確認(rèn)后，發(fā)送窗口右邊界向右移動，同時新的幀會到達(dá)發(fā)送窗口，已被確認(rèn)向右移動，同時新的幀會到達(dá)發(fā)送窗口，已被確認(rèn)正確收到的幀移到了窗口的外面正確收到的幀移到了窗口的外面。所以。所以接收方的確接收方的確認(rèn)認(rèn)作為一個作為一個依據(jù)依據(jù)，控制控制發(fā)送方發(fā)送發(fā)送方發(fā)送窗口窗口向前向前滑動滑動。接收方可以接收方可以根據(jù)自己的接收能力來控制確認(rèn)幀的發(fā)根據(jù)自己的接收能力來控制確認(rèn)幀的發(fā)送送，從而實(shí)現(xiàn)傳輸流量的控制從而實(shí)現(xiàn)傳輸流量的控制。由于滑動窗口中使用了確認(rèn)機(jī)制，因此它也兼由于滑動窗口中使用了確認(rèn)機(jī)制，因此它也兼有差錯控制的功能。有差錯控制的功能。3. 3. 滑動窗口

47、的流量控制使用滑動窗口的流量控制使用 滑動窗口滑動窗口flashflash動畫演示動畫演示不能演示請修改鏈接路徑不能演示請修改鏈接路徑L383.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 3.3.2 滑動窗口 滑動窗口的大小比模數(shù)小滑動窗口的大小比模數(shù)小1，原因是為了避免確，原因是為了避免確認(rèn)幀中包含的編號出現(xiàn)二義性。假設(shè)認(rèn)幀中包含的編號出現(xiàn)二義性。假設(shè)n=8窗口大小也窗口大小也為為8，如果這時發(fā)送了，如果這時發(fā)送了0號幀，又收到編號號幀，又收到編號1的確認(rèn)幀的確認(rèn)幀（ACK 1）。發(fā)送方就開始擴(kuò)展窗口，并繼續(xù)發(fā)送）。發(fā)送方就開始擴(kuò)展窗口，并繼續(xù)發(fā)送1、2、3、4、5、6、7和和0號幀。當(dāng)發(fā)送方

48、又收到號幀。當(dāng)發(fā)送方又收到ACK 1，接收方就不知道是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)問題而重發(fā)的上一次的接收方就不知道是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)問題而重發(fā)的上一次的ACK 1，還是最近發(fā)送的八幀的新的，還是最近發(fā)送的八幀的新的ACK 1。而將窗。而將窗口大小設(shè)定為口大小設(shè)定為7（n 1），就不會發(fā)生這種情況了。），就不會發(fā)生這種情況了。3. 3. 滑動窗口的流量控制使用滑動窗口的流量控制使用 L393.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 3.3.3 鏈路管理 鏈路的建立，維持和釋放稱為數(shù)據(jù)鏈路層的鏈鏈路的建立，維持和釋放稱為數(shù)據(jù)鏈路層的鏈路管理。路管理。鏈路管理功能主要用于面向連接的服務(wù)，鏈路管理功能主要用于面向連接的服務(wù)，

49、為網(wǎng)絡(luò)層提供幾種不同質(zhì)量的鏈路服務(wù)。通信前，為網(wǎng)絡(luò)層提供幾種不同質(zhì)量的鏈路服務(wù)。通信前，必須首先確認(rèn)對方已處于就緒狀態(tài)（如發(fā)送一個詢必須首先確認(rèn)對方已處于就緒狀態(tài)（如發(fā)送一個詢問幀問幀ENQ（ASCII碼為碼為005），并交換一些必要的信，并交換一些必要的信息以對幀序號初始化，然后才能建立連接。在傳輸息以對幀序號初始化，然后才能建立連接。在傳輸過程中則要維持該連接。如果出現(xiàn)差錯，需要重新過程中則要維持該連接。如果出現(xiàn)差錯，需要重新初始化，重新自動建立連接，傳輸完畢后則要釋放初始化，重新自動建立連接，傳輸完畢后則要釋放連接。如傳輸正確，接收方發(fā)一個確認(rèn)應(yīng)答連接。如傳輸正確，接收方發(fā)一個確認(rèn)應(yīng)答A

50、CK，否則發(fā)送一個否定應(yīng)答否則發(fā)送一個否定應(yīng)答NAK。L403.3 流量控制和鏈路管理流量控制和鏈路管理 3.3.3 鏈路管理 在多點(diǎn)共享（廣播式）網(wǎng)絡(luò)中，通信站點(diǎn)間信在多點(diǎn)共享（廣播式）網(wǎng)絡(luò)中，通信站點(diǎn)間信道的分配和管理也屬于數(shù)據(jù)層鏈路管理的范疇。例道的分配和管理也屬于數(shù)據(jù)層鏈路管理的范疇。例如，如，Ethernet中采用的介質(zhì)訪問控制方法中采用的介質(zhì)訪問控制方法CSMA/CD。CSMA/CD將在第將在第4章進(jìn)行介紹。章進(jìn)行介紹。L413.4 數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層“協(xié)議協(xié)議”也稱為也稱為“規(guī)程規(guī)程”可通用?？赏ㄓ?。在計(jì)算機(jī)通信的早期，對于經(jīng)常產(chǎn)生誤碼的實(shí)際鏈在計(jì)算機(jī)

51、通信的早期，對于經(jīng)常產(chǎn)生誤碼的實(shí)際鏈路，只要加上合適的控制規(guī)程，就可以使通信變得路，只要加上合適的控制規(guī)程，就可以使通信變得比較可靠。比較可靠。數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議主要分為異步協(xié)議和同步協(xié)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議主要分為異步協(xié)議和同步協(xié)議兩大類。議兩大類。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要采用同計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要采用同步協(xié)議。步協(xié)議。L423.4 數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議 1.異步協(xié)議異步協(xié)議 異步協(xié)議異步協(xié)議以字符作為信息傳輸單位以字符作為信息傳輸單位，在每個，在每個字符的起始處同步，但字符的起始處同步，但字符之間的間隔時間是不字符之間的間隔時間是不固定的固定的（字符之間是異步的）。（字符之間是異步的）。起止式通信規(guī)程

52、便是異步協(xié)議的典型，它是起止式通信規(guī)程便是異步協(xié)議的典型，它是靠起始為（邏輯靠起始為（邏輯0）和停止位（邏輯）和停止位（邏輯1）來實(shí)現(xiàn)字）來實(shí)現(xiàn)字符的定界及字符內(nèi)比特的同步的。符的定界及字符內(nèi)比特的同步的。一般用于數(shù)據(jù)一般用于數(shù)據(jù)速率較低的場合，主要是用在調(diào)制解調(diào)器中速率較低的場合，主要是用在調(diào)制解調(diào)器中。L433.4 數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議 2.同步協(xié)議同步協(xié)議同步協(xié)議是同步協(xié)議是以許多字符或許多比特以許多字符或許多比特組成的組成的數(shù)數(shù)據(jù)塊為傳輸單位據(jù)塊為傳輸單位，在幀的起始處同步，使幀內(nèi)維，在幀的起始處同步，使幀內(nèi)維持固定的時鐘。由于采用幀為傳輸單位，所以同持固定的時鐘。由于采用幀為傳輸

53、單位，所以同步協(xié)議能更有效地利用信道，也便于實(shí)現(xiàn)差錯控步協(xié)議能更有效地利用信道，也便于實(shí)現(xiàn)差錯控制、流量控制等功能。制、流量控制等功能。同步協(xié)議可分為兩類：同步協(xié)議可分為兩類：面向字符面向字符（字節(jié)）的（字節(jié)）的協(xié)議（協(xié)議（Character-Oriented Protocol）和）和面向比面向比特特的協(xié)議（的協(xié)議（Bit-Oriented Protocol）。）。L443.4 數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議 2.同步協(xié)議同步協(xié)議（1）面向比特的協(xié)議）面向比特的協(xié)議信息傳輸以位為單位信息傳輸以位為單位，鏈路監(jiān)控功能通過傳，鏈路監(jiān)控功能通過傳輸一定的位組合所表示的命令和響應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。輸一定的位組合所表示

54、的命令和響應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。高級數(shù)據(jù)鏈路控制高級數(shù)據(jù)鏈路控制HDLC（High-level Data Link Control）是一個面向比特的協(xié)議，面向比）是一個面向比特的協(xié)議，面向比特意味著特意味著HDLC把幀當(dāng)作比特流，它支持半雙工和把幀當(dāng)作比特流，它支持半雙工和全雙工通信。所有面向比特的協(xié)議都高級數(shù)據(jù)鏈全雙工通信。所有面向比特的協(xié)議都高級數(shù)據(jù)鏈路控制路控制HDLC有關(guān)。有關(guān)。（2）面向字符的協(xié)議）面向字符的協(xié)議面向字符的協(xié)議效率比面向比特的協(xié)議低，面向字符的協(xié)議效率比面向比特的協(xié)議低，例如例如BSC規(guī)程，現(xiàn)在不大采用。規(guī)程，現(xiàn)在不大采用。L453.4 數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議 3.局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議主要由局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議主要由IEEE 802小組小組制定，它們涵蓋了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層