數(shù)據(jù)鏈路層需要解決的問(wèn)題

1、數(shù)據(jù)鏈路層需要解決的問(wèn)題1）為網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)2）成幀3）差錯(cuò)控制4）流量控制11）為網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)將源端網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)傳輸給宿端網(wǎng)絡(luò)層物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層應(yīng)用層比特流物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層保證數(shù)據(jù)流的順序傳輸層應(yīng)用層源宿2為網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)的分類無(wú)確認(rèn)的無(wú)連接服務(wù)從源到宿發(fā)送獨(dú)立幀，不確認(rèn)幀的到達(dá)不提供糾錯(cuò)重傳服務(wù)適用于誤碼率較低的可靠通信有確認(rèn)的無(wú)連接服務(wù)對(duì)發(fā)送的每一幀獨(dú)立確認(rèn)其接收情況在一定時(shí)間間隔內(nèi)未收到確認(rèn)則重發(fā)這一幀適用于不可靠的通信3有確認(rèn)的面向連接服務(wù)- 從源到宿建立連接（占用資源）- 在連接上傳輸賦予編號(hào)的幀- 保證幀的正確順序，且每幀只接收一次- 對(duì)每一幀都確認(rèn)- 斷

2、開(kāi)連接（釋放占用的資源）42）成幀為了給網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)，需要使用物理層提供的服務(wù)（比特流的透明傳輸）使用物理層服務(wù)的方法：把比特流分成離散的幀通過(guò)幀的校驗(yàn)和檢錯(cuò)，采取相應(yīng)措施成幀的方法標(biāo)識(shí)幀的首尾5成幀的方法字符計(jì)數(shù)法字符填充的首尾標(biāo)識(shí)法位填充的首尾標(biāo)識(shí)法6字符流舉例幀頭：說(shuō)明幀的字符數(shù)控制字符傳輸錯(cuò)誤出現(xiàn)差錯(cuò)帶來(lái)的問(wèn)題 無(wú)法確定下一幀的幀頭位置 無(wú)法確定重傳幀的幀頭位置7特點(diǎn)幀不定長(zhǎng)用幀頭一個(gè)控制字符區(qū)分幀的首尾按照控制字符說(shuō)明的長(zhǎng)度計(jì)數(shù)，確定幀邊界問(wèn)題控制字符的數(shù)值錯(cuò)誤造成發(fā)送與接收不同步字符計(jì)數(shù)法8字符填充的首尾標(biāo)識(shí)法舉例幀首同步字符幀尾數(shù)據(jù)傳輸幀填充字符SYN SYN DLE STX

3、A DLE DLE B DLE DLE C DLE ETX9特點(diǎn)用8位ASCII碼定義幀頭和幀尾的標(biāo)識(shí)符DLE STX（Data Link Escape; Start of Text）DLE ETX（Data Link Escape; End of Text ）出現(xiàn)差錯(cuò)后無(wú)需解決再同步問(wèn)題需要解決的問(wèn)題數(shù)據(jù)中包含定義的標(biāo)識(shí)符DLE、STX和ETX解決：發(fā)送方插入一個(gè)相同的標(biāo)識(shí)符字符填充的首尾標(biāo)識(shí)法10位填充的首尾標(biāo)識(shí)法舉例幀首011111000幀尾數(shù)據(jù)帶填充位的首尾標(biāo)志法（面向位）：HDLC填充位 11位填充的首尾標(biāo)識(shí)法特點(diǎn)幀以bit為單位，不以byte為單位定義特殊的幀頭和幀尾標(biāo)識(shí)位模式01

4、111110需要解決的問(wèn)題數(shù)據(jù)中包含定義的標(biāo)識(shí)位模式01111110解決：發(fā)送方在連續(xù)5個(gè)“1”之后插入一個(gè)“0”123）差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制的基本概念與差錯(cuò)控制有關(guān)的術(shù)語(yǔ)差錯(cuò)控制方法舉例13差錯(cuò)控制的基本概念差錯(cuò)控制需要解決的問(wèn)題保證不丟幀保證不亂序差錯(cuò)控制手段接收方回送確認(rèn)控制幀用計(jì)時(shí)器確定幀丟失情況用幀的編號(hào)識(shí)別重復(fù)幀情況14差錯(cuò)的檢測(cè)和糾正糾錯(cuò)碼在發(fā)送的數(shù)據(jù)塊中附加充足的冗余信息接收方根據(jù)冗余信息糾正錯(cuò)誤檢錯(cuò)碼在發(fā)送的數(shù)據(jù)塊中附加適當(dāng)?shù)娜哂嘈畔?，使接收方有足夠的信息檢測(cè)是否有差錯(cuò)當(dāng)有差錯(cuò)時(shí)，對(duì)發(fā)送方請(qǐng)求重傳151.奇偶校驗(yàn)（Parity Checking）若接收方收到的字節(jié)奇偶結(jié)果不正確，

5、就可以知道傳輸中發(fā)生了錯(cuò)誤。奇偶校驗(yàn)分析 奇偶校驗(yàn)?zāi)軝z測(cè)出任何單比特錯(cuò)誤。 若接收方發(fā)現(xiàn)1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，則發(fā)生錯(cuò)誤。 問(wèn)題：在電子傳輸中，單比特錯(cuò)誤很罕見(jiàn)。 通常是“突發(fā)錯(cuò)誤” 結(jié)論若有奇數(shù)個(gè)比特位改變，奇偶校驗(yàn)?zāi)軝z測(cè)出該錯(cuò)誤。若有偶數(shù)個(gè)比特位改變，奇偶校驗(yàn)不能檢測(cè)出該錯(cuò)誤。奇偶校驗(yàn)?zāi)馨l(fā)現(xiàn)大約50的突發(fā)錯(cuò)誤。16差錯(cuò)編碼傳輸差錯(cuò)校驗(yàn)=？2.循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC,Cyclic Redundancy Check） 一種通過(guò)多項(xiàng)式除法檢測(cè)錯(cuò)誤的方法。17校驗(yàn)算法： 待傳數(shù)據(jù)F(x), 生成多項(xiàng)式G(x)。 雙方約定生成多項(xiàng)式G(X)，如：CRC-16 = X16+X13+X2+1 計(jì)算：余數(shù)R(x)

6、 F(x)*X16/G(X) 作為校驗(yàn)碼，校驗(yàn)位數(shù) r=16。G(x) F(x) 000R(x)傳輸：T(x) = F(x)*x16 + R(x)16個(gè)018 編碼思想：將位串看成系數(shù)為0或1的多項(xiàng)式 檢錯(cuò)思想：收發(fā)雙方約定一個(gè)生成多項(xiàng)式G(x)（其最高階和最低階系數(shù)必須為1），發(fā)送方在幀的末尾加上校驗(yàn)和，使帶校驗(yàn)和的幀的多項(xiàng)式能被G(x)整除。接收方收到后，用G(x)除多項(xiàng)式，若有余數(shù)，則傳輸有錯(cuò)。常用的CRC多項(xiàng)式：CRC-12 = x12+x11+x3+x2+x + 1CRC-16 = x16+x15+x2 + 1CRC-CCITT = X16 + x12 + x5 + 119海明碼當(dāng)檢

7、測(cè)到錯(cuò)誤時(shí)，有兩種選擇：重發(fā)原幀 （CRC） 修復(fù)壞幀（海明碼）20 碼字位的編號(hào)從左到右，最左面是第一位，其中2的冪數(shù)位是檢驗(yàn)位，其余是k個(gè)數(shù)據(jù)位(信息元)。* 信息元(數(shù)據(jù)) p校驗(yàn)位21海明碼的編碼與譯碼方法用矩陣乘法求校驗(yàn)位，并且找出錯(cuò)誤位。設(shè)編碼長(zhǎng)度為n2r一1，其中r為校驗(yàn)碼的位數(shù)。數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度 knr；校驗(yàn)位插入到編碼序列的2j-1(j1，2，r)的位置上；由r(樣本)建立一個(gè)(2r一1)行r列的矩陣。將編碼碼字寫(xiě)成位串形式的一維向量,海明編碼中校驗(yàn)位的求解公式如下: 22 其中，l1l2lr-1lr1或0(l0為偶校驗(yàn)，l1為奇校驗(yàn))； b，b0。 23例 按下列步驟將數(shù)據(jù)(信息)1100進(jìn)行編碼和譯碼，設(shè)校驗(yàn)位為r3。a編碼長(zhǎng)度2r-123-17 數(shù)據(jù)位 kn-r4 校驗(yàn)位 r324b編碼過(guò)程p1+0+1+0+1+0+0=0 p1=00+p2+1+0+0+0+0=0 p2=10+0+0+p3+1+0+0=0 p3=1解得海明編碼為0111100 25c譯碼過(guò)程設(shè)接收的編碼為011100026將等號(hào)右邊( )號(hào)內(nèi)的數(shù)用十進(jìn)制表示，得(101)2 5，即指出第5位有錯(cuò)，將接收到的編碼第5位取反，即可得到正確的原海明編碼。 0 1 1 1 0 0 0 取反 0 1 1 1 1 0 0 正確的編碼274）流量控制為什么要進(jìn)行流量控制發(fā)送方的傳送能力大于接