串行通信基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)據(jù)鏈路層的作用

數(shù)據(jù)鏈路層的作用目錄CONTENTS02數(shù)據(jù)鏈路層的功能01數(shù)據(jù)鏈路層解決的問題理解數(shù)據(jù)鏈路層所解決的問題掌握數(shù)據(jù)鏈路層的功能學(xué)習(xí)目標(biāo)數(shù)據(jù)鏈路層解決的問題數(shù)據(jù)鏈路層在物理層提供服務(wù)的基礎(chǔ)上向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)，其最基本的服務(wù)是將源端網(wǎng)絡(luò)層來的數(shù)據(jù)可靠地傳輸?shù)较噜徆?jié)點(diǎn)的目標(biāo)機(jī)網(wǎng)絡(luò)層。為保障數(shù)據(jù)塊的有效傳輸，數(shù)據(jù)鏈路層必須要解決：數(shù)據(jù)成幀、幀的傳輸及差錯(cuò)處理、數(shù)據(jù)鏈路的通路管理等幾個(gè)問題。路由器A路由器B主機(jī)A主機(jī)B將數(shù)據(jù)組成幀鏈路建立、維持、釋放數(shù)據(jù)鏈路Internet物理層數(shù)據(jù)鏈路網(wǎng)絡(luò)層傳輸層應(yīng)用層……1010110110101101與下一個(gè)節(jié)點(diǎn)間的鏈路管理11101101出錯(cuò)10101101差錯(cuò)處理物理層物理鏈路數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路物理鏈路數(shù)據(jù)鏈路網(wǎng)絡(luò)層傳輸層應(yīng)用層物理層數(shù)據(jù)鏈路網(wǎng)絡(luò)層物理鏈路物理層數(shù)據(jù)鏈路網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層功能成幀：數(shù)據(jù)鏈路層為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)有效的差錯(cuò)控制，以幀的形式傳輸數(shù)據(jù)，此時(shí)，就必須有相應(yīng)的幀同步技術(shù)，這就是數(shù)據(jù)鏈路層的“成幀”（也稱為“幀同步”）。網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理鏈路網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)幀尾幀頭發(fā)送端接收端裝入幀比特流1010……0110網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)幀比特流取出網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)幀尾幀頭數(shù)據(jù)鏈路層功能差錯(cuò)控制技術(shù)：在數(shù)據(jù)通信過程中，由于衰減、失真和噪聲，會(huì)使通信線路上的信號(hào)發(fā)生錯(cuò)誤。為了減少錯(cuò)誤，提高通信質(zhì)量，除了改善傳輸信道的電氣特性，使誤碼率達(dá)到要求外，更常用的方法是采取檢錯(cuò)、糾錯(cuò)技術(shù)，即差錯(cuò)控制。

數(shù)據(jù)鏈路層的一個(gè)重要功能就是分析差錯(cuò)產(chǎn)生的原因與差錯(cuò)類型，研究檢查是否產(chǎn)生差錯(cuò)以及如何糾正差錯(cuò)，即差錯(cuò)控制技術(shù)。源端目的端通信信道01010100101110數(shù)據(jù)噪聲數(shù)據(jù)+噪聲物理層傳輸差錯(cuò)的產(chǎn)生過程如下：數(shù)據(jù)鏈路層功能差錯(cuò)控制技術(shù)源端目的端通信信道01010100101110數(shù)據(jù)噪聲數(shù)據(jù)+噪聲物理層傳輸差錯(cuò)的產(chǎn)生過程如下：差錯(cuò)控制的核心是抗干擾編碼，簡(jiǎn)稱編碼。其基本思想是通過對(duì)信息序列作某種變換，使原來彼此獨(dú)立、互不相關(guān)的信息碼元列產(chǎn)生某種規(guī)律性（相關(guān)性），從而在接收端有可能根據(jù)這種規(guī)律性來檢查，進(jìn)而糾正傳輸信號(hào)序列中的差錯(cuò)。差錯(cuò)控制案例分析數(shù)據(jù)鏈路層功能流量控制：流量控制實(shí)際上是對(duì)發(fā)送方數(shù)據(jù)流量的控制，使其發(fā)送速率不至于超過接收端的處理能力。

上層數(shù)據(jù)緩存發(fā)送端

上層數(shù)據(jù)緩存接收端高層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路表示數(shù)據(jù)幀由于接收能力小造成幀丟失

表示數(shù)據(jù)流向數(shù)據(jù)鏈路層功能鏈路管理：數(shù)據(jù)鏈路層的“鏈路管理”功能包括數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和釋放三個(gè)主要環(huán)節(jié)。當(dāng)鏈路兩端的節(jié)點(diǎn)要進(jìn)行通信前，必須首先確認(rèn)對(duì)方已處于就緒狀態(tài)，并交換一些必要的信息以對(duì)幀序號(hào)進(jìn)