杨庚-计算机网络 CH03 数据链路层.pptVIP

南京邮电大学计算机学院 “计算机通信与网络”国家精品课程组 内容纲要 数据链路层的基本概念 数据的可靠传输和流量控制 差错控制 点对点信道的数据链路层协议 内容纲要 数据链路层的基本概念 数据的可靠传输和流量控制 差错控制 点对点信道的数据链路层协议 3.1 数据链路层的基本概念 数据链路层在物理连接提供的比特流传输服务基础上，构成透明的、相对无差错的数据链路，实现可靠、有效的数据传送。 数据链路层协议负责在物理网络与计算机的协议组之间提供一个接口。 3.1 数据链路层的基本概念 3.1 数据链路层的基本概念 数据链路与数据电路 数据电路又可称为物理链路或链路 数据链路又称为逻辑链路 数据链路是在数据电路上增加传输控制功能实现的。 只有建立了数据链路，才能真正地实现数据通信。 3.1 数据链路层的基本概念 数据链路的基本结构（线路拓扑 ） 点到点链路 多点链路 数据链路层的传送方式： 单工通信 半双工通信(Half Duplex) 全双工通信(Full Duplex) 3.1 数据链路层的基本概念 在链路中，所连接的节点称为“站” 。 发送命令或信息的站称为“主站”，在通信过程中一般起控制作用；接收数据或命令，并做出响应的站称为“从站”，在通信过程中处于受控地位。 同时具有主站和从站功能的，能够发出命令和响应信息的站称为复合站。 3.1 数据链路层的基本概念 3.1 数据链路层的基本概念 3.1 数据链路层的基本概念 物理层的任务是实现比特流的传送，但不能保证没有错误，需要数据链路层进行差错检测和纠正。 为了便于实现流量控制和差错控制，数据链路层将比特流分割成离散的帧，独立地计算校验和，发送和接收。 数据链路层的协议数据服务单元PDU，即传输和处理的数据单位：帧。 3.1 数据链路层的基本概念 数据链路层帧的结构，包括需要传输的数据、相应的控制信息、校验信息、帧之间的分隔标志等。 帧的形成方法： 字符计数法 含字节填充的分界符法 含位填充的分界标志法 物理层编码违例法 3.1 数据链路层的基本概念 数据链路层的目标：在数据链路上提供可靠的信息传输 数据链路层的功能： 内容纲要 数据链路层的基本概念 数据的可靠传输和流量控制 差错控制 点对点信道的数据链路层协议 3.2 数据的可靠传输与流量控制 所谓数据的可靠传输，主要是指数据从发送方经过传输到达接收方后，没有出现差错和数据丢失。 数据的可靠传输必须包括数据在链路上的流量控制过程和差错控制过程，这两个过程的有机结合，实现了可靠的数据传输控制。 3.2 数据的可靠传输与流量控制 在数据通信中，要求发送方的发送数据速率必须不能超过接收方的接收和处理数据的速率。 由于双方数据收发设备处理能力的差异，在传输中必须协调收发双方的数据传输，保证数据正确、有序的接收。当接收方来不及接收和处理数据时，就必须采取相应的措施来控制发送方发送数据的速率。 流量控制一般由接收方主动控制实现的。 3.2 数据的可靠传输与流量控制 流量控制的作用： 现代数据通信的交换方式，采用了存储转发的分组交换技术，当接收方的处理能力小于发送方的发送量时，必须采用流量控制。 3.2 数据的可靠传输与流量控制 1、完全理想化的数据传输 2、最简单流量控制的数据链路层协议 3、实用的停止等待协议 4、连续ARQ协议 5、选择ARQ协议 3.2 数据的可靠传输与流量控制 3.2 数据的可靠传输与流量控制 完全理想化的数据传输所基于的两个假定: 假定1：链路是理想的传输信道，所传送的任何数据既不会出差错也不会丢失。 假定2：不管发送方以多快的速率发送数据，接收方总是来得及收下，并及时上交主机。 3.2 数据的可靠传输与流量控制 保留上述的第一个假定，即主机A向主机B传输数据的信道仍然是无差错的理想信道。但现在不能保证接收端向主机交付数据的速率永远不低于发送端发送数据的速率，需要流量控制。 由收方控制发方的数据流，是计算机网络中流量控制的一个基本方法。 3.2 数据的可靠传输与流量控制 开关式流量控制: XON/XOFF, 硬件 协议式流量控制: ARQ自动重发请求 停止等待协议（Stop-and-Wait Protocol ） 滑动窗口协议（Slide Window Protocol ） （1）连续ARQ协议 （2）选择ARQ协议 3.2 数据的可靠传输与流量控制 (1) 从主机取一个数据帧； (2) 将数据帧送到数据链路层的发送缓存； (3) 将发送缓存中的数据帧发送出去； (4) 等待； (5) 若收到由接收结点发过来的确认应答 信息，则从主机取一