數(shù)據(jù)鏈路層ppt課件.ppt

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1、第三章數(shù)據(jù)鏈路層第三章數(shù)據(jù)鏈路層1數(shù)據(jù)鏈路是什么？2如何保證數(shù)據(jù)鏈路的可靠？3設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)鏈路層，有沒(méi)有值得借鑒的案例呢?廣域網(wǎng)主機(jī)1主機(jī)2路由器1路由器2局域網(wǎng)局域網(wǎng)從層次上來(lái)看數(shù)據(jù)的流動(dòng)鏈路層:工作環(huán)境鏈路層:工作環(huán)境廣域網(wǎng)主機(jī)1主機(jī)2路由器1路由器2局域網(wǎng)局域網(wǎng)僅從數(shù)據(jù)鏈路層觀察幀的流動(dòng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議內(nèi)容工作在直接相鄰的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間以幀為單位提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)向下調(diào)用物理層所提供的透明比特傳輸服務(wù)，為網(wǎng)絡(luò)層提供可靠的、透明的幀傳輸服務(wù)。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的兩個(gè)基本目標(biāo)：考慮實(shí)際鏈路類型的差異性，設(shè)計(jì)能夠在相應(yīng)鏈路上控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議；向上層協(xié)議屏

2、蔽掉鏈路類型的差異性，提供透明傳輸服務(wù)。設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議要考慮的主要問(wèn)題：數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸數(shù)據(jù)單元該如何定義？幀如何定義?幀如何界定?成幀技術(shù)鏈路訪問(wèn)控制機(jī)制如何定義？點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的鏈路、多點(diǎn)共享的鏈路。鏈路訪問(wèn)控制機(jī)制數(shù)據(jù)鏈路層如何為其上層提供可靠的傳輸服務(wù)？差錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)糾錯(cuò)技術(shù)重傳機(jī)制流量控制通信節(jié)點(diǎn)采用什么樣的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸？信息在實(shí)際信道上的流動(dòng)是單向還是雙向的？數(shù)據(jù)是由誰(shuí)發(fā)出的？數(shù)據(jù)發(fā)給誰(shuí)？編址、尋址技術(shù)成幀的基本方法成幀：在數(shù)據(jù)的前后分別添加首部和尾部，就構(gòu)成了一個(gè)幀。幀由首部字段、數(shù)據(jù)字段和尾部字段組成首部和尾部的一個(gè)重要作用就是

3、進(jìn)行幀定界。字符計(jì)數(shù)法待發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ASCII碼字符。幀由首部字段和數(shù)據(jù)字段兩部分組成。首部字段是計(jì)數(shù)字段，值設(shè)置為首部與數(shù)據(jù)部分所含字符數(shù)的總和；數(shù)據(jù)部分以ASCII字符為單位。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：幀的界定過(guò)于依賴首部，可靠性差成幀的四種方法帶填充字符的首尾界符法以特定的字符序列為控制字段（起始字符DLESTX，結(jié)束字符DLEETX）優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：依賴于字符集（8位字符和ASCII字符），不通用，也無(wú)法擴(kuò)展成幀的四種方法問(wèn)題：數(shù)據(jù)部分可能會(huì)含有與首部字段和尾部字段相同的字符，會(huì)給幀的界定和識(shí)別帶來(lái)干擾；發(fā)送方：在成幀的過(guò)程中，每遇到

4、一個(gè)DLE字符，就在該DLE字符的后面再插入一個(gè)DLE字符，然后再加上首部和尾部；接收方：先將首部和尾部去除，然后把有效數(shù)據(jù)字符串中的插入的DLE字符去掉。帶位填充的首尾標(biāo)記定界法起始和結(jié)束都用一個(gè)特殊的位串“01111110”“0”比特插入刪除技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，不受發(fā)送數(shù)據(jù)類型和長(zhǎng)度的限制。成幀的四種方法物理層編碼違例法IEEE802協(xié)議中：高-低電平對(duì)表示“1”低-高電平對(duì)表示“0”高-高/低-低不表示數(shù)據(jù)，可以用來(lái)做定界符。缺點(diǎn)：只適用于在物理媒體的編碼策略中采用了冗余技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)；優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需填充。成幀的四種方法幾種成幀技術(shù)各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)

5、，實(shí)際使用過(guò)程中主要根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)的特性和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的實(shí)現(xiàn)思路來(lái)進(jìn)行選擇幾種技術(shù)也可以組合起來(lái)進(jìn)行使用，以提高成幀和幀界定的效率和可靠性。成幀的四種方法第三章數(shù)據(jù)鏈路層1數(shù)據(jù)鏈路是什么？2如何保證數(shù)據(jù)鏈路的可靠？如何保證數(shù)據(jù)鏈路的可靠？怎么發(fā)現(xiàn)幀出錯(cuò)？出錯(cuò)了怎么辦?如何控制幀的傳輸速率和效率？差錯(cuò)出現(xiàn)的特點(diǎn)隨機(jī)、突發(fā)目標(biāo)確保幀可靠、正確地傳到接收方能夠校驗(yàn)或改正下一層數(shù)據(jù)中的差錯(cuò)抗干擾編碼：在數(shù)據(jù)上附加按照一定規(guī)則產(chǎn)生的監(jiān)督位，然后把數(shù)據(jù)連同監(jiān)督位一起發(fā)送往通信線路；收到編碼的數(shù)據(jù)后，接收方檢查數(shù)據(jù)位與監(jiān)督位之間的關(guān)系是否正確，從而可發(fā)現(xiàn)是否出

6、錯(cuò)或自動(dòng)糾正錯(cuò)誤。差錯(cuò)控制—[抗干擾編碼]EDC=錯(cuò)誤檢測(cè)校正(冗余數(shù)據(jù))）位差錯(cuò)控制—[加了它就可能知道？]糾錯(cuò)編碼原理：發(fā)送方在每個(gè)數(shù)據(jù)塊中加入足夠的冗余信息，使得接收方能夠檢查數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)，并能糾正錯(cuò)誤。缺點(diǎn)：開銷大，不適合用于網(wǎng)絡(luò)通信代表：海明編碼常用的抗干擾編碼技術(shù)檢錯(cuò)編碼：原理：發(fā)送方在每個(gè)數(shù)據(jù)塊中加入冗余信息，使得接收方能夠檢查數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)。處理方法：只判斷數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)，但不能判斷哪里有錯(cuò)。提示上層處理或者不處理要求重傳錯(cuò)誤幀代表：奇偶校驗(yàn)碼、CRC編碼常用的抗干擾編碼技術(shù)奇偶校驗(yàn)碼在數(shù)據(jù)的各位之外，再加1位校驗(yàn)位（奇/偶）。奇校驗(yàn)

7、傳送的比特串（數(shù)據(jù)+校驗(yàn)位）中，“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)。偶校驗(yàn)傳送的比特串（數(shù)據(jù)+校驗(yàn)位）中，“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)。常用的抗干擾編碼技術(shù)奇偶校驗(yàn)碼單比特校驗(yàn):檢測(cè)一位錯(cuò)誤二維單比特校驗(yàn):檢測(cè)和校正單比特錯(cuò)誤海明糾錯(cuò)碼主要思想：碼串的位編號(hào)從左到右，最左邊的比特是第一位；數(shù)據(jù)比特和監(jiān)督比特融合在一起；監(jiān)督位比特處于2的冪數(shù)位位置，其它的位置放數(shù)據(jù)比特；編碼后的碼串為行向量，用它乘以生成矩陣后，采用奇偶校驗(yàn)方式，得出矩陣方程并求解該矩陣方程得到對(duì)應(yīng)監(jiān)督位的比特?cái)?shù)值；數(shù)據(jù)比特和監(jiān)督比特一起構(gòu)成了發(fā)送編碼碼串3.2.2海明糾錯(cuò)碼海明糾錯(cuò)碼的格式從左到右編號(hào)，最

8、左邊是第一位2的冪數(shù)位置是檢驗(yàn)位，其余是k個(gè)數(shù)據(jù)位。*---數(shù)據(jù)比特P---校驗(yàn)位海明糾錯(cuò)碼海明碼的編碼與譯碼的方法用矩陣乘法求檢驗(yàn)位，