PPT《饶国政 主讲》

饶国政 主讲 计算机网络(第2版) 第4章数据链路层 本章学习要求: 了解:数据传输过程中差错产生的原因与性质掌握:误码率的定义与差错控制方法掌握:数据链路层的基本概念了解:面向字符型数据链路层协议实例―BSC掌握:面向比特型数据链路层协议实例― HDLC掌握:Internet中的数据链路层协议 4.

1 差错产生与差错控制方法 4.1.1 为什么要设计数据链路层在原始物理传输线路上传输数据信号是有差错的;

设计数据链路层的主要目的: 将有差错的物理线路改进成无差错的数据链路;

方法 ― 差错检测 差错控制 流量控制作用:改善数据传输质量,向网络层提供高质量的服务. 4.1.2 差错产生的原因和差错类型 传输差错 ― 通过通信信道后接收的数据与发送数据 不一致的现象;

差错控制 ― 检查是否出现差错以及如何纠正差错;

通信信道的噪声分为两类:热噪声和冲击噪声;

由热噪声引起的差错是随机差错,或随机错;

冲击噪声引起的差错是突发差错,或突发错;

引起突发差错的位长称为突发长度;

在通信过程中产生的传输差错,是由随机差错与突发差错共同构成的. 传输差错产生过程 4.1.3 误码率的定义 误码率定义:二进制比特在数据传输系统中被传错的概率,它在数值上近似等于:Pe = Ne/N其中,N为传输的二进制比特总数 Ne为被传错的比特数 讨论 误码率应该是衡量数据传输系统正常工作状态下传输可靠性的参数;

对于一个实际的数据传输系统,不能笼统地说误码率越低越好,要根据实际传输要求提出误码率要求;

对于实际数据传输系统,如果传输的不是二进制比特,要折合成二进制比特来计算;

差错的出现具有随机性,在实际测量一个数据传输系统时,只有被测量的传输二进制比特数越大,才会越接近于真正的误码率值. 4.1.4 检错码与纠错码 纠错码: 每个传输的分组带上足够的冗余信息;

接收端能发现并自动纠正传输差错.检错码: 分组仅包含足以使接收端发现差错的冗余信息;

接收端能发现出错,但不能确定哪一比特是错的,并且自己不能纠正传输差错. 常用的检错码 奇偶校验码 垂直奇(偶)校验 水平奇(偶)校验水平 垂直奇(偶)校验(方阵码) 循环冗余编码CRC 目前应用最广的检错码编码方法之一 4.1.5 循环冗余编码工作原理 举例: 标准CRC生成多项式G(x) CRC-12 G(x)= x12+x11+x3+x2+x+1CRC-16 G(x)= x16+x15+x2+1CRC-CCITT G(x)= x16+x12+x5+1CRC-32 G(x)= x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+ x10 +x8+x7+x5+x4 + x2+x+1 CRC校验码的检错能力 CRC校验码能检查出全部单个错;

CRC校验码能检查出全部离散的二位错;

CRC校验码能检查出全部奇数个错;

CRC校验码能检查出全部长度小于或等于K位的突发错;

CRC校验码能以[1-(1/2)K-1]的概率检查出长度为(K+1)位的突发错;

如果K=16,则该CRC校验码能全部检查出小于或等于16 位的所有的突发差错,并能以1-(1/2)16-1=99.997%的概率检查出长度为17位的突发错,漏检概率为0.003%;

4.1.6 差错控制机制 反馈重发机制 反馈重发机制的分类 停止等待方式 连续工作方式 拉回方式选择重发方式 4.2 数据链路层的基本概念 4.2.1 物理线路与数据链路线路 ― 链路物理线路 ― 数据链路 4.2.2 数据链路控制 链路管理 帧同步 流量控制 差错控制 帧的透明传输 寻址 数据链路层协议 ― 为实现数据链路控制功能而 制定的规程或协议. 4.2.3 数据链路层向网络层提供的服务 数据链路层是OSI参考模型的第2层;