第7章数据链路控制及其协议
第7章 无线局域网的逻辑链路控制与链路性能
DCF两种机制的吞吐率
1) 归一化系统吞吐率
DCF的延迟性能
室外WLAN的覆盖范围
二、PCF协议性能分析
三、二节 LLC层差错控制
• CSMA/CA采用离散时间(mscrete-time)退避算法, 退避的最小时间间隔为一个时时间(Slot Time) :
• CSMA/CA采用的二进制退避算法是指:当终端检 测到信道空闲时间DIFS或发生了碰撞,会首先按 照均匀分布规则,从[0,W-l]中选取一个值作为退 避时间。W就是退避窗口,通常取决于碰撞的次 数,在帧的第一次传输时,W等于最小碰撞窗口, 每次不成功传输都会使得W增加一倍,直到增至 最大碰撞窗口。
• 通常,随机访问机制都有一种不稳定特性,即随 着输入负载的上升,系统的吞吐率上升,直到一 个最大值(最大吞吐率)。之后,输入负载的进一 步上升会使得系统吞吐率急剧下降。从实际的角 度考虑,很难令系统保持在最大吞吐率的工作状 态。为了分析DCF在系统过负载的情况下的性能, 我们用“饱和吞吐率”(SaturationThroughput)这 一参数来表征输入负载足够大时系统的吞吐率维 持在一个什么样的程度。
•
• • • • •
为了方便分析,我们作如下假设: · 信道为理想信道,不考虑传输错误,即忽略信道 噪声造成的比特错误及其弓起的帧错误,而只是 考虑协议本身的性能;并且认为电子发送冲突所造 成的任意长度的帧重叠都将引起帧差错,必须被 重发。 · 小区内的站点数目足够多(大于10)但有限,认为 所有站点的报文分组到达(包括新分组到达和重发 分组到达)过程是泊松过程。 · 无论帧传输多少次,其碰撞概率恒定且相互独立。 · 不考虑隐藏终端问题和信道捕获效应。 · 每个终端始终有帧要发送,即系统的输入处于饱 和状态,每个终端的输出队列始终非空。 · 站点的移动是有限的,忽略站点发送和接收数据 分组,以及控制帧时的位置变化。这是由于 IEEE802.11没有考虑节点移动性造成的。
网络技术习题第七章习题
第七章习题7.1 习题解析7.1.1数据链路层的基本概念例2 以下关于数据链路层与网络层关系的描述中,错误的是( B )。
A)数据链路层是OSI参考模型的第2层B)数据链路层使有差错的物理线路变为无差错的数据链路C)数据链路层必须实现链路管理、帧传输、流量控制、差错控制等功能D)数据链路层向网络层屏蔽了帧结构的差异性7.1.2差错产生与差错控制方法例1 以下关于差错产生的原因和差错类型的描述中,错误的是(C: )。
A)通信信道噪声是产生传输差错的主要原因B)通信信道的噪声分为两类:热噪声和冲击噪声C)冲击噪声会产生随机差错D)随机差错与突发差错共同构成了传输差错例2 以下关于误码率概念的描述中,错误的是(D: 不是异常是应该有的)。
A)误码率是指二进制比特在数据传输系统中被传错的概率B)它在数值上近似等于被传错的比特数与传输的二进制比特总数之比C)误码率是衡量数据传输系统异常工作状态下传输可靠性的参数D)只有被测量的传输二进制位数越大,才会越接近真正的误码率值例3 以下关于检错码概念的描述中,错误的是(D:不容易)。
A)自动检测出错误并进行纠正的方法称为差错控制方法B)为每个传输的分组加上一定的冗余信息,接收端可以发现传输差错,但不能纠正C)为每个传输的分组加上足够多的冗余信息,以便在接收端能发现并自动纠正差错D)纠错码方案工作原理简单,实现起来容易,得到了广泛的应用例4 以下关于循环冗余码特点的描述中,错误的是(B:有国际标准;相同为“0”;不同位“1”)。
A)CRC检错方法使用了双方预先约定的生成多项式G(x)B)生成多项式G(x)可以随机生成C)CRC校验码采用二进制的”异或”操作D)C RC校验码能够检查出来离散错与突发错例5如果发送数据比特序列为110011,生成多项式比特序列为11001.请回答以下问题:1)计算CRC校验序列。
2)给出发送方发送到接收方的比特序列。
答:7.1.3面向字符型数据链路层协议例1 以下关于面向字符型数据链路层协议特点的描述中,错误的是(D:属于停止等待协议)。
CCNA第一学期各章知识题及答案解析
诶了我累了目录第二章网络通信P2-8第三章应用层功能及协议P9-14 第四章OSI传输层P15-20第五章OSI网络层P21-27第六章网络编址-IPv4 P28-34第七章数据链路层P35-40第八章OSI物理层P41-45第九章以太网P46-51第十章网络规划和布线P52-61 第十一章配置和测试网络P62-70 第一学期末考试P71-91文档末尾返回目录第二章网络通信001 TCP/IP 网络接入层有何作用?路径确定和数据包交换数据表示、编码和控制可靠性、流量控制和错误检测详细规定构成物理链路的组件及其接入方法将数据段划分为数据包002下列哪些陈述正确指出了中间设备在网络中的作用?(选择三项)确定数据传输路径发起数据通信重新定时和重新传输数据信号发送数据流管理数据流数据流最后的终止点003下列哪三项陈述是对局域网(LAN) 最准确的描述?(选择三项)LAN 通常位于一个地域内。
此类网络由由一个组织管理。
LAN 中的不同网段之间一般通过租用连接的方式连接。
此类网络的安全和访问控制由服务提供商控制。
LAN 为同一个组织内的用户提供网络服务和应用程序访问。
此类网络的每个终端通常都连接到电信服务提供商(TSP)。
004 什么是PDU?传输期间的帧损坏在目的设备上重组的数据因通信丢失而重新传输的数据包特定层的封装005 OSI 模型哪两层的功能与TCP/IP 模型的网络接入层相同?(选择两项)网络层传输层物理层数据链路层会话层006请参见图示。
所示网络属于哪一类型?WANMANLANWLAN007 以下哪种特征正确代表了网络中的终端设备?管理数据流发送数据流重新定时和重新传输数据信号确定数据传输路径008 第4 层端口指定的主要作用是什么?标识本地介质中的设备标识源设备和目的设备之间的跳数向中间设备标识通过该网络的最佳路径标识正在通信的源终端设备和目的终端设备标识终端设备内正在通信的进程或服务009 请参见图示。
现场总线技术及其应用 第4版 第7章 系统集成及应用
Date: 2024/5/23
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2. 系统集成方法
2)OPC(UA)技术
Date: 2024/5/23
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2. 系统集成方法
3)SCADA(或组态)软件 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,
即数据采集与监视控制系统,涉及到组态软件、数据传输链 路和工业隔离安全网关。SCADA(组态)系统自带的通讯网 关进行异构网络连接,再对不同的操作者,赋予不同的操作 权限,可保证整个系统的安全可靠运行,实现异构网络的无 缝连接。
2. 系统集成方法
1)中间文件交换技术 基于中间文件的系统集成是指将各个子系统需要交换的信
息按照统一的文件格式和接口要求进行存储,子系统通过各 自编制的数据导入/导出接口来实现子系统之间的信息交换。
通过中间文件实现ERP与MES的集成,可以将ERP系统
与MES系统所需要的数据文件以统一接口的方式转换为中间
文件格式Excel。
Date: 2024/5/23
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2. 系统集成方法
2)OPC(UA)技术 OPC(OLE for Process Control,OPC)是一种通用的工业
标准,用于过程控制的对象链接与嵌入技术。它是由世界上 多个自动化公司、软硬件供应商与微软合作开发的一套数据 交换接口的工业标准,能够为现场设备、自动控制应用、企 业管理应用软件之间提供开放的、一致的接口规范,为来自 不同供应商的软硬件提供“即插即用”的连接。
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启用系统及时钟存储器字节
二、基于Modbus RTU的多站点互联通信系统通信
2.硬件配置及通信参数设置_S7-1200
第07章 网络管理
层、网络管理层和网元管理层。
TMN的4个管理层次的主要功能是:
(1) 事物(商务)管理 (2) 业务(服务)管理
(3) 网络管理
(4) 网元管理
2. TMN 的管理功能
TMN同时采用OSI系统管理功能定 义,提出电信网络管理的基本功能:性 能管理、故障管理、配置管理、计费管
理和安全管理。
(1) 各功能模块的基本功能
① 操作系统功能(OSF) ② 网络单元功能(NEF) ③ 适配功能(QAF) ④ 中介功能(MF) ⑤工作站功能(WSF)
(2) 参考点的作用
① q参考点 ② f参考点 ③ x参考点 ④ g参考点(非TMN参考点) ⑤ m参考点(非TMN参考点)
第七章 网络管理
第一节 电信管理网基础 第二节 SDH管理网
第一节 电信管理网基础
一、 电信管理网的基本概念
1.传统的电信网络管理
网络管理是实时或近实时地监视电信 网络的运行,必要时采取措施,以达到在 任何情况下,最大限度地使用网络中一切 可以利用的设备,使尽可能多的通信得以 实现。
电信网络管理的目标是最大限度地利
图7-12 SDH管理网的分层结构
(1) 网元层
(2) 网元管理层
(3) 网络管理层 (4) 业务管理层
(5) 商务管理层
四、 SDH管理功能
1. 一般性管理功能
(1) 嵌入控制通路的管理 (2) 时间标记
(3) 其他一般管理功能
2.故障管理
(1) 故障原因持续性过滤
管理信息模型是对网络资源及其所支 持的管理活动的抽象表示。在信息模型中, 网络资源被抽象为被管理的目标或对象。 管理信息交换涉及TMN的DCF、 MCF,其主要的是接口规范及协议栈。 电信管理是一种信息处理的应用过程。 按照原CCITT X.701建议中系统管理模型 的定义,每一种特定的管理应用都具有管 理者和代理者两方面的作用。
链路控制协议书
链路控制协议书甲方(以下简称“甲方”):地址:法定代表人:乙方(以下简称“乙方”):地址:法定代表人:鉴于甲方与乙方拟就链路控制事宜达成合作,经双方友好协商,特订立本协议书,以资共同遵守。
第一条定义1.1 本协议中所称“链路控制”指的是甲方与乙方之间建立的数据传输链路的管理与控制,包括但不限于数据的发送、接收、错误检测与纠正等。
第二条合作内容2.1 甲方负责提供链路控制所需的硬件设备和软件支持。
2.2 乙方负责链路控制的具体实施和管理。
第三条权利与义务3.1 甲方权利与义务3.1.1 甲方应确保所提供的硬件设备和软件支持符合行业标准。
3.1.2 甲方有权监督乙方的链路控制实施情况,并提出改进建议。
3.2 乙方权利与义务3.2.1 乙方应按照甲方的要求,合理使用甲方提供的硬件设备和软件支持。
3.2.2 乙方有义务保证链路控制的稳定性和安全性。
第四条保密条款4.1 双方应对在合作过程中知悉的对方商业秘密和技术秘密予以保密,未经对方书面同意,不得向第三方披露。
第五条违约责任5.1 如一方违反本协议约定,应承担违约责任,并赔偿对方因此遭受的损失。
第六条协议的变更和解除6.1 本协议的任何变更和补充,应经双方协商一致,并以书面形式确定。
6.2 双方均有权在提前书面通知对方的情况下解除本协议。
第七条争议解决7.1 因本协议引起的或与本协议有关的任何争议,双方应首先通过友好协商解决。
7.2 如协商不成,任何一方均可向甲方所在地人民法院提起诉讼。
第八条其他8.1 本协议自双方授权代表签字盖章之日起生效。
8.2 本协议一式两份,甲乙双方各执一份,具有同等法律效力。
甲方:_________________ 乙方:_________________授权代表签字:_________ 授权代表签字:__________盖章:_________________ 盖章:_________________日期:_________________ 日期:_________________。
通信协议的网络接口与数据链路控制
通信协议的网络接口与数据链路控制一、引言通信协议是计算机网络中用于实现网络通信的规范和标准。
通信协议的网络接口与数据链路控制是确保网络数据可靠传输的重要组成部分。
本文将详细讨论通信协议的网络接口与数据链路控制的背景、定义、作用和步骤。
二、背景随着计算机网络的普及和发展,为了实现计算机之间的有效通信,需要一种规范和标准来确保数据的可靠传输。
通信协议的网络接口与数据链路控制应运而生。
它们定义了网络中各个设备的通信规则和数据传输方式,保证了数据的完整性、可靠性和安全性。
三、定义1. 通信协议的网络接口:它是计算机网络中硬件设备与网络之间的物理接口,负责将数据传输到网络上。
它包括网卡、网线等硬件设备。
2. 数据链路控制:它是通信协议中用于管理数据在网络中传输的过程,确保数据的误码率低、传输速度高和安全可靠。
四、作用通信协议的网络接口与数据链路控制的作用主要体现在以下几个方面:1. 提供物理接口和网络设备之间的协调和连接,使数据能够顺利传输。
2. 确保数据的完整性和可靠性,通过错误检测和纠正的机制,防止因传输过程中出现的错误导致数据丢失或损坏。
3. 控制数据的传输速率,根据网络的负载情况和传输速度的限制,调整数据的发送频率,避免网络拥堵和数据丢失。
4. 提供安全性保护,通过加密和身份验证的方式,保护数据在传输过程中不被窃取或篡改。
五、步骤通信协议的网络接口与数据链路控制的实现过程可以分为以下几个步骤:1. 确定物理接口:选择合适的物理接口,并根据网络的规模和需求选择适当的网络设备。
2. 配置网络设备:对网络设备进行配置,包括设置IP地址、子网掩码、DNS 等参数,以及选择相应的通信协议。
3. 建立连接:通过物理接口将计算机与网络设备连接起来,确保物理链路的通畅。
4. 数据传输:使用数据链路控制协议进行数据传输,包括数据的发送、接收、检验和纠错等过程。
5. 错误处理:监测数据传输过程中是否有错误发生,并根据错误的类型和程度进行相应的错误处理,如重传数据或纠正错误。
HDLC协议高级数据链路控制协议
HDLC协议高级数据链路控制协议HDLC(High-Level Data Link Control)协议是一种高级数据链路控制协议,被广泛应用于计算机网络和通信领域。
本文将介绍HDLC协议的基本原理、特点和应用,并探讨其在现代通信系统中的重要性。
一、HDLC协议的基本原理HDLC协议是一种数据链路层协议,通过将数据划分为不同的数据帧来实现可靠的数据传输。
它定义了帧的结构、帧的传输方式以及数据的校验等重要内容。
HDLC协议主要包括以下几个方面的内容:1. 帧结构:HDLC协议将数据划分为不同的帧,每个帧包含帧开始标记、地址字段、控制字段、信息字段、校验码等部分。
帧开始标记用于标识帧的开始,地址字段用于标识帧的发送方或接收方,控制字段用于传输控制信息,信息字段用于传输数据,校验码用于检测传输过程中是否出现错误。
2. 帧传输:HDLC协议支持三种帧传输方式,分别是非确认传输、确认传输和多点传输。
非确认传输方式适用于数据传输不需要确认的场景,确认传输方式适用于需要确认的场景,多点传输方式适用于一对多的通信。
3. 数据校验:HDLC协议使用循环冗余校验(CRC)算法对数据进行校验,以确保传输过程中数据的完整性。
CRC算法通过计算数据的校验值,并将其附加在传输的数据帧中,接收方根据校验值验证数据的正确性。
二、HDLC协议的特点HDLC协议具有以下几个特点:1. 高效性:HDLC协议采用了帧封装的方式进行数据传输,可以高效地利用通信资源,提高传输效率。
2. 可靠性:HDLC协议通过数据校验和确认机制,可以确保传输过程中数据的可靠性,减少传输错误。
3. 灵活性:HDLC协议支持多种帧传输方式和多点传输方式,适用于不同的通信场景。
4. 可扩展性:HDLC协议可以通过定义不同的控制字段和功能码来扩展其应用范围,满足不同的通信需求。
三、HDLC协议的应用HDLC协议在计算机网络和通信系统中得到了广泛应用,具有重要的意义。
数据链路协议书范本
数据链路协议书范本鉴于甲方需要在[具体业务领域]领域内进行数据传输和通信,乙方拥有提供数据链路服务的能力和资源,双方本着平等互利的原则,经友好协商,就数据链路服务达成如下协议:第一条服务内容1.1 乙方同意按照本协议的规定,向甲方提供数据链路服务。
1.2 服务内容包括但不限于数据传输、数据接收、数据存储、数据处理等。
第二条服务标准2.1 乙方应保证所提供的服务满足甲方的业务需求,包括但不限于数据传输速度、数据准确性、数据安全性等。
2.2 乙方应保证数据链路的稳定性和可靠性,确保数据传输的连续性和完整性。
第三条服务期限3.1 本协议自[生效日期]起生效,有效期至[终止日期]。
3.2 如双方同意,可在协议期满前[提前通知期限]天书面通知对方,延长本协议的有效期。
第四条费用及支付4.1 甲方应按照本协议约定,向乙方支付数据链路服务费用。
4.2 服务费用的支付方式、支付时间及支付金额等具体事宜,由双方另行签订补充协议确定。
第五条保密条款5.1 双方应对在本协议履行过程中知悉的对方商业秘密和技术秘密负有保密义务。
5.2 保密义务在本协议终止后仍然有效。
第六条违约责任6.1 如一方违反本协议的任何条款,应承担违约责任,并赔偿对方因此遭受的一切损失。
6.2 违约责任的具体事宜,由双方根据实际情况协商确定。
第七条争议解决7.1 双方因履行本协议所发生的任何争议,应首先通过友好协商解决。
7.2 如协商不成,可提交至[约定的仲裁机构]进行仲裁。
第八条其他8.1 本协议的修改和补充,应由双方协商一致,并以书面形式确定。
8.2 本协议一式两份,甲乙双方各执一份,具有同等法律效力。
甲方代表(签字):___________乙方代表(签字):___________签订日期:____年__月__日请注意,以上内容仅为范本,具体条款应根据实际情况和双方协商结果进行调整。
在签订正式协议前,建议由专业法律顾问进行审核。
CH03数据链路控制
• 对网络介质进行访问控制时使用的机制 • 建立网络的物理层时使用的指导原则
数据链路层的基本概念
Modem
电话网
Modem
数据电路
数据链路
数据电路:在传输信道两端加上信号变换设备(如Modem) 之后所形成的二进制比特流通路。即数据电路由传输信道加 DCE组成。
每个数据帧带上不同的发送序号。每发送一 个新的数据帧就把它的发送序号加 1。
若结点 B 收到发送序号相同的数据帧,就表 明出现了重复帧。这时应丢弃重复帧,因为 已经收到过同样的数据帧。
但此时结点 B 还必须向 A 发送确认帧ACK, 以保证协议正常执行。
流量控制技术
3、实用的停止等待协议
帧的编号问题
• 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。
流量控制技术
2、最简单流量控制的数据链路层协议
流量控制的目的:
• 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。
没有缓冲空间了! 后面分组丢弃
(1) 等待; (2) 若收到由发送结点发过来的数据帧,
则将其放入数据链路层的接收缓存; (3) 将接收缓存中的数据帧上交主机; (4) 向发送结点发送一个确认信息,表示
数据帧已经上交给主机; (5) 转到(1)。
流量控制技术
2、最简单流量控制的数据链路层协议
两种情况的对比(传输均无差错)
不需要流量控制
计算机网络
Computer Networks
数据链路控制
数据链路层的基本概念
数据链路层在物理连接提供 服务的基础上,实现透明的、相 对无差错的数据链路,进行可靠、 有效的数据传送。
计算机网络体系结构及协议之数据链路控制协议
3.3.4数据链路控制协议 数据链路控制协议也称链路通信规程,也就是岱I参考模型中的数据链路层协议。
路控制协议可分为异步协议和同步协议两⼤类。
异步协议以字符为独⽴的信息传输单位,在每个字符的起始处开始对字符内的⽐特实现同步,但字符与字符之间的间隔时间是不固定的(即字符之间是异步的)。
由于发送器和接收器中近似于同⼀频率的两个约定时钟,能够在⼀段较短的时间内保持同步,所以可以⽤字符起始处同步的时钟来采样该字符中的各⽐特,⽽不需要每个⽐特再⽤其它⽅法同步。
前⾯介绍过的"起⼀⽌"式通信规程便是异步协议的典型,它是靠起始位(逻辑0)和停⽌位(逻辑1)来实现字符的定界及字符内⽐特的同步的。
异步协议中由于每个传输字符都要添加诸如起始位、校验位、停⽌位等冗余位,故信道利⽤率很低,⼀般⽤于数据速率较低的场合。
同步协议是以许多字符或许多⽐特组织成的数据块⼀⼀帧为传输单位,在帧的起始步,使帧内维持固定的时钟。
由于采⽤帧为传输单位,所以同步协议能更有效地利⽤信道,也便于实现差错控制、流量控制等功能。
同步协议⼜可分为⾯向字符的同步协议、⾯向⽐特的同步协议及⾯向字节计数的同步协议三种类型。
其中⾯向字节计数的同步协议在本节前⾯的帧同步功能中已做了较详细的介绍,下⾯介绍另外两种同步协议。
1.⾯向字符的同步控制协议 ⾯向字符的同步协议是最早提出的同步协议,其典型代表是IBM公司的⼆进同步通信部BSC(Binary Synchronous Communication)协议。
随后,ANSI和ISO都提出了类似的相应标准。
,任何链路层协议均可由链路建⽴、数据传输和链路拆除三部分组成。
为实现建链、拆链等链路管理以及同步等各种功能,除了正常传输的数据块和报⽂外,还需要⼀些控制字符。
BSC协议⽤ASCII或EBCDIC字符集定义的传输控制字符来实现相应的功能。
这些传输控制字符的标记、名称及ASCII码值和EBCDIC 码值见表3.3.各传输控制字符的功能如下: SOH(Start of Head):序始,⽤于表⽰报⽂的标题信息或报头的开始。
数据链路控制及其协议
数据链路控制协议为不同设备之间的通信提供了统一的标准,使得 不同设备能够相互通信和协作。
数据链路控制的历史与发展
1 2
早期数据链路控制协议
在计算机网络发展的早期,数据链路控制协议主 要是基于硬件实现,如HDLC(高级数据链路控 制协议)。
面向连接的数据链路控制协议
随着TCP/IP协议的普及,面向连接的数据链路控 制协议如PPP(点对点协议)逐渐成为主流。
数据链路安全问题
总结词
详细描述
数据链路安全问题主要涉及数据的保 密性、完整性和可用性等方面。
在数据传输过程中,由于网络的不安 全性和恶意攻击的存在,可能导致数 据的泄露、篡改或破坏,威胁数据的 安全性。
解决方案
采用加密技术、访问控制和安全协议 等技术,保障数据链路的安全性。例 如,通过使用加密技术,可以保护数 据的机密性,防止数据被非法获取; 通过访问控制,可以限制对数据的访 问权限,防止未经授权的访问;通过 使用安全协议,可以提高数据传输的 安全性,减少数据被篡改或破坏的风 险。
数据传输的可靠性与效率问题
总结词
详细描述
数据传输的可靠性与效率问题主要表 现在数据丢失、延迟和传输速率不稳 定等方面。
数据传输过程中,由于网络状况的不 稳定、传输协议的缺陷或数据链路的 故障等原因,可能导致数据丢失或延 迟,影响数据的可靠性和效率。
解决方案
采用差错控制编码、拥塞控制协议和 路由优化等技术,提高数据传输的可 靠性和效率。例如,通过使用差错控 制编码,可以检测和纠正数据传输过 程中的错误;通过拥塞控制协议,可 以动态调整数据流量,避免网络拥塞 ;通过路由优化,可以选取最佳路径 ,减少数据传输延迟。
03
数据链路层的功能
数据链路层需要解决的问题
数据链路层的功能
帧的定界
将数据流分割成固 定大小的帧以便于
传输和同步
流量控制
避免发送方过快发 送数据导致接收方
来不及处理
差错控制
检测并修正传输过 程中的错误
同步
保持发送方和接收 方的操作同步
不同类型的数据链路层协议
数据链路层的协 议
数据链路层采用多种协议 以适应不同的网络环境和 技术需求,其中包括点对 点协议、局域网协议和广 域网协议等。
广域网
广域网是一种大范围的网络, 数据链路层在其中负责不同局 域网之间的通信。 它通过光纤、卫星等物理媒介 实现不同局域网之间的连接和 数据传输。
无线通信
无线通信是一种利用无线电波 进行通信的技术,数据链路层 在其中负责无线设备之间的通 信。 它通过无线接入点、基站等设
备实现无线设备之间的连接和
数据传输。
帧的定界的作用
帧的定界是数据链路层确保数据可靠传输的重要机制。它定 义了帧的开始和结束,使得接收方可以正确地定位和提取传 输的数据。
帧的定界的实现
起始位
标识帧的开始,通 常为0
填充位
如果帧长度不是停 止位的整数倍,用
填充位补足
停止位
标识帧的结束,通 常为1
示例:以太网帧的定 界
01 帧前定界
利用特殊字符标识帧的开始
随着数据传输速率的需求不断增加,如何实现高速、 稳定的数据链路成为了一个挑战。
02 无线数据链路
无线数据链路面临着信号干扰、传输距离限制等问 题,需要解决这些挑战以提高无线通信的性能。
03 安全数据链路
数据链路层需要确保数据传输的安全性,以防止数 据被窃取或篡改。
数据链路层的应用场景
局域网
通信电子中的数据链路控制协议
通信电子中的数据链路控制协议随着通信电子业的飞速发展,数据传输已经成为了不可或缺的部分,而数据链路控制协议则是其中最为重要的一环。
在这篇文章中,我们将深入探讨数据链路控制协议的概念、类型以及其重要性。
什么是数据链路控制协议?数据链路控制协议,简称为DLC协议,是一种用于控制数据在通信线路上传输的协议。
它主要用于解决数据在传输过程中出现的各种问题,例如数据丢失、数据重复、数据错乱等等。
具体来说,DLC协议的基本任务包括传输数据的起始点和终点、控制数据的接收和发送速率以及确保传输过程中的数据可靠性。
常见的DLC协议类型DLC协议的种类众多,常见的DLC协议主要分为以下几类:1. HDLC协议:High-Level Data Link Control协议被广泛应用于以太网、卫星通信、ISDN以及数据通信等领域。
它通过透明的传输方式,使得数据传输更加节省带宽,并提高数据传输效率。
2. PPP协议:点对点协议,是一种非常常见的应用于计算机间的数据链路进行通信。
PPP协议的传输速率相对较快,且具有较高的数据可靠性。
3. SLIP协议:Serial Line Internet Protocol协议主要用于通过串行线路传输网络数据,较为简单、适用于低速传输和纯文本传输等场景。
4. ATM协议:Asynchronous Transfer Mode协议主要适用于局域网、广域网等场景,通过在不同种类的网络之间进行桥接,实现了不同种类网络之间数据传输不受限制。
DLC协议在通信电子中的重要性数据链路控制协议在通信电子中的重要性不言而喻。
随着现代通信电子技术的不断发展,数据传输技术也在不断进步,因而数据链路控制协议也面临了更多的需求和挑战。
首先,无论是传统的计算机通信,还是现代的云计算、物联网等技术,都依赖于 DCL协议的支持。
在这些领域中,大量的数据需要在不同的地点之间进行传输和处理,如果没有可靠的 DLC 协议支持,数据传输往往会受到各种因素的干扰,从而导致数据传输的可靠性和效率大大降低。
链路控制协议
链路控制协议链路控制协议(LLC)是数据链路层的一个重要组成部分,它负责在数据链路层上提供可靠的数据传输服务。
在计算机网络中,数据链路层负责将网络层的数据包封装成帧,并通过物理介质进行传输。
而链路控制协议则是在数据链路层上进行数据的控制和管理,保证数据的可靠传输。
链路控制协议的主要功能包括帧的定界、流量控制、差错检测和纠正、数据帧的重发等。
它通过控制数据帧的传输顺序和重发机制,确保数据的完整性和可靠性。
在实际应用中,链路控制协议可以根据不同的网络需求选择不同的控制方式,如停-等协议、滑动窗口协议等。
在链路控制协议中,流量控制是一个重要的功能。
它通过控制发送方和接收方之间的数据传输速率,避免数据的丢失和拥塞。
流量控制可以通过滑动窗口技术来实现,发送方和接收方之间维护一个窗口大小,控制数据的发送和接收速率,从而实现数据的流畅传输。
另外,链路控制协议还包括差错检测和纠正的功能。
在数据传输过程中,由于噪声干扰或其他原因可能导致数据出现错误,链路控制协议通过差错检测和纠正技术来保证数据的正确传输。
常见的差错检测和纠正技术包括循环冗余校验(CRC)、海明码等。
除此之外,链路控制协议还包括数据帧的定界和重发机制。
数据帧的定界是指在数据传输过程中,通过特定的标志符号来标识数据帧的起始和结束位置,确保数据的正确接收和解析。
而重发机制则是在数据传输过程中,当数据帧出现丢失或错误时,链路控制协议可以通过重发机制来重新发送数据帧,确保数据的完整性和可靠性。
总的来说,链路控制协议在数据链路层起着至关重要的作用。
它通过流量控制、差错检测和纠正、数据帧的定界和重发机制等功能,保证数据的可靠传输。
在实际网络中,不同的链路控制协议可以根据网络的需求和特点来选择,以提供最佳的数据传输服务。
逻辑链路控制协议
目前,逻辑链路控制协议的标准已经 取得了一定的进展,但仍需进一步完 善和优化,以满足不断发展的通信需 求。
协议与其他技术的融合
5G/6G通信
逻辑链路控制协议将与5G/6G通信技术融合,支持更高速度、更低延迟的数据传输,提升通信质量。
物联网技术
逻辑链路控制协议将与物联网技术融合,实现设备间的智能互联和协同工作。
协议在新技术领域的应用前景
云计算
逻辑链路控制协议将在云计算领域发 挥重要作用,支持虚拟化、容器化和 软件定义网络等技术,提升云服务的 质量和效率。
车联网
逻辑链路控制协议将在车联网领域发 挥关键作用,支持车辆间的安全通信 和高效信息交换,提升道路交通安全 和运输效率。
06
结论
逻辑链路控制协议的重要地位
的完整性和正确性。
灵活性
逻辑链路控制协议支持多种通信模式 和数据传输方式,可以根据实际需求
进行灵活配置。
高效性
逻辑链路控制协议采用了高效的数据 传输机制,能够在有限的带宽资源下 实现快速的数据传输。
可扩展性
逻辑链路控制协议具有良好的可扩展 性,能够适应不同规模和复杂度的网 络环境。
03
逻辑链路控制协议的应用场景
02
由于LLC协议是标准化的,因此不同的网络设备制造商可以遵循
相同的协议规范,实现设备的互操作性。
灵活性
03
LLC协议支持多种数据传输模式,如同步和异步传输,以满足不
同应用的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ求。
逻辑链路控制协议的历史与发展
起源
LLC协议起源于20世纪80年代,随着 局域网技术的发展而发展。
IEEE标准
1985年,IEEE发布了802.2标准,定 义了LLC协议的基本框架和功能。
数据链路协议
数据链路协议1. 介绍数据链路协议是计算机网络中用于在物理层和网络层之间传输数据的协议。
它定义了数据的格式、传输方式、错误检测和纠错等相关规范,以确保数据能够可靠地从源节点传输到目的节点。
2. 数据链路协议的分类数据链路协议可以分为两种主要类型:点对点协议和广播协议。
2.1 点对点协议点对点协议是一种在两个节点之间直接建立连接的协议。
这种协议通常用于连接两台计算机或两个网络节点之间的通信。
常见的点对点协议包括HDLC(高级数据链路控制协议)、PPP(点对点协议)和SLIP(串行线路IP协议)等。
2.1.1 HDLCHDLC是一种通用的数据链路协议,它广泛应用于广域网和局域网中。
它提供了数据的可靠传输保证,并支持多种传输方式,如全双工和半双工。
HDLC使用帧结构来传输数据,并在帧中包含了控制信息,用于同步数据的传输。
2.1.2 PPPPPP是一种用于点对点连接的数据链路协议。
它提供了一种可靠的、全双工的数据传输方式,并支持多种底层物理介质,如串口、以太网和无线网络等。
PPP可以在不同的网络层协议之间进行封装,如IP、IPX和AppleTalk等。
2.1.3 SLIPSLIP是一种简单的点对点协议,用于串行线路上的IP数据传输。
它不提供数据的可靠性保证和错误检测功能,仅仅是将IP数据包封装到串行线路上进行传输。
2.2 广播协议广播协议是一种在多个节点之间进行通信的协议。
这种协议通常用于局域网中,其中的节点可以通过广播方式发送数据包给网络上的其他节点。
常见的广播协议包括以太网中的CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)协议和WiFi中的CSMA/CA(载波侦听多路访问/冲突避免)协议等。
2.2.1 CSMA/CDCSMA/CD是以太网中使用的一种广播协议。
它通过侦听信道上的载波来检测冲突,并采取碰撞避免的措施来提高数据的传输效率。
CSMA/CD协议在发生冲突后会进行退避操作,以减少冲突的概率,并最终完成数据的传输。
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7.2 错误检测和纠正(4)
– 利用 n = m + r,得到 (m + r + 1) 2r。给 定m,利用该式可以得出校正单比特误码的 校验位数目的下界
• 海明码
– 码位从左边开始编号,从“1”开始;
– 位号为2的幂的位是校验位,其余是信息位; – 每个校验位使得包括自己在内的一些位的奇 偶值为偶数(或奇数)。 - 为看清数据位k对哪些校验位有影响,将k写 成2的幂的和。例:11 = 1 + 2 + 8
– 数据链路层的目的是为了提供功能上 和规程上的方法,以便建立、维护和 释放网络实体间的数据链路。
5
7.1 定义和功能(2)
• 基本概念 – 结点(node):网络中的主机(host)和路由器 (router)称为结点 – 链路(link):通信路径上连接相邻结点的通信信道称 为链路 • 数据链路层协议定义了一条链路的两个结点间交换 的数据单元格式,以及结点发送和接收数据单元的 动作。 – 端到端(end to end):从源结点(source node) 到目的结点(destination node)的通信称为端到端 通信,通信路径(path)可能由多个链路组成。 – 点到点(point to point):在相邻结点间的一条链路 上的通信称为点到点通信。 – 虚拟数据通路 – 实际数据通路 6
• 工作过程
– 发送程序:取数据,构成帧,发送帧; – 接收程序:等待,接收帧,送数据给高层
• 字符计数法
– 在帧头中用一个域来表示整个帧的字符个数 – 缺点:若计数出错,对本帧和后面的帧有影 响
6
01234
6
56 789
9
01 2345 67
9
89 0123 45
帧1
帧2
帧3
帧4
错误
6
01234
7
56 789
9
01 2345 67
9
89 0123 45
13
帧1
帧2
错误的字符计数
7.1 定义和功能(7)
22
7.2 错误检测和纠正(5)
• 海明码工作过程
- 每个码字到来前,接收方计数器清零; - 接收方检查每个校验位k (k = 1, 2, 4 …)的 奇偶值是否正确; - 若第 k 位奇偶值不对,计数器加 k; - 所有校验位检查完后,若计数器值为0,则 码字有效;若计数器值为m,则第m位出错。 例:若校验位1、2、8出错,则第11位变反。
• 生成多项式G(x)
– 发方、收方事前商定; – 生成多项式的高位和低位必须为1 – 生成多项式必须比传输信息对应的多项式短。
28
7.2 错误检测和纠正(8)
• CRC码基本思想
– 校验和(checksum)加在帧尾,使带校验 和的帧的多项式能被G(x)除尽;收方接收时, 用G(x)去除它,若有余数,则传输出错。
结点
链路
点到点 点到点 端到端 端到端
7
虚拟数据通路 (host1 to host2)
host1 host2
应用层
应用层
运输层 网络层 数据链路层 物理层
运输层 网络层 数据链路层
物理层
8
实际数据通路(host1 to host2)
host1 host2
应用层
应用层
运输层 网络层 数据链路层 物理层
• 四个多项式已成为国际标准
CRC-12 CRC-16 CRC-CCITT CRC-32 = x12 + x11 + x3 + x2 + x + 1 = x16 + x15 + x2 + 1 = x16 + x12 + x5 + 1
• 硬件实现CRC校验
- 网卡NIC(Network Interface Card)
25
举例
• 信息位位8位的海明码,在接收端收到报文 110010100000,问传输是否出错,并求出发送端 的正确信息位。 解:信息位位8位,根据m+r+1≤2r,所以冗余位应为 4位。接收端收到报文110010100000,所以:
全部信息 I8 I7 I6 I5 r3 I4 I3 I2 r2 I1 r1 r0
位置
2的整数倍
12
11
10
9
8
23
7
6
5
4
22
3
2
21
1
20
信息比特
校验比特
1
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
26
0
举例
• • • • • • • • I8:12=23+22 • r3=I8+I7+I6+I5 I7:11=23+21+20 • r2=I8+I4+I3+I2 I6:10=23+21 • r1=I7+I6+I4+I3+I1 3+20 I5:9=2 • r0=I7+I5+I4+I2+I1 2+21+20 I4:7=2 • s3= r3 +I8+I7+I6+I5=1 I3:6=22+21 • s2= r2 +I8+I4+I3+I2=0 I2:5=22+20 I1:3=21+20 • s1= r1 +I7+I6+I4+I3+I1=0 s3 s2 s1 s0=1001=9 • s0= r0 +I7+I5+I4+I2+I1=1
DLE
B B
DLE ETX
A
DLE
填充DLE
接 收 方
DLE
STX
A A
DLE
DLE B
B
DLE
ETX
DLE
15
7.1 定义和功能(8)
• 带位填充的首尾标记定界法
– 帧的起始和结束都用一个特殊的位串 “01111110”,称为标记(flag) – “0”比特插入删除技术
发 送 方 接 收 方 011011111111111111110010 01111110 011011111 0 11111 0 11111 10010 0 01111110
• 带字符填充的首尾字符定界法
– 起始字符 DLE STX,结束字符DLE ETX • DLE:Data Link Escape • STX:Start of Text • ETX:End of Text – 字符填充 – 缺点:局限于8位字符和ASCII字符传送。
14
发 送 方
A
DLE STX
DLE
23
7.2 错误检测和纠正(6)
• 使用海明码纠正突发错误
– 可采用k个码字(n = m + r)组成 k n 矩阵,按列发送,接收方恢复成 k n 矩阵 - kr个校验位,km个数据位,可纠正最 多为k个的突发性连续比特错。
24
1 2 3 4 5 6 1 1 2 2 4 4
7 8 9 10 11 1 1 1 2 2 2 4 8 8 8
填充“0”比 特 11111 10010 01111110 01111110 011011111 0 11111 0 0
011011111111111111110010
16
7.1 定义和功能(9)
• 物理层编码违例法
– 只适用于物理层编码有冗余的网络 – 802 LAN:曼彻斯特编码或差分曼彻 斯特编码用high-low pair/low-high pair表示1/0,high-high/low-low不表 示数据,可以用来做定界符。
运输层 网络层 数据链路层
物理层
9
7.1 定义和功能(3)
• 数据链路控制规程
– 为使数据能迅速、正确、有效地从发送点到 达接收点所采用的控制方式。
• 数据链路层协议应提供的最基本功能
– 数据在数据链路上的正常传输(建立、维护 和释放) – 定界与同步,也处理透明性问题 – 差错控制 – 顺序控制 – 流量控制
发送信息为110010100000
27 发送信息改为110110100000
7.2 错误检测和纠正(7)
7.2.2 检错码 • 使用纠错码传数据,效率低,适用于不 可能重传的场合;大多数情况采用检错 码加重传。 • 循环冗余码(CRC码,多项式编码)
– 110001,表示成多项式 x5 + x4 + 1
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7.2 错误检测和纠正(3)
• 最简单的例子是奇偶校验,在数据后填加一 个奇偶位
– 例:使用偶校验(“1”的个数为偶数)
10110101——>10110001——> • 设计纠错码
101101011 101100010
– 奇偶校验可以用来检查奇数个错误。 – 要求:m个信息位,r个校验位,纠正单比特错; – 对2m个有效信息中任何一个,有n个与其距离为 1的无效码字,因此有:(n + 1) 2m 2n
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7.3 基本的数据链路层协议(1)
7.3.1 无约束单工协议(An Unrestricted Simplex Protocol)(协议1) • 工作在理想情况,几个前提:
– 单工传输 – 发送方无休止工作(要发送的信息无限多) – 接收方无休止工作(缓冲区无限大) – 通信线路(信道)不损坏或丢失信息帧
3
主要内容(3)
7.5 常用的数据链路层协议
7.5.1 7.5.2 7.5.3 高级数据链路控制规程 HDLC X.25的链路层协议LAPB Internet数据链路层协议