2013通信网复习

拉回方式ARQ协议 发端在没有收到对方应答的情况下，可以连续发送n帧。收
端仅接收正确且顺序连续的帧，其应答中的RN表示RN之前的所
有帧都已正确接收。
拉回方式ARQ协议
退5步重传
往返时延
退5步重传 重传周期 重传周期
发送端
1
2
3
4
5
6
7
3
4
5
6
7
8
4
5
6
7
8
9
CK
CK
CK
CK
CK
CK
CK
2 数据链路层
1 物理层
1.2.3 混合的分层协议体系
OSI 的体系结构 TCP/IP 的体系结构 混合分层协议
7
6 5 4 3
应用层 表示层 会话层 运输层 网络层
应用层 (各种应用层协议如 TELNET, FTP, SMTP 等) 运输层(TCP 或 UDP) 互联网层IP
应用层
传输层 网络层
收端错误的终止一帧的接收，SLIP中使用了转义
字符ESC。当IP数据报中出现END字符时，就转换
成ESC和ESC_END(DCH)两个字符。当IP数据报中出
现ESC时，就转换成ESC和ESC_ESC(DDH)两个字符。
SLIP协议
0021H：IP数据报 C021H:链路控制信息 8021H：网络控制数据
•
网络的互连
分 组 交 换 网
分
组
交
换
将消息分为许多比较短的、 格式化的数据块来传输； 每个分组由若干比特数据构 成； 每个分组中包含一个分组头 分组头指明该分组的目的节 点及其他网络控制信息。
在每个网络节点中采用存 储转发的工作方式将输入 的分组送到选定的输出链 路； 按照一定的规律将输入分 组送到选定的输出链路上 的过程称为交换。
•分层的概念
•
1.2.1
1.2.2
1.2.3
Text in here
OSI协议的体系结构
TCP/IP协议的体系结构
•
1.2.4
•
混合的分层协议体系
通信协议
通信协议的概念
通信协议（communications protocol）是指双方实体完成通信或 服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式， 信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时 序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。
得到的 (k + n) bit 的数除以事先选定好的长度为 (n + 1) bit 的除数P，得出商是 Q 而余数是 R，余数 R 比除数 P 至少要少1个比特。
循环冗余校验码（CRC码）
设 n = 5, P = 110101，模 2 运算的结果是： 商 Q = 1101010110 余数 R = 01110 将余数 R 作为冗余码添加在数据 M 的后面发送出去， 即发送的数据是101000110101110，或 2nM + R 。 差错检测 接收端收到的带有CRC校验码的比特序列一定能被相 同的生成多项式整除，只要得出的余数 R 不为 0，就 表示检测到了差错。 这种检测方法并不能确定究竟是哪一个或哪几个比特 出现了差错。 一旦检测出差错，就丢弃这个出现差错的帧。
参考模型第三层， 通过路由选择算法 为分组通过通信子 网选择最适当的路 径，以及实现拥塞 控制、网络互联等 功能。网络层的数 据传输单元是分组。
1.2.2 OSI协议的体系结构
表示层 会话层 传输层
参考模型第四层。 向用户提供提供 可靠的端到端服 务。传输层向高 层屏蔽了下层数 据通信的细节， 是计算机通信体 系结构中关键一 层。 参考模型第五层。 负责维护两个节 点之间会话连接 的建立、管理和 终止，以及数据 的交换。 参考模型第六层。 用于处理在两个 通信系统交换信 息的表示方式， 主要包括数据格 式变换、数据加/ 解密、数据压缩 与恢复等功能。
协议三要素
1. 语法：“如何讲”，数据的格式、编码和信号等级； 2. 语义：“讲什么”，数据内容、含义以及控制信息； 3. 定时： 速率匹配和排序。
1.2.2 OSI协议的体系结构
7 6 5
应用层 表示层 会话层 传输层
OSI参考模型的高层， 面向信息处理。
4
3
网络层
2 数据链路层 1 物理层
OSI参考模型的低层， 面向数据通信。
1.2.2 OSI协议的体系结构
网络层
数据链路层
物理层
参考模型的最底层， 利用传输介质为通 信的网络节点之间 建立、管理和释放 物理连接，实现比 特流的透明传输， 为数据链路层提供 数据传输服务。其 数据传输单元是 bit。 参考模型第二层， 在物理层基础上， 在通信实体间建立 数据链路连接，传 输以帧为单位的数 据包，采用差错控 制和流量控制，使 有差错的物理信道 变成无差错数据链 路。
2 数据链路层
1 物理层
数据链路层 数据链路层 物理层
网络接入层
本章结构
1 2
组帧技术 链路层的差错控制技术
3 网络层和运输层的点对点传输协议
2.1 组帧技术
物理层通常仅负责比特的传输，而不对比特的含义 和作用进行区分。因此当数据链路层将网络层的分组 连续送到物理层进行传输时，就有一个问题要解决， 如何决定什么时候是一帧开始？什么时候是一帧结束？ 哪一段是差错校验的比特？这就是组帧技术需要解决 的问题。
循环冗余校验码（CRC码）
1101010110 ← Q 商 除数 P → 110101 101000110100000 ← 2nM 被除数 110101 111011 110101 111010 110101 111110 110101 101100 110101 110010 110101 01110 ← R 余数
PPP协议(点对点协议) PPP协议中，采用7EH作为一帧的开始和结束标志
（F）；其中地址域（A）和控制域（C）取固定值 （A=FFH，C=03H）
0021H：IP数据报 C021H:链路控制信息 8021H：网络控制数据
PPP协议 若信息域中出现7EH，则转换成（7DH，5EH）两个 字符，当信息域中出现7DH，则转换成（7DH，5DH） 两个字符。
某数据通信系统采用CRC校验方式，生成多 项式G(x)的二进制比特序列为11001，目的结点
接收到的二进制比特序列为110111001（含CRC
校验码）。试判断传输过程是否出现了差错？为
什么？
2.2.2 ARQ协议
反馈重发(自动请求重发ARQ)： 接收端检测到接收信息有错后，通过反馈信道 要求发送端重发原信息，直到接收端认可为止 ，从而实现纠错。 反馈重发纠错实现方法有两种： • 停止等待方式 • 连续工作方式。
Internet网中常用的面向字符的组帧技术协议
组帧 协议
SLIP
PPP
SLIP协议(串行线路IP协议)
SLIP帧运载的是高层IP数据报。它采用两个特殊字 符：END（十六进制C0H）和ESC（十六进制DBH） END用来表示一帧的开始和结束。
SLIP协议 为了防止IP数据报中出现相同的END字符而使
•差错检测
•ARQ
2.2.3
Text in here
•最佳帧长
2.2.1 差错检测
链路层差错控制的目的是：如何有效地发现 一帧数据比特经过物理信道传输后是否正确
循环冗余校验码（CRC码）
发送端将发送数据与一个通信双方共同约定的数据进行除 法运算，根据余数得出校验码，然后将校验码附加在信息 数据帧之后发送出去。 接收端接收数据后，将包括校验码在内的数据帧再与约定 的数据进行除法运算，若余数为“0”，就表示接收的数据正 确，若余数不为“0”，则表明数据在传输的过程中出错。
现 代 通 信 网
天津大学仁爱学院信息工程系
通信网的概念
通信网是由一定数量的节点（包 括终端设备和交换设备）和连接节点 的传输链路相互有机的组合在一起， 以实现两个或多个规定点间信息传输 的通信体系。
1.1 通信网络的基本构成
1.1.1 1.1.2
•数据传输链路
•
数据传输网络
1.1.3
Text in here
停止等待ARQ协议：
发送端在发送完一个数据帧后，等待接收端应答帧信息，若 应答为确认信息（ACK）时，发送端可以继续发送下一个数 据帧；若应答为不确认帧（NAK）时，发送端需要重发这 个数据帧。
超时重发（Overtime）：发送端发出一个帧后开始计时， 如果在规定时间内没有收到确认信号（ACK或NAK），则 认为发生帧丢失或确认信号丢失。必须重发。 停止等待ARQ协议简单，是一种半双工的协议，系统的通 信效率低。
应用层
参考模型第三层。 为应用程序提供 网络服务。识别 并保证通信双方 的可用性，建立 传输错误纠正与 保证数据完整性 控制机制。
1.2.3 TCP/IP 协议的体系结构
OSI 的体系结构 TCP/IP 的体系结构
7
6 5 4 3
应用层 表示层 会话层 运输层 网络层
应用层 (各种应用层协议如 TELNET, FTP, SMTP 等) 运输层(TCP 或 UDP) 互联网层IP 网络接入层
计算出CRCபைடு நூலகம்,将 其附加在数据后 CRC码 数据块 重新计算,判断 是否正确
要发送的数据
最终接收的数据
同步字节 计算机 同步传输 计算机
循环冗余校验码（CRC码）
假设待传送的数据 M = 1010001101（共k bit）。 在 M 的后面再添加供差错检测用的 n bit 冗余码一起发 送。 用二进制的模 2 运算进行 2n 乘 M 的运算，这相当于在 M 后面添加 n 个 0。