现代网络技术第2章数据链路层

图2-3 数据帧在链路上传输的几种情况 (a) 正常情况；(b) 数据帧出错；(c) 数据帧丢失；(d) 应答帧丢失
2.2.4 停止等待协议的算法 为了对上述停止等待协议有一个完整而准确的理解，
下面给出此协议的算法。在发送节点： (1) 从主机取一个数据帧。 (2) V（S）←0。{发送状态变量初始化} (3) N（S）←V（S）；{将发送状态变量的数值写
(8) 若收到否认帧NAK，则转到（4）。{重发数据帧} (9) 若超时定时器时间到，则转到（4）。{重发数据帧} 在接收节点： (1) V（R）← 0。{接收状态变量初始化，其数值等于欲 接收的数据帧的发送序号} (2) 等待。 (3) 当收到一个数据帧，就检查有无传输差错（如用 CRC）。 若检查结果正确无误，则执行后续算法； 否则转到（8）。
现在去掉上述的第二个假定，但保留第一个假定。 即主机A向主机B传输数据的信道是无差错的理想信 道。
以上具有最简单流量控制的数据链路层协议写成算 法如下。在发送节点：
(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冲区； (3) 将发送缓冲区中的数据帧发送出去； (4) 等待； (5) 若收到由接收节点发过来的确认信息（此信息的 格式和内容由双方事先商定好），则从主机取一个新 的数据帧，然后转到（2）。
(4) 若N（S）=V（R），则执行后续算法； { 收到 发送序号正确的数据帧}否则丢弃此数据帧，然后转到 （7）。
(5) 将收到的数据帧中的数据部分送交主机。 (6) V（R）←[ 1-V（R）]。{更新接收状态变量， 准备接收下一个数据帧} (7) 发送确认帧ACK，并转到（2）。
(8) 发送否认帧NAK，并转到（2）。
对于状态变量需要注意以下几点： (1) 每发送一个数据帧，都必须将发送状态变量
V(S)的值（0或1）写到数据帧的发送序号N(S)上。 (2) 在接收端，每接收到一个数据帧，就要将发方
在数据帧上设置的发送序号N(S)与本地的接收状态变 量V（R）相比较。
(3) 在接收端，若收到一个重复帧，则丢弃之（即不 做任何处理），且接收状态变量不变，但此时仍须向 发送端发送一个确认帧ACK。
2.2.3 实用的停止等待协议
图2-3（a）是数据在传输过程中不出差错的情况。 收方在收到一个正确的数据帧后，即交付给主机B，同 时向主机A发送一个确认帧ACK。当主机A收到确认帧 ACK后才能发送一个新的数据帧。这样就实现了收方 对发方的流量控制。
图2-3 数据帧在链路上传输的几种情况 (a) 正常情况；(b) 数据帧出错；(c) 数据帧丢失；(d) 应答帧丢失
入发送序号}将数据帧送交发送缓冲区。
(4) 将发送缓冲区中的数据帧发送出去。 (5) 启动超时定时器。{选择适当的超时重发时间t } (6) 等待。{等待以下3个事件中最先出现的一/个} (7) 若收到确认帧ACK则： 从主机取一个新的数据帧； V（S）← [l－V（S）]；{更新发送状态变量，变为 下一个序号}转到（3）。
图2-2(b)是由收方控制发方发送速率的情况。发方 每发完一帧就必须停下来，等待收方的信息。
A
B
DAT A DAT A DAT A DAT 时A 间
(a)
送主机 B 送主机 B 送主机 B 送主机 B
(b)
A
B
DAT A
DAT A
送主机 B
送主机 B
图2-2 两种数据传输情况对比 (a) 完全理想化的数据传输； (b) (b) 具有最简单的流量控制的数据链路层协议
主机A AP1
链路层
链路
主机B AP2
链路层
图2-1 两台计算机通过链路进行通信的简化模
所谓完全理想化的数据传输基于以下两个假定： 假定1：链路是理想的传输信道，即所传送的任何数 据既不会出差错，也不会丢失。 假定2：不管发方以多快的速率发送数据，收方总能 来得及收下，并及时交付主机处理。
2.2.2 具有最简单流量控制的数据链路层协议
数据链路层最重要的作用就是通过一些数据链路层 协议（即链路控制规程），在不太可靠的物理链路上 实现可靠的数据传输。
具体地说，数据链路层的主要功能有： (1) 链路管理。 (2) 帧同步。 (3) 流量控制。 (4) 差错控制。 (5) 将数据和控制信息区分开。 (6) 透明传输。 (7) 寻址。
2.2 简单流量控制的数据链路协议
2.2.5 停止等待协议的定量分析
对停止等待协议的定量分析仍采用图2-l所示的半 双工通信模型。图2-4中的横坐标为时间。设节点A向 节点B发送数据帧，节点B只发送应答信息而不发送数 据帧。全双工通信的定量分析要稍复杂些，这里从略。
图2-4 停止等待协议中数据帧和Байду номын сангаас答帧的时序
设tf是一个数据帧的发送时间（也是发送时延）。显 然，数据帧的发送时间tf是数据帧的长度lf（bit）与数 据的发送速率C（bit/s）之比，即
在接收节点： (1) 等待； (2) 若收到由发送节点发过来的数据帧，则将其放入 数据链路层的接收缓冲区； (3) 将接收缓冲区中的数据帧上交主机； (4) 向发送节点发一信息，表示数据帧已经上交给主 机； (5) 转到(1)。
图2-2是前面所述的两种情况的对比。图2-2(a)是不 需要任何协议的理想化情况。
2.2.1 完全理想化的数据传输 当两个主机进行通信时，应用进程要将数据从应用
层逐层往下传，经物理层到达通信线路。通信线路将数 据传到远端主机的物理层后，再逐层向上传，最后由应 用层交给远程的应用进程。为了把主要精力放在数据链 路层的协议上，特构造了一个简化的模型。即把数据链 路层以上的各层用一个主机来代替，而物理层和通信线 路则等效成一条简单的链路，数据链路层也简称为链路 层（如图2-1所示）。
第2章 数据链路层
2.1 数据链路层的基本概念 2.2 简单流量控制的数据链路协议 2.3 连续ARQ协议 2.4 面向比特的链路控制规程HDLC 2.5 Internet中的数据链路控制协议
2.1 数据链路层的基本概念
链路分为物理链路和逻辑链路。物理链路就是上面 所说的链路，而逻辑链路就是上面所说的数据链路， 即物理链路加上必要的通信规程。这两种划分方法实 质上是一样的。