数据链路层.ppt
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为了能进行透明传输（只对报文进行透明传输，报头总是不透明），在 控制字符之前加上一个DLE字符。例如用DLE•STX表示透明数据开始； DLE•ETX表示透明正文结束；DLE•SYN表示数据暂停期间的SYN等等。 透明数据的传输结构如下：
SYN SYN DLE STX 透明数据 DLE ETX BCC（块校验字符）
▪面向字符型数据链路层协议的缺点： 报文格式不一样； 传输透明性不好； 等待发送方式，传输效率低。
▪面向比特型协议的设计目标： 以比特作为传输控制信息的基本单元； 数据帧与控制 帧格式相同； 传输透明性好； 连续发送，传输效率高。
▪1974年，IBM 公司推出了面向比特的规程SDLC (Synchronous Data Link Control)。
在发送端，当一串比特流数据中有 5 个连续 1 时，就立即填入一个 0。
在接收帧时，先找到 F 字段以确定帧的边界。接着再对比特流进行扫描。每当 发现 5 个连续 1 时，就将其后的一个 0 删除，以还原成原来的比特流。
发送端在 5 个连 1 之后 填入 0 比特再发送出去
在接收端将 5 个连 1 之后 的 0 比特删除，恢复原样
2）平衡型 主站 — 次站式 次站 主站 组合式
组合站
主站 次站
组合站
HDLC的基本操作模式
▪正常响应模式 NRM（Normal Response Mode）
适用于点 — 点式和多点式两种非平衡构型。只有当主站向次 站发出探询后，次站才能获得传输帧的许可。
▪异步响应模式 ARM（Asynchronous Response Mode）
3.4 链路控制协议示例
一.面向字符的控制规程-- BSC
控制字符: 在面向字符的控制规程（BISYNC），规定了大约十个控制字符。 使用比较普遍的IBM公司的双同步通信规程BISYNC（Binary Synchronous Communication）中规定了下列控制字符：
SYN 同步字符（BISYNC采用二个或多个同步字符）；
▪后来 ISO 把 SDLC 修改后称为 HDLC (High-level Data Link Control)，译为高级数据链路控制，作为国际标准ISO 3309。
▪CCITT 则将 HDLC 再修改后称为链路接入规程 LAP (Link Access Procedure)。不久，HDLC 的新版本又把 LAP 修改为 LAPB，“B”表 示平衡型(Balanced)，所以 LAPB 叫做链路接入规程(平衡型)。
▪次站（secondary station）：主要功能是接收命令，发送 响应，配合主站完成链路的控制；
▪组合站（combined station）：同时具有主、次站功能， 既发送又接收命令和响应，并负责整个链路的控制。
HDLC适用的链路构型
1）非平衡型 点 — 点式
主站 多点式
次站
பைடு நூலகம்
主站
次站
次站
次站
HDLC的组成
▪帧结构
▪规程元素
▪规程类型
语义
▪使用HDLC的语法可以定义多种具有不同操作特点的链 路层协议。
HDLC的适用范围
▪计算机 —— 计算机 ▪计算机 —— 终端 ▪终端 —— 终端
数据站（简称站 station），由计算机和终端组成，负责发送和 接收帧。HDLC涉及三种类型的站：
▪主站（primary station）：主要功能是发送命令（包括数 据），接收响应，负责整个链路的控制（如系统的初始、流 控、差错恢复等）；
发送序列 DLE STX A DLE B STX C DLE STX DLE ETX
传输序列 DLE STX A DLE DLE B STX C DLE DLE STX DLE ETX (其中DLE为填充的字符）
接收序列 DLE STX A DLE B STX C DLE STX DLE ETX
二、面向比特的控制规程-- HDLC
C
可变 信息 Info
16 帧检验序列
FCS
FCS 检验区间 透明传输区间
8 标志
F
帧
帧
帧
帧
实际中，帧与帧可首尾相接，连续发送
▪标志字段 F (Flag) ：为 6 个连续 1 加上两边各一个 0 共 8 bit
（7EH）。在接收端只要找到标志字段就可确定一个帧的位置。
HDLC 采用零比特填充法使一帧中两个 F 字段之间不会出现 6 个连续 1。
同步字符
用户定义
正文字段
校验字段
报文开始
报头结束
分组结束 报文结束
透明与非透明数据
数据和控制字符在同一条链路中传送，因此一般要求被传送的数据中不 包含控制字符，不包含控制字符的数据称为非透明数据。如果采用特殊的 措施允许数据中包含所有的字符，即也包括控制字符在内，这种数据称为 透明数据。传输透明数据的方式称为透明传输方式。
010011111010001010
填入 0 比特
010011111010001010
在此位置删除填入的 0 比特
地址域（Address）
多终端线路，用来区分终端；
点到点线路，有时用来区分命令和响应。
若帧中的地址是接收该帧的站的地址，则该帧是命令帧；
若帧中的地址是发送该帧的站的地址，则该帧是响应帧。
适用于点 — 点式非平衡构型和主站 — 次站式平衡构型。次 站可以随时传输帧，不必等待主站的探询。
▪异步平衡模式 ABM（Asynchronous Balanced Mode）
适用于通信双方都是组合站的平衡构型，也采用异步响应， 双方具有同等能力。
HDLC 的帧结构
比特 8 标志 F
8 地址
A
8 控制
ENQ 查询，用于：①建立数据链路；②主站查询次站有无发送请求（询 问对方是否就绪）。
SOH 报头开始 STX 报文开始
ETX 文本结束
ITB 中间块（组）结束 ETB 块（组）发送结束
DLE 转义字符
ACK 确认响应 NAK 否定回答
BSC协议的数据报文格式
SYN
SYN
SOH 报头 STX
正文 ETB/ETX BCC
数据域（Data）
任意信息（上层协议SDU有上限）
校验和（Checksum）
CRC校验 生成多项式：CRC-CCITT
•控制域（Control）
信息帧（Information）完成信息的传送。 监控帧（Supervisory）差错控制和流量控制。 无序号帧（Unnumbered）链路管理。
SYN SYN DLE STX 透明数据 DLE ETX BCC（块校验字符）
▪面向字符型数据链路层协议的缺点： 报文格式不一样； 传输透明性不好； 等待发送方式，传输效率低。
▪面向比特型协议的设计目标： 以比特作为传输控制信息的基本单元； 数据帧与控制 帧格式相同； 传输透明性好； 连续发送，传输效率高。
▪1974年，IBM 公司推出了面向比特的规程SDLC (Synchronous Data Link Control)。
在发送端，当一串比特流数据中有 5 个连续 1 时，就立即填入一个 0。
在接收帧时，先找到 F 字段以确定帧的边界。接着再对比特流进行扫描。每当 发现 5 个连续 1 时，就将其后的一个 0 删除，以还原成原来的比特流。
发送端在 5 个连 1 之后 填入 0 比特再发送出去
在接收端将 5 个连 1 之后 的 0 比特删除，恢复原样
2）平衡型 主站 — 次站式 次站 主站 组合式
组合站
主站 次站
组合站
HDLC的基本操作模式
▪正常响应模式 NRM（Normal Response Mode）
适用于点 — 点式和多点式两种非平衡构型。只有当主站向次 站发出探询后，次站才能获得传输帧的许可。
▪异步响应模式 ARM（Asynchronous Response Mode）
3.4 链路控制协议示例
一.面向字符的控制规程-- BSC
控制字符: 在面向字符的控制规程（BISYNC），规定了大约十个控制字符。 使用比较普遍的IBM公司的双同步通信规程BISYNC（Binary Synchronous Communication）中规定了下列控制字符：
SYN 同步字符（BISYNC采用二个或多个同步字符）；
▪后来 ISO 把 SDLC 修改后称为 HDLC (High-level Data Link Control)，译为高级数据链路控制，作为国际标准ISO 3309。
▪CCITT 则将 HDLC 再修改后称为链路接入规程 LAP (Link Access Procedure)。不久，HDLC 的新版本又把 LAP 修改为 LAPB，“B”表 示平衡型(Balanced)，所以 LAPB 叫做链路接入规程(平衡型)。
▪次站（secondary station）：主要功能是接收命令，发送 响应，配合主站完成链路的控制；
▪组合站（combined station）：同时具有主、次站功能， 既发送又接收命令和响应，并负责整个链路的控制。
HDLC适用的链路构型
1）非平衡型 点 — 点式
主站 多点式
次站
பைடு நூலகம்
主站
次站
次站
次站
HDLC的组成
▪帧结构
▪规程元素
▪规程类型
语义
▪使用HDLC的语法可以定义多种具有不同操作特点的链 路层协议。
HDLC的适用范围
▪计算机 —— 计算机 ▪计算机 —— 终端 ▪终端 —— 终端
数据站（简称站 station），由计算机和终端组成，负责发送和 接收帧。HDLC涉及三种类型的站：
▪主站（primary station）：主要功能是发送命令（包括数 据），接收响应，负责整个链路的控制（如系统的初始、流 控、差错恢复等）；
发送序列 DLE STX A DLE B STX C DLE STX DLE ETX
传输序列 DLE STX A DLE DLE B STX C DLE DLE STX DLE ETX (其中DLE为填充的字符）
接收序列 DLE STX A DLE B STX C DLE STX DLE ETX
二、面向比特的控制规程-- HDLC
C
可变 信息 Info
16 帧检验序列
FCS
FCS 检验区间 透明传输区间
8 标志
F
帧
帧
帧
帧
实际中，帧与帧可首尾相接，连续发送
▪标志字段 F (Flag) ：为 6 个连续 1 加上两边各一个 0 共 8 bit
（7EH）。在接收端只要找到标志字段就可确定一个帧的位置。
HDLC 采用零比特填充法使一帧中两个 F 字段之间不会出现 6 个连续 1。
同步字符
用户定义
正文字段
校验字段
报文开始
报头结束
分组结束 报文结束
透明与非透明数据
数据和控制字符在同一条链路中传送，因此一般要求被传送的数据中不 包含控制字符，不包含控制字符的数据称为非透明数据。如果采用特殊的 措施允许数据中包含所有的字符，即也包括控制字符在内，这种数据称为 透明数据。传输透明数据的方式称为透明传输方式。
010011111010001010
填入 0 比特
010011111010001010
在此位置删除填入的 0 比特
地址域（Address）
多终端线路，用来区分终端；
点到点线路，有时用来区分命令和响应。
若帧中的地址是接收该帧的站的地址，则该帧是命令帧；
若帧中的地址是发送该帧的站的地址，则该帧是响应帧。
适用于点 — 点式非平衡构型和主站 — 次站式平衡构型。次 站可以随时传输帧，不必等待主站的探询。
▪异步平衡模式 ABM（Asynchronous Balanced Mode）
适用于通信双方都是组合站的平衡构型，也采用异步响应， 双方具有同等能力。
HDLC 的帧结构
比特 8 标志 F
8 地址
A
8 控制
ENQ 查询，用于：①建立数据链路；②主站查询次站有无发送请求（询 问对方是否就绪）。
SOH 报头开始 STX 报文开始
ETX 文本结束
ITB 中间块（组）结束 ETB 块（组）发送结束
DLE 转义字符
ACK 确认响应 NAK 否定回答
BSC协议的数据报文格式
SYN
SYN
SOH 报头 STX
正文 ETB/ETX BCC
数据域（Data）
任意信息（上层协议SDU有上限）
校验和（Checksum）
CRC校验 生成多项式：CRC-CCITT
•控制域（Control）
信息帧（Information）完成信息的传送。 监控帧（Supervisory）差错控制和流量控制。 无序号帧（Unnumbered）链路管理。