第五章数据链路层协议及分析PPT课件
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概念示例
实则是封闭且有序的数字序号队列
1 2 3 4 5 · · · · · · · · · · · · · · · ·n-1 N
滑动窗口目的
循环体
严格限制已发送出去而未被确认的数据帧的个数；
在帧编号所用位数恰当的情况下，使每个数据帧都有 唯一的编号,且可循环重复使用已收到确认的那些帧的
序号。
16
4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.3标准及以太局域网
数据链路层关注的问题
如何在一条数据链路上实现端到端的可靠的数 据传输。
3
4.1 数据链路层的功能
链路管理
主要解决包括数据链路的建立、维持和释放。
信息的传输
主要解决如帧格式、帧大小、帧同步、帧顺序编号以及判断是数据 信息海华丝控制信息等问题。
流量与差错控制
流量控制问题实际上就是收发双方收发速率的同步问题。 差错控制问题就是确保数据准确的递交给目标方高层。
01 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
收到确认 0
(b)允 许 发 送 1 号 至 5 号 帧
01 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
收 到 确 认 0-3 (c)允 许 发 送 4 号 至 0 号 帧
8
4.2 数据链路层的流量控制协议
滑动窗口流量控制
接收窗口
MAC子层的功能
提供实现不同的介质访问控制方法
13
4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.2媒体访问控制子层
MAC子层的协议
局域网存在对信道的争用和争用后如何使用信道的问 题，这构成了对媒体的控制方法。
根据媒体的使用控制方式与网络的拓扑结构的结合， 常用的MAC子层的协议有
CSMA/CD 令牌总线（TB） 令牌环（TR） CSMA/CA
9
4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.2逻辑链路控制子层
LAN的数据链路层的特点
必须支持链路的多重访问 媒体控制层将承担某些链路访问的细节 必须提高第三层的功能
逻辑链路层的功能
端—端差错控制和确认 端—端的流量控制，可采用顺序号提供这些功能 LAN不需要独立的第三层协议 提供多址发送和广播发送
10
பைடு நூலகம்
4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.2逻辑链路控制子层
LLC服务
无确认无连接服务
不建立连接，源直接将数据发往目的地，接收方不反馈 常用于高层已具有出错处理和按序投递的功能或实际应用不
需要将数据包按序投递的场合。
有确认无连接服务
在传送数据前无须建立连接 “可靠的数据报”
异常情况处理
对在该层中出现的异常情况，要解决如何检测、如何处理等问题。
4
4.2 数据链路层的流量控制协议
概念
是指对在数据链路上传输的帧进行速度的控制， 保证接收端有足够的缓冲单元存储发端发来的 信息以便收端处理。
常用2种方法
停—等流量控制 滑动窗口流量控制
5
4.2 数据链路层的流量控制协议
在接收端只有当收到的数据帧的发送序号落入接收窗口内才允许将 该数据帧收下。若接收到的数据帧落在接收窗口之外，则一律将其 丢弃。
WR
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
(a) 准备接收 0 号帧
(b)
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
(b) 0 号帧确认接收，准备接收 1 号帧
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
(c) 0-3 号帧确认接收，准备接收 4 号帧
滑动窗口流量控制
概念
指对于任何时刻，都允许发送端一次发送多个帧，这 些帧的序号个数就称为发送窗口的大小。
发送窗口保存已发送但尚未经确认的数据帧。 接收窗口保存已正确接收但尚未提交给主机的数据
帧。。 发送端与接收端不必具有相同大小的窗口。
6
4.2 数据链路层的流量控制协议
滑动窗口流量控制
14
4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.3标准及以太局域网
CSMA方法 基本思想
当一个发送设备要向网络中发送数据时，它总是先侦 听网络上是否有数据在发送。
若发现有其他设备正在发送数据，则先停自己的发送 动作并等待，等待某一时间间隔后再发送。
这种等待某一时间的做法又叫退避法。
面向连接服务
相当于X.25中的虚电路 操作复杂、线路开销大，但能保证数据的可靠有序传递，出
错后可通过重传纠错。
11
4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.2逻辑链路控制子层
LLC协议
利用MAC的服务为数据链路层的高层用户提供了 LLC服务。
帧格式与HDLC基本类似，但缺少HDLC的F和FCS 字段。
7
4.2 数据链路层的流量控制协议
滑动窗口流量控制
发送窗口
发送窗口用来对发送端进行流量控制，即通过规定发送窗口的大小WT来代表 在没有收到对方确认信息的情况下发送端最多可以发送多少个数据帧。
WT
01 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
(a)允 许 发 送 0 号 至 4 号 帧
12
4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.2媒体访问控制子层
MAC地址
有2类：单地址和组地址 允许有16位或者48位的MAC地址
16位的是局域地址 48位的可作为局域地址，也可作为全域地址 IEEE是世界上局域网全局地址的法定管理机构，负责分配地
址字段的6字节中的前3个字节
15
4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.3标准及以太局域网
CSMA分类
非坚持(nonpersistent)CSMA
一旦监听到信道忙（即发现有其他站在发送数据），就不再坚持 听下去，而是根据协议的算法延迟一个随机的时间后重新再监听。若 进行载波监听时发现信道空闲，则将准备好的帧发送出去。
第5章 数据链路层协议及分 析
1
概述
基本概念
链路，是指一条无源的点到点的物理线路段， 且中间没有任何其它的交换结点，如图所示。
A
B
不存在
数据链路，指的是除了具备一条物理线路外， 还必须有一些必要的规程控制这些数据的传输。
2
概述（续）
基本概念
数据链路，当需要在一条线路上传送数据时， 除了必须有一条物理线路外，还必须有一些必 要的规程（protocol）来控制这些数据的传输。 把实现相关规程的硬件和软件加到链路上，就 构成了数据链路。数据链路就象一条数字管道， 可以在它上面进行数据通信。
实则是封闭且有序的数字序号队列
1 2 3 4 5 · · · · · · · · · · · · · · · ·n-1 N
滑动窗口目的
循环体
严格限制已发送出去而未被确认的数据帧的个数；
在帧编号所用位数恰当的情况下，使每个数据帧都有 唯一的编号,且可循环重复使用已收到确认的那些帧的
序号。
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4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.3标准及以太局域网
数据链路层关注的问题
如何在一条数据链路上实现端到端的可靠的数 据传输。
3
4.1 数据链路层的功能
链路管理
主要解决包括数据链路的建立、维持和释放。
信息的传输
主要解决如帧格式、帧大小、帧同步、帧顺序编号以及判断是数据 信息海华丝控制信息等问题。
流量与差错控制
流量控制问题实际上就是收发双方收发速率的同步问题。 差错控制问题就是确保数据准确的递交给目标方高层。
01 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
收到确认 0
(b)允 许 发 送 1 号 至 5 号 帧
01 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
收 到 确 认 0-3 (c)允 许 发 送 4 号 至 0 号 帧
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4.2 数据链路层的流量控制协议
滑动窗口流量控制
接收窗口
MAC子层的功能
提供实现不同的介质访问控制方法
13
4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.2媒体访问控制子层
MAC子层的协议
局域网存在对信道的争用和争用后如何使用信道的问 题，这构成了对媒体的控制方法。
根据媒体的使用控制方式与网络的拓扑结构的结合， 常用的MAC子层的协议有
CSMA/CD 令牌总线（TB） 令牌环（TR） CSMA/CA
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4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.2逻辑链路控制子层
LAN的数据链路层的特点
必须支持链路的多重访问 媒体控制层将承担某些链路访问的细节 必须提高第三层的功能
逻辑链路层的功能
端—端差错控制和确认 端—端的流量控制，可采用顺序号提供这些功能 LAN不需要独立的第三层协议 提供多址发送和广播发送
10
பைடு நூலகம்
4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.2逻辑链路控制子层
LLC服务
无确认无连接服务
不建立连接，源直接将数据发往目的地，接收方不反馈 常用于高层已具有出错处理和按序投递的功能或实际应用不
需要将数据包按序投递的场合。
有确认无连接服务
在传送数据前无须建立连接 “可靠的数据报”
异常情况处理
对在该层中出现的异常情况，要解决如何检测、如何处理等问题。
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4.2 数据链路层的流量控制协议
概念
是指对在数据链路上传输的帧进行速度的控制， 保证接收端有足够的缓冲单元存储发端发来的 信息以便收端处理。
常用2种方法
停—等流量控制 滑动窗口流量控制
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4.2 数据链路层的流量控制协议
在接收端只有当收到的数据帧的发送序号落入接收窗口内才允许将 该数据帧收下。若接收到的数据帧落在接收窗口之外，则一律将其 丢弃。
WR
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
(a) 准备接收 0 号帧
(b)
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
(b) 0 号帧确认接收，准备接收 1 号帧
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
(c) 0-3 号帧确认接收，准备接收 4 号帧
滑动窗口流量控制
概念
指对于任何时刻，都允许发送端一次发送多个帧，这 些帧的序号个数就称为发送窗口的大小。
发送窗口保存已发送但尚未经确认的数据帧。 接收窗口保存已正确接收但尚未提交给主机的数据
帧。。 发送端与接收端不必具有相同大小的窗口。
6
4.2 数据链路层的流量控制协议
滑动窗口流量控制
14
4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.3标准及以太局域网
CSMA方法 基本思想
当一个发送设备要向网络中发送数据时，它总是先侦 听网络上是否有数据在发送。
若发现有其他设备正在发送数据，则先停自己的发送 动作并等待，等待某一时间间隔后再发送。
这种等待某一时间的做法又叫退避法。
面向连接服务
相当于X.25中的虚电路 操作复杂、线路开销大，但能保证数据的可靠有序传递，出
错后可通过重传纠错。
11
4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.2逻辑链路控制子层
LLC协议
利用MAC的服务为数据链路层的高层用户提供了 LLC服务。
帧格式与HDLC基本类似，但缺少HDLC的F和FCS 字段。
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4.2 数据链路层的流量控制协议
滑动窗口流量控制
发送窗口
发送窗口用来对发送端进行流量控制，即通过规定发送窗口的大小WT来代表 在没有收到对方确认信息的情况下发送端最多可以发送多少个数据帧。
WT
01 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
(a)允 许 发 送 0 号 至 4 号 帧
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4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.2媒体访问控制子层
MAC地址
有2类：单地址和组地址 允许有16位或者48位的MAC地址
16位的是局域地址 48位的可作为局域地址，也可作为全域地址 IEEE是世界上局域网全局地址的法定管理机构，负责分配地
址字段的6字节中的前3个字节
15
4.4 局域网的数据链路层协议分析
IEEE802.3标准及以太局域网
CSMA分类
非坚持(nonpersistent)CSMA
一旦监听到信道忙（即发现有其他站在发送数据），就不再坚持 听下去，而是根据协议的算法延迟一个随机的时间后重新再监听。若 进行载波监听时发现信道空闲，则将准备好的帧发送出去。
第5章 数据链路层协议及分 析
1
概述
基本概念
链路，是指一条无源的点到点的物理线路段， 且中间没有任何其它的交换结点，如图所示。
A
B
不存在
数据链路，指的是除了具备一条物理线路外， 还必须有一些必要的规程控制这些数据的传输。
2
概述（续）
基本概念
数据链路，当需要在一条线路上传送数据时， 除了必须有一条物理线路外，还必须有一些必 要的规程（protocol）来控制这些数据的传输。 把实现相关规程的硬件和软件加到链路上，就 构成了数据链路。数据链路就象一条数字管道， 可以在它上面进行数据通信。