计算机网络技术第三章

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（2）字符填充的标识字符

字符填充的标识字符方法的主要问题是，它太依赖8比特的 ASCII编码，对于更多比特的字符编码，如UNICODE，使用的 是16比特字符编码，就不再适用。此外，如果发送的帧的长度不 是8的整数倍，这种方法也不适用，所以这种方法现在也很少使 用了。
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（3）位填充的首尾标识位


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2．确认的无连接服务

确认的无连接服务增强了数据链路层的可靠性。 这种服务发送帧的时候，仍然不需要建立连接，但是每次只发送 一帧，等待接收方的确认，这样发送方就知道该帧是否正确到达。 如果在指定时间内没有收到确认，会重新发送。 这种服务适用于不可靠的链路，如各种无线系统中的链路。

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3．确认的面向连接服务
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第3章 数据链路层和局域网
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本章学习的主要内容：

3.1 数据链路层 3.2 局域网 3.3 以太网 3.4 无线局域网 3.5 数据链路层协议
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3.1 数据链路层
3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 服务类型 帧的识别 差错控制 流量控制
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3.1 数据链路层


1．不确认的无连接服务 2．确认的无连接服务 3．确认的面向连接服务
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1．不确认的无连接服务

不确认的无连接服务发送帧的时候，不需要建立连接，发送完成 后也不需要释放连接。如果发送出去的帧丢失，不会去尝试发现 这种情况，更不会去纠错。 这种服务适用于出错率很低的链路，帧的差错由更高层来处理。 同时，这种服务还适用于实时的数据传输。 不确认的无连接服务，实现起来简单，大多数的局域网的数据链 路层使用的都是不确认的无连接服务。在点到点通信、广播通信 和组播通信中，也使用这种服务。
图3-6 数据通信中物理层和MAC子层的兼容性要求
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3.2.1 IEEE 802 LAN

MAC层即媒体访问控制层，负责执行在物理层基础上进行无差 错通信，有管理多个源链路和多个目的链路的功能（对不同的局 域网，其MAC子层是不相同的）。主要功能如下：

（1）管理链路上的通信，实现和维护MAC协议；

面向连接的服务是这3种服务中最复杂的，使用这种服务发送帧 的时候，会经历3个阶段：

第1个阶段是建立连接，帧的发送和接收方初始化各种变量和计数器， 目的是记录哪些帧已经收到，哪些还没有；


第2个阶段是帧的发送；
第3个阶段，释放连接，把各种变量、缓冲区和其他资源全部释放掉。

面向连接的服务对每个帧都进行编号，保证每个帧都能被正确接 收，并且还保证每个帧按顺序只接收一次。面向连接的服务提供 给网络层的是可靠的比特流。 这种服务适用于在不可靠的链路上发送大量数据帧的情况。

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3.1.2 帧的识别

确定帧的方法有如下几种：

（1）字符计数； （2）字符填充的标识字符； （3）位填充的首尾标识位。


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（1）字符计数

字符计数的方法是在帧的起始位置，用1个字符，标识出帧的长 度，如图3-2（a）所示。 这种方法的问题是，在出错的时候，会造成随后的所有帧出错， 如图3-2（b）所示。
帧在经过物理层传输的时候，不出错是理想的情况，而在实际的传输 过程中，错误是不可避免的。 为了解决差错控制，在数据链路层使用了定时器和序号，来保证帧的 正确地发送。

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3.1.4 流量控制

流量控制的方法有两种，一种是基于反馈，另外一种是速率控制。

基于反馈的控制方法是发送方根据接收方返回的信息，决定发送进程。 速率控制机制是在开始发送数据帧之前，先协商好发送速率，这样发送 方和接收方就使用相同的速率，从而避免二者速率不匹配的情况。
图3-5 以太网模型和OSI参考模型的逻辑关系
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3.2.1 IEEE 802 LAN

MAC客户子层就是逻辑链路控制层，简称为LLC层，主要功能如下： （1）建立和终止链路，建立和释放数据链路层的逻辑连接，通过SAP 向高层提供逻辑接口。 （2）控制帧流量，具有帧的接收、发送控制功能。



（3）确认帧，具有帧差错控制功能。

这种方法中，每个帧用01111110作为开始和结束标志，当发送 的数据中有5个连续1的时候，在其后插入一个0；而收到5个连 续1的时候，就删除随后的0，如图3-4所示。 这种方法能“透明”地传送所有的比特流。这里，透明的意思是 比特流没有限制，也就是对01序列不作限制。

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3.1.3 差错控制


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3.2 局域网
3.2.1 IEEE 802 LAN 3.2.2 介质访问控制 3.2.3 逻辑链路控制
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3.2.1 IEEE 802 LAN

对于局域网，涉及到的主要是物理层和数据链路层。针对不对的传输介 质，IEEE 802把OSI的数据链路层划分成了两层，MAC（介质访问子层） 和MAC客户子层，物理层没有变化，如图3-5所示。

图3-2 字符计数
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（2）字符填充的标识字符

Hale Waihona Puke 字符填充的标识字符方法是使用某个特定字符标识出帧的起始和终止， 如图3-3（a）所示。 这种方法的问题是，当需要发送与标识符一样的字符的时候，需要一 些特别的处理，发送方在这些字符前插入特殊的转义字符ESC，如图 3-3（b）所示。

图3-3 标识字符
数据链路层位于物理层和网络层之间。 数据链路层得到网络层的数据后，会加上数据链路层的首部和尾 部，打包成帧，进行传输。每个帧包括了首部、数据和尾部3部 分，如图3-1所示。

数据链路层的功能包括向网络层提供服务、帧的组装、差错控制 和流量控制。
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3.1.1 服务类型

为了在满足应用的情况下尽可能提高通信效率，数据链路层把向 网络层提供的服务，分为下述3类：
（4）帧排序，给LLC帧加上序号。


LLC有以下两种类型：
（1）如果是在DTE设备上，这一层是逻辑链路控制子层（LLC），在 IEEE 802.2中进行了定义。
（2）如果是DCE设备，这一层就是桥接实体层，在IEEE 802.1中进行 了定义。

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3.2.1 IEEE 802 LAN

对于所有的IEEE 802局域网协议来说，LLC和桥接实体层是相同的，网 络兼容性成了网络协议首先要解决的问题，数据通信中物理层和MAC 子层的兼容性要求如图3-6所示。