第4章：数据链路层课件.ppt

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1、第第4章章 数据链路层数据链路层本章学习要求本章学习要求：了解：数据传输过程中了解：数据传输过程中差错产生的原因与性质。差错产生的原因与性质。掌握：误码率的定义与差错控制方法。掌握：误码率的定义与差错控制方法。掌握：数据链路层的基本概念。掌握：数据链路层的基本概念。了解了解：面向字符型数据链路层协议实例：面向字符型数据链路层协议实例BSC。掌握：面向比特型数据链路层协议实例掌握：面向比特型数据链路层协议实例 HDLC。掌握：掌握：Internet中的数据链路层协议。中的数据链路层协议。2计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.1 差错产生与差错控制方法差错产生与差错控制方法

2、4.1.1 为什么要设计数据链路层为什么要设计数据链路层在原始物理传输线路上传输数据信号是有差错的；在原始物理传输线路上传输数据信号是有差错的；设计数据链路层的主要目的：设计数据链路层的主要目的：将有差错的物理线路改进成无差错的数据链路；将有差错的物理线路改进成无差错的数据链路；方法方法 差错检测差错检测 差错控制差错控制 流量控制流量控制作用：改善数据传输质量，向网络层提供高质量的服务。作用：改善数据传输质量，向网络层提供高质量的服务。3计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.1.2 差错产生的原因和差错类型差错产生的原因和差错类型 传输差错传输差错 通过通信信道后接收的

3、数据与发送数据通过通信信道后接收的数据与发送数据 不一致的现象不一致的现象;差错控制差错控制 检查是否出现差错以及如何纠正差错；检查是否出现差错以及如何纠正差错；通信信道的噪声分为两类：热噪声和冲击噪声；通信信道的噪声分为两类：热噪声和冲击噪声；由热噪声引起的差错是随机差错，或随机错；由热噪声引起的差错是随机差错，或随机错；冲击噪声引起的差错是突发差错，或突发错；冲击噪声引起的差错是突发差错，或突发错；引起突发差错的位长称为突发长度；引起突发差错的位长称为突发长度；在通信过程中产生的传输差错，是由随机差错与突发在通信过程中产生的传输差错，是由随机差错与突发差错共同构成的。差错共同构成的。4计算

4、机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层传输差错传输差错产生过程产生过程5计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层 4.1.3 误码率的定义误码率的定义误码率定义误码率定义：二进制比特在数据传输系统中被传错的概率，二进制比特在数据传输系统中被传错的概率，它在数值上近似等于：它在数值上近似等于：Pe=Ne/N其中，其中，N为传输的二进制比特总数；为传输的二进制比特总数；Ne为被传错的比特数。为被传错的比特数。6计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层讨论讨论误误码码率率应应该该是是衡衡量量数数据据传传输输系系统统正正常常工工作作状状态态下下传传输输可可

5、靠性的参数；靠性的参数；对对于于一一个个实实际际的的数数据据传传输输系系统统，不不能能笼笼统统地地说说误误码码率率越越低越好，要根据实际传输要求提出误码率要求；低越好，要根据实际传输要求提出误码率要求；对对于于实实际际数数据据传传输输系系统统，如如果果传传输输的的不不是是二二进进制制比比特特，要折合成二进制比特来计算；要折合成二进制比特来计算；差错的出现具有随机性，在实际测量一个数据传输系统差错的出现具有随机性，在实际测量一个数据传输系统时，只有被测量的传输二进制比特数越大，才会越接近时，只有被测量的传输二进制比特数越大，才会越接近于真正的误码率值。于真正的误码率值。7计算机网络第计算机网络第

6、4 4章章 数据链路层数据链路层4.1.4 检错码与纠错码检错码与纠错码 纠错码纠错码：每个传输的分组带上足够的冗余信息；每个传输的分组带上足够的冗余信息；接收端能发现并自动纠正传输差错。接收端能发现并自动纠正传输差错。检错码检错码:分组仅包含足以使接收端发现差错的冗余信息；分组仅包含足以使接收端发现差错的冗余信息；接收端能发现出错，但不能确定哪一比特是错的，并接收端能发现出错，但不能确定哪一比特是错的，并且自己不能纠正传输差错。且自己不能纠正传输差错。8计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层常用的检错码常用的检错码奇偶校验码奇偶校验码 垂直奇（偶）校验垂直奇（偶）校验 水平

7、奇（偶）校验水平水平奇（偶）校验水平 垂直奇（偶）校验（方阵码）垂直奇（偶）校验（方阵码）循环冗余编码循环冗余编码CRC 目前应用最广的检错码编码方法之一目前应用最广的检错码编码方法之一9计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.1.6 差错控制机制差错控制机制 反馈重发机制反馈重发机制 10计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层反馈重发机制的分类反馈重发机制的分类 停止等待方式停止等待方式 11计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层连续工作方式连续工作方式 拉回方式拉回方式选择重发方式选择重发方式 12计算机网络第计算机网络第4 4章章

8、数据链路层数据链路层4.2 数据链路层的基本概念数据链路层的基本概念4.2.1 物理线路与数据链路物理线路与数据链路 线路线路 链路链路物理线路物理线路 数据链路数据链路链路可以分为物理链路和逻辑链路。规程和协议同义。链路可以分为物理链路和逻辑链路。规程和协议同义。最重要的作用：通过一些数据链路层协议，在不太可靠的物理链路最重要的作用：通过一些数据链路层协议，在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。上实现可靠的数据传输。13计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.2.2 数据链路控制数据链路控制 数据链路层的主要功能：数据链路层的主要功能：链路管理链路管理 帧同步帧同步

9、流量控制流量控制 差错控制差错控制 帧的透明传输帧的透明传输 寻址寻址 将数据和控制信息区分开将数据和控制信息区分开数据链路层协议数据链路层协议 为实现数据链路控制功能而为实现数据链路控制功能而 制定的规程或协议。制定的规程或协议。14计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.2.3停止等待协议停止等待协议停止等待协议是最简单的基本数据链路层协议。停止等待协议是最简单的基本数据链路层协议。.2.3.1.2.3.1不需要数据链路层协议的数据传输不需要数据链路层协议的数据传输两个假设：两个假设：.链路是理想的传输通信，所有的任何数据链路是理想的传输通信，所有的任何数据传输既不会出

10、差错也不会丢失。传输既不会出差错也不会丢失。.发送方以多快的速率发送数据，接受方都发送方以多快的速率发送数据，接受方都来得及接受，并及时上交主机。来得及接受，并及时上交主机。不可能实现不可能实现15计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层.2.3.具有最简单流量控制的数据链路具有最简单流量控制的数据链路层协议层协议假设还在成立假设还在成立由接收方控制发送方的数据流，是计算机网络中流量由接收方控制发送方的数据流，是计算机网络中流量控制的一个基本方法。控制的一个基本方法。具有最简单流量控制的数据链路层协议的具体算法：具有最简单流量控制的数据链路层协议的具体算法：假设还在成立假设还在

11、成立在发送接点：在发送接点：（）从主机取一个数据帧；（）从主机取一个数据帧；（）将数据帧发送到数据链路层的发送缓存；（）将数据帧发送到数据链路层的发送缓存；（）将发送缓存中的数据帧发送出去；（）将发送缓存中的数据帧发送出去；（）等待；（）等待；（）若接受到接收点发送来的信息，则从主机取一个（）若接受到接收点发送来的信息，则从主机取一个新的数据帧，然后转到（新的数据帧，然后转到（2 2）。）。16计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层.2.3.具有最简单流量控制的数具有最简单流量控制的数据链路层协议据链路层协议在接收接点：在接收接点：（）等待；（）等待；（）若收到由发送接点发送

12、过来的数据帧，就（）若收到由发送接点发送过来的数据帧，就将其放在数据链路层的接收缓存；将其放在数据链路层的接收缓存；（）将接收缓存中的数据帧上交主机；（）将接收缓存中的数据帧上交主机；（）在发送接点发一信息，表示数据帧已经上（）在发送接点发一信息，表示数据帧已经上交给主机；交给主机；（）转到（）转到（1 1）；）；不可能实现不可能实现17计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层.2.3.实用的停止等待协议实用的停止等待协议前面的两个假设不在成立，及传输数据的信道前面的两个假设不在成立，及传输数据的信道不能保证使所有的数据不产生错误，并且还需不能保证使所有的数据不产生错误，并且还

13、需要对数据的发送端进行流量控制。要对数据的发送端进行流量控制。不出错误的时候处理方法：确认帧不出错误的时候处理方法：确认帧(ACK)(ACK)和否和否认帧（认帧（NCK)NCK)错误的时候处理方法：在数据帧中加上了冗余错误的时候处理方法：在数据帧中加上了冗余检验检验(CRC)(CRC)，并重发。，并重发。超时计时器：超时计时器：重复帧重复帧:18计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.3连续连续ARQ协议协议4.3.14.3.1连续连续ARQARQ协议的工作原理：要点是在发送完一个数据帧协议的工作原理：要点是在发送完一个数据帧后，不是停下来等待确认帧，而是可以连续再发送若干

14、数据后，不是停下来等待确认帧，而是可以连续再发送若干数据帧。如果这时收到了接收端发来的确认帧，那么还可以接着帧。如果这时收到了接收端发来的确认帧，那么还可以接着发送数据帧，这样就减少了等待时间，整个通信的吞吐量就发送数据帧，这样就减少了等待时间，整个通信的吞吐量就提高了。提高了。例如书上例子：例如书上例子：P79P79这里注意两点：这里注意两点：（1 1）接收端只是按顺序接收数据帧。）接收端只是按顺序接收数据帧。（2 2）结点）结点A A在每发送完一个数据帧时都要设置超时计时器。在每发送完一个数据帧时都要设置超时计时器。连续连续ARQARQ协议又称为协议又称为Go-Go-backebacke-

15、N ARQ-N ARQ 意思就是当出差错必须意思就是当出差错必须重时，要向回走重时，要向回走N N个帧，然后再开始重传。个帧，然后再开始重传。特点：提高了连续发送数据帧的效果，但是另一个方面，在特点：提高了连续发送数据帧的效果，但是另一个方面，在重传时又必须把原来已正确发送过的帧传送，这样又降低了重传时又必须把原来已正确发送过的帧传送，这样又降低了数据帧传送效率。数据帧传送效率。19计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.3.2滑动窗口的概念滑动窗口的概念4.3.24.3.2滑动窗口的概念滑动窗口的概念连续连续ARQARQ协议的问题：协议的问题：连续连续ARQARQ协议中，

16、应该将发送出去但没有被确协议中，应该将发送出去但没有被确认的数据帧的数据帧数目加以限制，着就是滑认的数据帧的数据帧数目加以限制，着就是滑动窗口要研究的内容。动窗口要研究的内容。在接收端和发送端分别设置在接收端和发送端分别设置发送窗口发送窗口和和接收窗接收窗口口，来限制数据帧的数目。，来限制数据帧的数目。发送窗口发送窗口：用来对发送端进行流量控制。发送：用来对发送端进行流量控制。发送窗口的大小表示在没有收到对方确认信息的情窗口的大小表示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。况下发送端最多可以发送多少个数据帧。20计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.

17、3.2滑动窗口的概念滑动窗口的概念发送窗口发送窗口的规则如下：的规则如下：（1 1）发送窗口内的帧是允许发送的帧，而不）发送窗口内的帧是允许发送的帧，而不需要考虑有没有收到确认。需要考虑有没有收到确认。（2 2）每发送完一帧，允许发送的帧就减少）每发送完一帧，允许发送的帧就减少1 1，但是发送窗口的位置不变。但是发送窗口的位置不变。（3 3）如所有允许发送的帧都发送完了）如所有允许发送的帧都发送完了 ，还在，还在没有收到任何的确认信息，那么就不能再发送没有收到任何的确认信息，那么就不能再发送任何帧了。而进入等待。任何帧了。而进入等待。（4 4）每收到一个帧的确认，发送窗口就向前）每收到一个帧的

18、确认，发送窗口就向前滑动一个帧的位置。滑动一个帧的位置。21计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.3.2滑动窗口的概念滑动窗口的概念接收窗口接收窗口：是为了控制可以接受那些数据帧而：是为了控制可以接受那些数据帧而不是接收那些帧。在接收端只有当收到数据帧不是接收那些帧。在接收端只有当收到数据帧的发送序号落入接受窗口内才能允许将该数据的发送序号落入接受窗口内才能允许将该数据帧收下。帧收下。接收窗口接收窗口归纳如下：归纳如下：（1 1）只有当收到帧的序号与接收窗口一致时）只有当收到帧的序号与接收窗口一致时才能接收该数据帧。才能接收该数据帧。（2 2）每收到一个序号正确的帧，接收

19、窗口就）每收到一个序号正确的帧，接收窗口就向前滑动一个帧的位置，并同时向发送端发送向前滑动一个帧的位置，并同时向发送端发送该帧的确认信息。该帧的确认信息。22计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.3.3信道利用率信道利用率数据帧必须包括一定的控制信息，所以数据帧必须包括一定的控制信息，所以连续不停地发送数据帧，信道的利用率连续不停地发送数据帧，信道的利用率不可能达到不可能达到100%100%出错时，数据帧不得不出错时，数据帧不得不重传将进一步降低信道的利用率。重传将进一步降低信道的利用率。数据帧的长短就很重要，不能太长，也数据帧的长短就很重要，不能太长，也不能太短。因此要

20、选择一个最佳的数据不能太短。因此要选择一个最佳的数据帧的长度。在次帧下信道的利用率最高。帧的长度。在次帧下信道的利用率最高。23计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.4选择重传选择重传ARQ协议协议为了提高信道的利用率，可以设法只重为了提高信道的利用率，可以设法只重传出现差错的数据帧或是计时器超时的传出现差错的数据帧或是计时器超时的数据帧，就必须增加接收窗口的大小，数据帧，就必须增加接收窗口的大小，接收下发送序号不连续但仍在接收窗口接收下发送序号不连续但仍在接收窗口内的数据帧，这就是选择重传内的数据帧，这就是选择重传ARQARQ协议。协议。选择重传选择重传ARQARQ协议

21、特点：协议特点：P84P8424计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.5 数据链路层向网络层提供的服务数据链路层向网络层提供的服务 数据链路层服务的类型数据链路层服务的类型：面向连接确认服务（面向连接确认服务（acknowledged connection-oriented service）；）；无连接确认服务（无连接确认服务（acknowladged connectionless service）；）；无连接不确认服务（无连接不确认服务（unacknowledged connectionless service）。）。25计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数

22、据链路层实际数据路径实际数据路径与虚拟数据路径与虚拟数据路径26计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.5 面向字符型数据链路层协议实例：面向字符型数据链路层协议实例：BSC4.5.1 数据链路层协议的分类数据链路层协议的分类27计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.5.2 面向字符型协议实例：面向字符型协议实例：BSC 什么是面向字符型协议什么是面向字符型协议?以字符为控制传输信息的基本单元以字符为控制传输信息的基本单元 ASIIC码：码：格式字符：格式字符：SOH（start of heading）STX（start of text）ETB（end

23、 of transmission block）ETX（end of text）控制字符：控制字符：ACK（acknowledge）NAK（negative acknowledge）ENQ（enquire）EOT（end of transmission）SYN（synchrous）DLE（data link escape）28计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层面向字符型面向字符型BSC协议的数据报文格式协议的数据报文格式29计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层建立、维护建立、维护与释放数据与释放数据链路流程图链路流程图30计算机网络第计算机网络第4 4章

24、章 数据链路层数据链路层4.6典型数据链路层协议分析典型数据链路层协议分析 面向比特型面向比特型4.6.1 HDLC产生的背景产生的背景 面向字符型数据链路层协议的缺点面向字符型数据链路层协议的缺点：报文格式不一样；报文格式不一样；传输透明性不好；传输透明性不好；等待发送方式，传输效率低。等待发送方式，传输效率低。面向比特型协议的设计目标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；以比特作为传输控制信息的基本单元；数据帧与控制数据帧与控制 帧格式相同；帧格式相同；传输透明性好；传输透明性好；连续发送，传输效率高。连续发送，传输效率高。31计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据

25、链路层数据链路层4.6.2 数据链路的配置和数据传送方式数据链路的配置和数据传送方式数据链路的配置数据链路的配置非平衡配置非平衡配置:p85平衡配置平衡配置:p85非平衡配置中的主站与从站非平衡配置中的主站与从站主站：控制数据链路的工作过程。主站发出命令主站：控制数据链路的工作过程。主站发出命令 从站：接受命令，发出响应，配合主站工作从站：接受命令，发出响应，配合主站工作非平衡配置中的结构特点非平衡配置中的结构特点点点-点方式点方式多点方式多点方式32计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层数据链路的非平衡配置方式数据链路的非平衡配置方式33计算机网络第计算机网络第4 4章章

26、数据链路层数据链路层非平衡配置方式非平衡配置方式正常响应模式（正常响应模式（normal response mode，NRM）主站可以随时向从站传输数据帧；主站可以随时向从站传输数据帧；从站只有在主站向它发送命令帧进行探询（从站只有在主站向它发送命令帧进行探询（poll），），从从站响应后才可以向主站发送数据帧。站响应后才可以向主站发送数据帧。异步响应模式（异步响应模式（asynchronous response mode，ARM）主站和从站可以随时相互传输数据帧；主站和从站可以随时相互传输数据帧；从站可以不需要等待主站发出探询就可以发送数据；从站可以不需要等待主站发出探询就可以发送数据；主站

27、负责数据链路的初始化、链路的建立、释放与差主站负责数据链路的初始化、链路的建立、释放与差错恢复等功能。错恢复等功能。34计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层平衡配置方式平衡配置方式 链路两端的两个站都是复合站（链路两端的两个站都是复合站（combined station）；）；复合站同时具有主站与从站的功能；复合站同时具有主站与从站的功能；每个复合站都可以发出命令与响应；每个复合站都可以发出命令与响应；平衡配置结构中只有异步平衡模式（平衡配置结构中只有异步平衡模式（asynchronous balanced mode，ABM）；）；异步平衡模式的每个复合站都可以平等地发起数

28、据传异步平衡模式的每个复合站都可以平等地发起数据传输，而不需要得到对方复合站的许可。输，而不需要得到对方复合站的许可。35计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层数据链路的平衡配置方式数据链路的平衡配置方式36计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.6.3 HDLC的帧结构的帧结构 信息帧信息帧,监督帧监督帧,无编号帧无编号帧F（flag）：固定格式固定格式 01111110 作用作用 帧同步帧同步 传输数据的透明性（传输数据的透明性（零零比特插入与删除）比特插入与删除）A（address）：地址地址C（control）：帧的类型、帧的编号、命令与控制信息帧

29、的类型、帧的编号、命令与控制信息I（information）：网络层数据，网络层数据，Nmax=256BCRC（checksum）：校验校验A、C、I字段的数据字段的数据 G(X)=X16+X12+X5+137计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层帧类型及控制字段的意义帧类型及控制字段的意义38计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层帧类型帧类型I帧帧：N（S）发送发送帧的顺序号帧的顺序号 N（R）接收帧的顺序号接收帧的顺序号 P/F=Poll/Final，P=1 询问，询问，F=1 响应响应 P与与F成对出现成对出现S帧帧：监控功能位监控功能位 S=00，R

30、R（receive ready）S=01，RNR（receive not ready）S=10，RJE（reject）S=11，SREJ（select reject）U帧帧：用于实现数据链路控制功能用于实现数据链路控制功能39计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层U帧的格式与链路控制功能帧的格式与链路控制功能40计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.6.4 数据链路层的工作过程数据链路层的工作过程简化的信息帧结构的表示方法简化的信息帧结构的表示方法一个信息帧的表示一个信息帧的表示 41计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层无编号帧的表示

31、方法无编号帧的表示方法 SNRM帧与帧与UA帧结构的表示方法帧结构的表示方法 42计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层正常响应正常响应模式数据模式数据链路工作链路工作43计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层讨论：数据链路层讨论：数据链路层与物理层的关系与物理层的关系44计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.7 Internet中的数据链路层中的数据链路层 4.7.1 Internet中主要的数据链路层协议中主要的数据链路层协议SLIP（Serial Line IP）串行线路的串行线路的Internet数据链路层协议数据链路层协议PP

32、P（Point-to-Point Protocol）点点-点协议点协议SLIP与与PPP用于串行通信的拨号线路上，是目前家庭用于串行通信的拨号线路上，是目前家庭计算机或公司用户通过计算机或公司用户通过ISP接到接到Internet主要的协议。主要的协议。45计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.7.2 SLIP协议协议SLIP出现于出现于20世纪世纪80年代初，最早是在年代初，最早是在BSD UNIX 4.2版操作系统上实现的版操作系统上实现的;SLIP协议支持协议支持TCP/IP协议协议;对数据报进行了简单的封装，然后来用对数据报进行了简单的封装，然后来用RS-232接

33、口串接口串行线路进行传输行线路进行传输;SLIP通常也用来将远程终端连接到通常也用来将远程终端连接到UNIX主机，也可通主机，也可通过租用或拨号串行线路进行主机到路由器，以及路由过租用或拨号串行线路进行主机到路由器，以及路由器到路由器的通信。器到路由器的通信。46计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层典型的典型的SLIP接入方式接入方式Internet的家庭或小型公司用户通过调制解调器、电话网的家庭或小型公司用户通过调制解调器、电话网络连接到络连接到ISP的调制解调器；的调制解调器；ISP的调制解调器再通过它的路由器接入的调制解调器再通过它的路由器接入Internet；SLI

34、P系统一般可以发送和接收系统一般可以发送和接收1006B的的IP数据报。数据报。47计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层SLIP协议的帧结构协议的帧结构RFC 1055文件对文件对SLIP帧格式进行了讨论帧格式进行了讨论;SLIP帧头与帧尾的帧头与帧尾的“CO”，是协议使用的惟一的一个是协议使用的惟一的一个控制字符控制字符;CO的二进制编码比特序列是的二进制编码比特序列是1000011 0000000;CO的使用将影响的使用将影响SLIP帧数据的透明性帧数据的透明性;48计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层 SLIP协议的缺点协议的缺点使使用用SLIP协

35、协议议时时，通通信信的的双双方方都都必必须须知知道道对对方方的的IP地地址址，因因为为SLIP协协议议没没有有为为它它们们提提供供相相互互交交换换地地址址信信息息的方法；的方法；没没有有设设置置协协议议类类型型字字段段，不不具具备备同同时时处处理理多多种种网网络络层层协议的能力；协议的能力；没有校验和字段，差错控制功能由高层的协议承担；没有校验和字段，差错控制功能由高层的协议承担；SLIP协协议议并并不不是是Internet的的协协议议标标准准，因因此此不不同同版版本本的的之间就会存在着差别，使得互连变得困难。之间就会存在着差别，使得互连变得困难。49计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链

36、路层数据链路层4.7.3 CSLIP协议协议SLIP协议通常运行于传输速率相对较低的串行线路上协议通常运行于传输速率相对较低的串行线路上;在常用于在常用于Telnet之类的应用程序中，人们提出了一种压之类的应用程序中，人们提出了一种压缩的缩的SLIP（CSLIP）协议协议;RFC 1144对对CSLIP进行了定义进行了定义;Telnet是一种交互式的应用程序，每次常常只传送几个是一种交互式的应用程序，每次常常只传送几个字节的信息，通信效率低。字节的信息，通信效率低。50计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层因特网的点对点的协议因特网的点对点的协议PPPPPP早期使用的是简单的

37、面向字符协议早期使用的是简单的面向字符协议SLIPSLIP，但是该，但是该协议的缺点很多，如：协议的缺点很多，如：（1 1）SLIPSLIP没有差错检测功能；没有差错检测功能；（2 2）通信的每一方都必须事先知道对方的）通信的每一方都必须事先知道对方的IPIP；（3 3）SLIPSLIP仅支持仅支持IPIP协议，不支持其他协议；协议，不支持其他协议；（4 4）SLIPSLIP并没有成为因特网的标准协议，存在并没有成为因特网的标准协议，存在很多互不兼容的版本，影响到了因特网的通信。很多互不兼容的版本，影响到了因特网的通信。为了克服为了克服SLIPSLIP的缺点，在的缺点，在19921992年制定

38、了年制定了PPPPPP协议，协议，并经过修订后得到广泛的使用。并经过修订后得到广泛的使用。51计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层因特网的点对点的协议因特网的点对点的协议PPPPPP下面我们就来学习点对点的协议（下面我们就来学习点对点的协议（PPPPPP协议）协议）PPPPPP协议有如下的三部分组成：协议有如下的三部分组成：（1 1）一个将）一个将IPIP数据报封装到串行链路的方法；数据报封装到串行链路的方法；（2 2）一个用来建立、配置和测试数据链路连）一个用来建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议（接的链路控制协议（LCPLCP）（3 3）还有一套网络控制协议（）还

39、有一套网络控制协议（NCPNCP）,其中的其中的每一个协议都支持不同的网络层协议。每一个协议都支持不同的网络层协议。52计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层因特网的点对点的协议因特网的点对点的协议PPPPPPPPPPPP协议不使用序号和确认机制的主要原协议不使用序号和确认机制的主要原因：因：（1 1）控制开销。）控制开销。（2 2）数据链路层的可靠传输并不能保证）数据链路层的可靠传输并不能保证网络层的传输也是可靠的。网络层的传输也是可靠的。（3 3）PPPPPP协议在帧格式中有帧检验序列协议在帧格式中有帧检验序列FCSFCS字段。字段。PPPPPP协议使用的状态：协议使用的

40、状态：P91P9153计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层4.7.4 PPP协议基本特点协议基本特点PPP协议是协议是Internet标准，标准，RFC 1660、RFC 1661定义定义了了PPP协议与帧结构；协议与帧结构；PPP协议处理了差错检测，支持面向字符型协议与面协议处理了差错检测，支持面向字符型协议与面向比特型协议向比特型协议,可以支持可以支持IP协议及其他一些网络层协议协议及其他一些网络层协议（例如（例如IPX协议）；协议）；PPP协议不仅在拨号电话线，并且在路由器协议不仅在拨号电话线，并且在路由器路由器之路由器之间的专用线上广泛应用间的专用线上广泛应用;PP

41、P协议是在大多数家庭个人计算机和协议是在大多数家庭个人计算机和ISP之间使用的之间使用的协议，它可以作为在高速广域网和社区宽带网协议族协议，它可以作为在高速广域网和社区宽带网协议族的一部分。的一部分。54计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层PPP信息帧格式信息帧格式 标志（标志（flag）：）：01111110 地地址址（address）：值值为为“FF”（11111111），表表示示网网中所有的站中所有的站 都接收该帧都接收该帧 控制控制（control）：值为值为“03”（00000011）协协议议（protocol）：长长度度为为2字字节节，它它标标识识出出网网络络层

42、层协协议议数据域的数据域的 类型。常用的网络层协议的类型主要有：类型。常用的网络层协议的类型主要有：0021HTCP/IP 0023HOSI 0027HDEC数据字段：数据字段：长度可变长度可变55计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层链路控制帧（链路控制帧（LCP）与网络控制帧（与网络控制帧（NCP）链路控制帧（链路控制帧（LCP）网络控制帧（网络控制帧（NCP）56计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层小结小结物理传输线路上传输数据信号是有差错的；物理传输线路上传输数据信号是有差错的；误码率是指二进制比特在数据传输过程中被传错的概率；误码率是指二进制比特

43、在数据传输过程中被传错的概率；数数据据链链路路层层是是将将一一条条原原始始的的、有有差差错错的的物物理理线线路路变变为为对对网络层无差错的数据链路；网络层无差错的数据链路；数数据据链链路路层层完完成成链链路路管管理理、帧帧传传输输、流流量量控控制制、差差错错控控制等功能；制等功能；57计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层数数据据链链路路层层协协议议基基本本可可以以分分为为两两类类：面面向向字字符符型型与与面面向比特型；向比特型；数据链路层的数据传送单位是帧，帧具有固定的结构；数据链路层的数据传送单位是帧，帧具有固定的结构；HDLC的的帧帧分分为为信信息息帧帧（I帧帧）、无无编编号号帧帧（U帧帧）与与监监控帧（控帧（S帧）；帧）；Internet数据链路层主要的协议是数据链路层主要的协议是SLIP与与PPP协议；协议；PPP协协议议不不仅仅用用于于拨拨号号电电话话线线，并并且且可可以以用用于于路路由由器器路由器之间的专用线路上。路由器之间的专用线路上。58计算机网络第计算机网络第4 4章章 数据链路层数据链路层