【考綱內容】
(一)數據鏈路層的功能
(二)組幀
(三)差錯控制
????????檢錯編碼;糾錯編碼?
(四)流量控制與可靠傳輸機制
????????流量控制、可靠傳輸與滑動窗口機制;停止-等待協議;
????????后退N幀協議 (GBN);選擇重傳協議 (SR)
(五)介質訪問控制
????????1.信道劃分:頻分復用、時分復用、波分復用、碼分復用
????????2. 隨機訪問:ALOHA協議; CSMA協議; CSMA/CD協議; CSMA/CA協議
????????3.輪詢訪問:令牌傳遞協議
(六)局域網
????????局域網的基本概念與體系結構;以太網與IEEE 802.3;
????????IEEE 802.11無線局域網;VIAN的基本概念與基本原理
(七)廣域網
????????廣域網的基本概念;PPP協議
(八)數據鏈路層設備
????????以太網交換機及其工作原理
3.1 數據鏈路層的功能
????????數據鏈路層的主要任務是實現幀在一段鏈路上或一個網絡中進行傳輸。數據鏈路層協議有多種,但有三個基本問題則是共同的,即封裝成幀、透明傳輸和差錯檢測。
????????數據鏈路層使用物理層提供的“比特傳輸”服務
????????數據鏈路層為網絡層提供服務,將網絡層的IP數據報(分組)封裝成幀,傳輸給下一個相鄰結點
????????物理鏈路:傳輸介質(0層)+物理層(1層)實現了相鄰結點之間的“物理鏈路”
????????邏輯鏈路:數據鏈路層需要基于“物理鏈路”,實現相鄰結點之間邏輯上無差錯的“數據鏈路(邏輯鏈路)”
3.2 組幀?
-
字符計數法
????????·注意:幀長=計數字段長度+幀的數據部分長度
????????·原理:在每個幀開頭,用一個定長計數字段表示幀長
????????·最大缺點:任何一個計數字段出錯,都會導致后續所有幀無法定界
-
字節填充法
-
標記幀開頭的字符SOH、標記幀結尾的字符EOT、轉義字符 ESC
-
-
-
如果幀的數據部分包含“特殊字符”,則發送方需要在這些“特殊字符”前填充“轉義字符ESC”(接收方要做逆處理)
-
-
零比特填充法
-
-
用特殊的比特串01111110 標記幀開始、幀結尾
-
發送方需要對幀的數據部分進行處理,每當遇到連續5個1,就填充一個0
-
接受方需要對幀的數據部分進行逆處理,每當遇到連續5個1,就刪掉后面的0
-
-
違規編碼法
-
-
使用“違規信號”,表示幀的開頭、結尾(這種方法需要物理層配合)
-
如:采用曼徹斯特編碼時,使用“中間不跳變”作為“違規信號”,標記幀的開頭、結尾
-
?????????數鏈路層會把整個幀的數據原模原樣的交給物理層。那物理層會在這些幀的前面和后面分別插入一個時鐘周期的違規信號。數據的接收方的物理層也可以根據這個違規信號去分辨出一個幀的邊界在哪
3.3 差錯校驗
-
奇偶校驗碼
-
校驗原理
-
在信息位的首部或尾部添加一個校驗位
-
奇校驗:整個校驗碼(信息位和校驗位)中“1”的個數為奇數
-
偶校驗:整個校驗碼(信息位和校驗位)中“1”的個數為偶數
-
奇偶校驗碼僅能檢測出奇數位錯誤,無糾錯能力
-
-
-
-
循環冗余校驗(Cyclic Redundancy Check, CRC
-
循環冗余校驗的思想:
- 數據的發送方和接收方會先約定一個“除數”,
- 在K個原始的信息位后面+ R個校驗位。這一整串的數據與約定的除數進行相除的操作,余數要等于零。
- 數據的接收方接收到這K+ R的數據之后,需要用二進制除法來檢查余數是否等于零。如果余數不等于零,那么就說明有一些二進制位出現了錯誤,那這種情況下就可以進行重傳,或者也可以進行比特位的糾錯,
注意:循環冗余碼有糾錯功能,但校驗位不能太多
??????????如果數據的位數并沒有超過余數所能表示的這個范圍。那么,余數和出錯位之間就是一一對應的關系。否則,不一定
公式:
-
海明校驗碼
?思路:
?????????將信息位分組進行偶校驗→多個校驗位—>多個校驗位標注出錯位置
????????多個校驗位能攜帶多種狀態信息, (對/錯,錯在哪)
思考兩問題:
- 需要把這n個信息位分為多少個分組呢?
- 這n個信息位我們應該怎么把他們分派到各個分組當中?
計算步驟:
例子: