第四章数据链路层课件.ppt

《第四章数据链路层课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章数据链路层课件.ppt（132页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、章数据链路层章数据链路层v数据链路层提供两个相邻的网络节点之间的数据链路层提供两个相邻的网络节点之间的可靠通信。将不可靠的物理链路变为可靠的可靠通信。将不可靠的物理链路变为可靠的数据链路。数据链路。v数据链路层传输的信息单元是帧数据链路层传输的信息单元是帧()()v数据链路层的主要工作：线路规程、差错控数据链路层的主要工作：线路规程、差错控制和流量控制。制和流量控制。线路规程线路规程v线路规程是监视链路的建立，以及在给定时线路规程是监视链路的建立，以及在给定时刻分配一个具体设备进行数据传送的权利。刻分配一个具体设备进行数据传送的权利。v线路规程可以两种方式实现：线路规程可以两种方式实现：v询问

2、应答（）询问应答（）v轮询轮询()选择选择()方式。方式。询问确认模式询问确认模式询问确认模式的使用场合：询问确认模式的使用场合：当两个设备之间存在一条专用链路时，即当两个设备之间存在一条专用链路时，即点对点方式，采用询问确认模式。只要点对点方式，采用询问确认模式。只要一条链路两头的设备级别相同，任意一个一条链路两头的设备级别相同，任意一个设备都可以启动一个会话过程。设备都可以启动一个会话过程。询问确认模式的工作方式询问确认模式的工作方式启动方首先发送一个询问帧（）询问接收方是启动方首先发送一个询问帧（）询问接收方是否可以接收数据，接收方如果已经准备好接否可以接收数据，接收方如果已经准备好接收

3、，回答一个确认帧（）。如果没有准备好收，回答一个确认帧（）。如果没有准备好接收，回答一个否认（）。接收，回答一个否认（）。询问确认询问确认()线路规程线路规程 v种可能出现的情况种可能出现的情况:v没有应答没有应答:v回答是否定回答是否定:v回答是肯定回答是肯定:轮询选择模式轮询选择模式v轮询()选择()模式的使用场合在多点连接系统。在这种环境下，不仅仅要确定设备是否就绪，还要确定哪一个站点有权使用信道。v工作方式：主设备控制链路，主设备发命工作方式：主设备控制链路，主设备发命令，从设备响应。令，从设备响应。地址问题：在链路上的每个设备都有一个地址问题：在链路上的每个设备都有一个地址来标识自己

4、。地址来标识自己。v地址问题：在链路上的每个设备都有一个地址问题：在链路上的每个设备都有一个地址来标识自己。地址来标识自己。v选择：主设备希望发送数据，用告诉从设选择：主设备希望发送数据，用告诉从设备准备接收数据。从设备用同意接收，用拒备准备接收数据。从设备用同意接收，用拒绝接收。绝接收。多点选择多点选择 v轮询：主设备希望接收数据，逐个询问设轮询：主设备希望接收数据，逐个询问设备是否有数据发送。如果没有数据发送，必备是否有数据发送。如果没有数据发送，必须回答否定应答帧须回答否定应答帧()()。v如果有数据，直接用数据帧应答。如果有数据，直接用数据帧应答。v有两种终止信息交互的方法：有两种终止

5、信息交互的方法：v从设备将所有的数据发送完毕，并以一从设备将所有的数据发送完毕，并以一v个传输结束帧个传输结束帧()()结束传输。结束传输。v主设备发出主设备发出“时间到时间到”消息。消息。流量控制与差错控制流量控制与差错控制v流量控制是一组过程，这组过程是用来告诉流量控制是一组过程，这组过程是用来告诉发送方在等待接收方的确认信号之前最多可发送方在等待接收方的确认信号之前最多可以传送多少数据。以传送多少数据。v流量控制有两个要点：流量控制有两个要点：v数据流不能使接收方过载数据流不能使接收方过载v接收方对数据进行确认接收方对数据进行确认v差错控制主要指错误检测和重传方法。差错控制主要指错误检测

6、和重传方法。v自动重复请求自动重复请求()()：数据帧在传输中出现错误，：数据帧在传输中出现错误，接收方就返回一个否定应答帧接收方就返回一个否定应答帧()()，出错的帧，出错的帧就会被发送方重新传送。这个过程叫。就会被发送方重新传送。这个过程叫。v数据被重传的情况有三种：帧破坏、帧丢失数据被重传的情况有三种：帧破坏、帧丢失和应答帧丢失。和应答帧丢失。v流量控制和差错控制是结合在一起实现的，流量控制和差错控制是结合在一起实现的，有两种实现流量控制和差错控制的技术：有两种实现流量控制和差错控制的技术：v停止等待协议停止等待协议v滑动窗口协议滑动窗口协议 停止等待协议停止等待协议停止等待协议的流量控

7、制停止等待协议的流量控制发送方每发送一帧后就等待应答。只有收到发送方每发送一帧后就等待应答。只有收到一个应答一个应答()后，才发送下一个帧。直到发送后，才发送下一个帧。直到发送方发送一个传输结束帧。方发送一个传输结束帧。优点：协议简单。优点：协议简单。缺点：效率低，在线路上只有一帧。如果设缺点：效率低，在线路上只有一帧。如果设备之间的距离很长，在每帧之间等待帧所备之间的距离很长，在每帧之间等待帧所花费的时间很长。花费的时间很长。停止等待协议停止等待协议 完成一帧发送所需的最短时间：完成一帧发送所需的最短时间：v 其中：其中：v：发送数据帧时间帧长数据传输率：发送数据帧时间帧长数据传输率v：发送

8、确认帧时间确认帧长数据传输率：发送确认帧时间确认帧长数据传输率v：信号传输延时距离光速：信号传输延时距离光速v：节点处理数据时间：节点处理数据时间停等协议的定量分析无差错情况的信道利用率：()；：发送数据的时间;：信号的传输延时；信道利用率：信道被占用的时间和总时间之比。无差错情况的有效数据传输率无差错情况的有效数据传输率；是有效数据位数；是有效数据位数；是发送一帧的时间；是发送一帧的时间；有效数据传输率：单位时间内传输的有效数据有效数据传输率：单位时间内传输的有效数据位数。位数。v例：例：v传输速率（或）传输速率（或）v信号速度（）信号速度（）v发送方与接收方的距离（）发送方与接收方的距离（

9、）v生成一帧的时间（）生成一帧的时间（）v一帧的比特数（）一帧的比特数（）v一帧的数据比特数（）一帧的数据比特数（）v一确认帧的比特数（）一确认帧的比特数（）v计算：计算：v v();();v();();();();v;v信道有效忙碌的时间为信道有效忙碌的时间为;v所以：所以：v信道的利用率信道的利用率:v有效数据传送速率有效数据传送速率:有差错时正确传送一帧的平均时间有差错时正确传送一帧的平均时间无差错情况下，发送一帧的最小时间间隔无差错情况下，发送一帧的最小时间间隔为为,记为记为。当出错率为时。当出错率为时,正确发送一帧正确发送一帧的平均时间间隔为的平均时间间隔为(根据概率统计学根据概率统

10、计学)：();是出错率是出错率是发送一帧的平均时间是发送一帧的平均时间;系统的最大吞吐量系统的最大吞吐量最大吞吐量最大吞吐量（每秒成功发送的帧数）（每秒成功发送的帧数）：()极限吞吐量极限吞吐量 (是发送数据的时间是发送数据的时间)系统的传输效率系统的传输效率系统的传输效率系统的传输效率最大吞吐量最大吞吐量 极限吞吐极限吞吐量量 ();令令 ;则则:()说明说明 的大小与的关系是反比越小效率越的大小与的关系是反比越小效率越高高;停止等待协议中的差错控制停止等待协议中的差错控制为了实现差错控制，停止等待协议采用为了实现差错控制，停止等待协议采用技术，技术，处理错误的三种情况：处理错误的三种情况：

11、帧破坏帧破坏帧丢失帧丢失应答帧丢失应答帧丢失v要求：要求：v发送站要保留数据帧的备份；发送站要保留数据帧的备份；v数据帧和应答帧必须交替的标识为和。如果数据帧和应答帧必须交替的标识为和。如果接收方收到了两个相邻的数据帧且标号相同，接收方收到了两个相邻的数据帧且标号相同，说明接收方收到了一个重复帧。应当丢弃一说明接收方收到了一个重复帧。应当丢弃一个重复帧。个重复帧。v否定应答帧否定应答帧(),(),通知发送方重新发送最近的通知发送方重新发送最近的一帧。一帧。v定时器，判断数据帧在传输中丢失。定时器，判断数据帧在传输中丢失。滑动窗口协议滑动窗口协议滑动窗口协议中的流量控制滑动窗口协议中的流量控制

12、发送方在收到应答消息前可以发送若干帧。接发送方在收到应答消息前可以发送若干帧。接收方使用一个帧来对多个数据帧的接收进行收方使用一个帧来对多个数据帧的接收进行确认。具体可以接受多少帧视窗口大小而定确认。具体可以接受多少帧视窗口大小而定.v帧编号：帧编号：v在滑动窗口协议中，数据帧以模方式编号，在滑动窗口协议中，数据帧以模方式编号，也就是说，编号从到。窗口的大小是。接收也就是说，编号从到。窗口的大小是。接收方发送的应答帧方发送的应答帧()()编号是接收方希望收到的编号是接收方希望收到的下一帧的编号。下一帧的编号。v窗口是发送方和接收方存放数据帧的缓冲区：窗口是发送方和接收方存放数据帧的缓冲区：v发

13、送方窗口用于存放已经发送但未收到应答发送方窗口用于存放已经发送但未收到应答的数据帧和在收到应答帧之前可以发送的数的数据帧和在收到应答帧之前可以发送的数据帧。在接受方，只要窗口未填满就可以在据帧。在接受方，只要窗口未填满就可以在未发送应答帧的情况下继续接收数据帧。接未发送应答帧的情况下继续接收数据帧。接收方窗口用于存放已经被接收但未给应答的收方窗口用于存放已经被接收但未给应答的数据帧。数据帧。发送方发送窗口发送方发送窗口 接收方接收窗口接收方接收窗口 滑动窗口协议中的差错控制滑动窗口协议中的差错控制滑动窗口协议中，有两种实现自动重复请求滑动窗口协议中，有两种实现自动重复请求()技术技术:回退自动

14、重复请求回退自动重复请求()选择拒绝自动重复请求选择拒绝自动重复请求()v要求：要求：v发送站要保留数据帧的备份；发送站要保留数据帧的备份；v除确认帧外，接收方可以发送否认帧，告诉除确认帧外，接收方可以发送否认帧，告诉发送方重新发送一个损坏的帧；发送方重新发送一个损坏的帧；v定时器，判断数据帧在传输中丢失定时器，判断数据帧在传输中丢失回退自动重复请求回退自动重复请求在滑动窗口的回退在滑动窗口的回退 自动重复请求中，如果一自动重复请求中，如果一帧丢失或损坏了，从最近一次得到应答的数帧丢失或损坏了，从最近一次得到应答的数据帧开始，未被应答的所有帧都进行重传。据帧开始，未被应答的所有帧都进行重传。差

15、错情况有三种：帧破坏、数据帧丢失和确认差错情况有三种：帧破坏、数据帧丢失和确认帧丢失。帧丢失。帧破坏帧破坏 数据帧丢失数据帧丢失 确认帧丢失确认帧丢失 v窗口的大小与编号范围的关系窗口的大小与编号范围的关系v在回退协议中，如果帧的编号范围是，则在回退协议中，如果帧的编号范围是，则窗口的尺寸为窗口的尺寸为如果窗口尺寸等于时，协议失败如果窗口尺寸等于时，协议失败窗口尺寸等于时，协议成功窗口尺寸等于时，协议成功选择拒绝自动重复请求选择拒绝自动重复请求在选择拒绝自动重复请求协议中，只有特定的在选择拒绝自动重复请求协议中，只有特定的丢失或损坏帧被重发。接收方收到的数据帧丢失或损坏帧被重发。接收方收到的数

16、据帧可以是不按顺序到达的。可以是不按顺序到达的。v选择拒绝自动重复请求与回退自动重复请求选择拒绝自动重复请求与回退自动重复请求有个不同点：有个不同点：v接收设备必须具有排序功能。同时，接收接收设备必须具有排序功能。同时，接收方在发送了帧之后，必须存储所收到的所有方在发送了帧之后，必须存储所收到的所有帧，直到损坏的帧被重新收到为止。帧，直到损坏的帧被重新收到为止。v发送设备必须具有查找机制，以便发现和发送设备必须具有查找机制，以便发现和选择需要重传的帧。选择需要重传的帧。v所有的重传帧被排序和所有重复帧被辨所有的重传帧被排序和所有重复帧被辨别出来并删除之前，所收到的所有帧都必须别出来并删除之前，

17、所收到的所有帧都必须保存。保存。v帧的编号指的是被正确接收的帧编号，帧的编号指的是被正确接收的帧编号，不是指期望接收的帧编号，而帧的编号指的不是指期望接收的帧编号，而帧的编号指的是错误或丢失的帧。是错误或丢失的帧。帧破坏帧破坏 数据帧丢失数据帧丢失 v确认帧丢失确认帧丢失v当发送窗口满时，或传输完毕时，启动定时当发送窗口满时，或传输完毕时，启动定时时钟。如果在预定时间段内没有应答到来，时钟。如果在预定时间段内没有应答到来，发送方将尚未应答的所有帧都重传一遍。这发送方将尚未应答的所有帧都重传一遍。这和回退协议是一样的。和回退协议是一样的。v窗口的大小与编号范围的关系窗口的大小与编号范围的关系v如

18、果帧的编号范围是到如果帧的编号范围是到(即模编号即模编号),则发送窗则发送窗口尺寸和接收窗口尺寸之和应小于或等于。口尺寸和接收窗口尺寸之和应小于或等于。如果要求发送窗口和接收窗口大小相等，则如果要求发送窗口和接收窗口大小相等，则窗口尺寸应该小于或等于。窗口尺寸应该小于或等于。发送窗口尺寸太大，协议失败发送窗口尺寸太大，协议失败接收窗口尺寸太大，协议失败接收窗口尺寸太大，协议失败窗口大小的选择窗口大小的选择窗口如果选得太大，会要求有足够大的缓存空窗口如果选得太大，会要求有足够大的缓存空间；如果选得太小，由于传播和发送延迟，间；如果选得太小，由于传播和发送延迟，第一个应答帧返回到发送方之前，发送方

19、发第一个应答帧返回到发送方之前，发送方发送窗口中的帧已经全部发送出去，但是没有送窗口中的帧已经全部发送出去，但是没有得到应答，发送方必须等待，从而影响了传得到应答，发送方必须等待，从而影响了传输速度和传输效率。输速度和传输效率。v假设一个帧的发送时间为，传播时间为，假设一个帧的发送时间为，传播时间为，则窗口的大小应该满足如下条件则窗口的大小应该满足如下条件v ()()v或：或：v例：在卫星通信中，设帧的长度为，信道速率例：在卫星通信中，设帧的长度为，信道速率为，传播延迟为，在全双工的数据通信中，窗为，传播延迟为，在全双工的数据通信中，窗口至少应为口至少应为:v()()，所以：，所以：v()()

20、，即，即 v滑动窗口协议中的回退的效率滑动窗口协议中的回退的效率v正确传送一帧所需的平均时间为：正确传送一帧所需的平均时间为：v ()()v系统最大吞吐量系统最大吞吐量:v ()()()()v系统的传输效率系统的传输效率:v ()()()()v (其中其中)v例：例：v若数据帧的差错率为若数据帧的差错率为,而而,则对于停止等待协则对于停止等待协议，有：议，有：v()()。而对于滑动窗口协议，则有。而对于滑动窗口协议，则有:v()()(*)()()(*)v 。v可见，在此情况下，即使高达可见，在此情况下，即使高达,滑动窗口协议滑动窗口协议也比停止等待协议好。也比停止等待协议好。v例：在一个广域网

21、上，设，数据帧长度为，例：在一个广域网上，设，数据帧长度为，线路速率为线路速率为,设线路长度为，应答帧长为设线路长度为，应答帧长为v则则,传播延迟传播延迟v所以所以()()v对于停止等待协议，有对于停止等待协议，有:v()()。v而对于滑动窗口协议，则有：而对于滑动窗口协议，则有：v()()()()。v两者相差不明显。两者相差不明显。种协议方法总结种协议方法总结v停止等待协议停止等待协议:v 发送窗口，接收窗口发送窗口，接收窗口;v滑动窗口中的回退滑动窗口中的回退:v 发送窗口发送窗口，接收窗口，接收窗口;v滑动窗口中的选择拒绝滑动窗口中的选择拒绝:v 发送窗口发送窗口，接收窗口，接收窗口;通

22、信协议通信协议v在面向比特的协议中，帧被看作一系列比特。在面向比特的协议中，帧被看作一系列比特。面向比特协议的控制信息可以是一个或多个面向比特协议的控制信息可以是一个或多个比特，面向比特的协议可以用较短的比特位比特，面向比特的协议可以用较短的比特位表示较丰富的控制信息。面向比特的协议的表示较丰富的控制信息。面向比特的协议的另一个重要的优点是它不受任何编码系统的另一个重要的优点是它不受任何编码系统的制约。制约。v年，提出了高级数据链路控制年，提出了高级数据链路控制()协议。协议。支持的站点类型、链路配置和通信方式支持的站点类型、链路配置和通信方式v站点类型：站点类型：v协议中站点由主站点、从站点

23、和复合站点三协议中站点由主站点、从站点和复合站点三种类型。种类型。v链路配置：链路配置：v协议有非平衡式、对称式和平衡式三种配置协议有非平衡式、对称式和平衡式三种配置方式。方式。v通信方式：通信方式：v协议中的通信方式就是在一次交互中所涉及协议中的通信方式就是在一次交互中所涉及到的两个设备之间的关系。这种方式描述了到的两个设备之间的关系。这种方式描述了由谁控制链路。由谁控制链路。v支持种不同的工作方式：正常应答方式支持种不同的工作方式：正常应答方式()()、异步应答方式异步应答方式()()和异步平衡方式和异步平衡方式()()帧格式帧格式v协议为了支持上述配置下的种通信方式，定协议为了支持上述配

24、置下的种通信方式，定义了三种类型的帧：义了三种类型的帧：v信息帧（帧）信息帧（帧）v监管帧（帧）监管帧（帧）v无编号帧（帧）无编号帧（帧）v标志字段标志字段v标志字段为一个字节（位）标志字段为一个字节（位）,其比特模式为；其比特模式为；表示一个帧的开始和结束，并且为接收方提表示一个帧的开始和结束，并且为接收方提供同步手段。供同步手段。v位填充法位填充法v发送方发送一个含有五个以上连续的数据时，发送方发送一个含有五个以上连续的数据时，它总是在第五个后面插入一个冗余的。不管它总是在第五个后面插入一个冗余的。不管第六个比特是还是。接收方接收时作相反的第六个比特是还是。接收方接收时作相反的动作动作(去

25、掉个后面的零。去掉个后面的零。例如例如:要发送的序列是，发送时变成。要发送的序列是，发送时变成。v地址字段地址字段v该字段是指从站地址，或者是以从站方式运该字段是指从站地址，或者是以从站方式运行的复合站地址。如果帧是由主站发送的，行的复合站地址。如果帧是由主站发送的，则地址表示接收该帧的从站地址。如果帧是则地址表示接收该帧的从站地址。如果帧是由从站发送的，则地址表示发送该帧的从站由从站发送的，则地址表示发送该帧的从站地址。地址。v地址字段的扩展地址字段的扩展v根据网络的规模，地址字段可以有个或几个根据网络的规模，地址字段可以有个或几个字节的长度，如果地址字段只有一个字节，字节的长度，如果地址字

26、段只有一个字节，该字节最后一比特总是。如果地址字段有多该字节最后一比特总是。如果地址字段有多个字节，除最后一个字节外其他所有字节都个字节，除最后一个字节外其他所有字节都要以结尾，最后一个字节要以结尾。要以结尾，最后一个字节要以结尾。v控制字段控制字段v控制字段是用来进行流量管理的。根据控制控制字段是用来进行流量管理的。根据控制字段的内容，可以知道一个帧的类型。如果字段的内容，可以知道一个帧的类型。如果控制字段的第一个比特是，该帧就是一个信控制字段的第一个比特是，该帧就是一个信息帧。如果控制字段的前两个比特是，该帧息帧。如果控制字段的前两个比特是，该帧就是一个监管帧。如果控制字段的前两个比就是一

27、个监管帧。如果控制字段的前两个比特是，该帧就是一个无编号帧。特是，该帧就是一个无编号帧。v帧的控制字段帧的控制字段v控制字段的第一位为，它是帧的标志。第、控制字段的第一位为，它是帧的标志。第、位是位是()()位，是当前发送帧的编号。第位是位，位，是当前发送帧的编号。第位是位，(这里是这里是)表示是否还有要发送的帧，如果表示是否还有要发送的帧，如果,表表示还有要发送的帧；如果示还有要发送的帧；如果,表示没有要发送的表示没有要发送的帧，发送结束。第、位是帧，发送结束。第、位是()()位，位，()()是期望是期望收到的帧编号。收到的帧编号。v帧的控制字段帧的控制字段 v当不能在一个帧上捎带确认信息时

28、当不能在一个帧上捎带确认信息时,例如它例如它没有数据信息可发时没有数据信息可发时,就要用帧来对收到的就要用帧来对收到的数据帧进行应答。数据帧进行应答。()()就是期望收到的帧的编就是期望收到的帧的编号号,它是一个应答域。同帧中的它是一个应答域。同帧中的()()一样一样,如果如果最近一帧是正确的最近一帧是正确的()()域将是序列中下一帧的域将是序列中下一帧的序号；如果最近一帧是错误的序号；如果最近一帧是错误的()()域是这个损域是这个损坏帧的序号。坏帧的序号。v帧的控制字段帧的控制字段P/F11P/F11CODECODE五位编码五位编码v帧中的位一般都应置。其实，无论是帧、帧、帧中的位一般都应置

29、。其实，无论是帧、帧、还是帧，位置的数据帧和命令帧都是要立即还是帧，位置的数据帧和命令帧都是要立即进行响应的帧。进行响应的帧。v信息字段信息字段v帧中没有信息字段。帧的信息字段是用户数帧中没有信息字段。帧的信息字段是用户数据信息。帧中的信息字段是链路管理信息。据信息。帧中的信息字段是链路管理信息。v把发送信息和控制信息结合到一帧中的技术把发送信息和控制信息结合到一帧中的技术称为捎带确认。称为捎带确认。v帧校验序列字段帧校验序列字段v帧校验序列是协议的错误检测字段。它含有帧校验序列是协议的错误检测字段。它含有一个两字节或一个四字节的循环冗余校验一个两字节或一个四字节的循环冗余校验()码。码。监控

30、帧的使用方式监控帧的使用方式v帧尽管没有信息字段，但是每一帧都给接收帧尽管没有信息字段，但是每一帧都给接收方带去了某种信息。这些信息的含义需要通方带去了某种信息。这些信息的含义需要通过帧的类型和传输上下文来获得。过帧的类型和传输上下文来获得。v接收就绪接收就绪()()帧：帧：v接收就绪帧有四种使用方式接收就绪帧有四种使用方式,各有不同意义：各有不同意义：v应答（）应答（）:接收站本身没有数据信息发送时接收站本身没有数据信息发送时,用一个接收就绪帧作为应答帧来对所接收的用一个接收就绪帧作为应答帧来对所接收的数据帧进行应答。数据帧进行应答。()()v查询：当主站点询问从站点是否有数据发送查询：当主

31、站点询问从站点是否有数据发送时时,他向从站点发送一个位置的帧他向从站点发送一个位置的帧.().()v对查询的否定应答对查询的否定应答:从站点用一个位置的帧从站点用一个位置的帧回答主站点的查询回答主站点的查询,通知主站点从站点没有通知主站点从站点没有数据发送。如果从站点有数据发送，从站点数据发送。如果从站点有数据发送，从站点用帧来响应查询。用帧来响应查询。()()v对选择的肯定应答对选择的肯定应答:如果从站点收到了主站如果从站点收到了主站点的选择帧点的选择帧,并且从站点准备好从主站接收并且从站点准备好从主站接收数据数据,它用一个位置的帧回答主站点的选择。它用一个位置的帧回答主站点的选择。()()

32、v接收未就绪接收未就绪()()帧帧v一个接收未就绪帧有三种使用方式：一个接收未就绪帧有三种使用方式：v应答应答():():接收方向发送方返回的帧有两个意思。接收方向发送方返回的帧有两个意思。第一个意思是应答第一个意思是应答,表示接收方收到了编号在表示接收方收到了编号在()()以前的所有帧。第二个意思是要求发送方以前的所有帧。第二个意思是要求发送方暂停发送，直到发送方收到一个帧为止。暂停发送，直到发送方收到一个帧为止。()()v选择选择:当主站点想要向某个从站点发送数据当主站点想要向某个从站点发送数据时时,它通过发送一个位置的帧来通知从站点。它通过发送一个位置的帧来通知从站点。()()v对选择的

33、否定应答对选择的否定应答:当选择的从设备不能接当选择的从设备不能接收数据时收数据时,它回答一个置的帧。它回答一个置的帧。()()v拒绝拒绝()()帧帧v在回退自动重复请求中，当接收方没有要发在回退自动重复请求中，当接收方没有要发送的数据用来捎带应答信息时，返回的一个送的数据用来捎带应答信息时，返回的一个否定应答帧。在帧中，否定应答帧。在帧中，()()域指明了损坏帧的域指明了损坏帧的序号，损坏帧及其以后所有帧必须重发。序号，损坏帧及其以后所有帧必须重发。v选择拒绝选择拒绝()()帧帧v在选择拒绝自动重复请求中，当接收方收到在选择拒绝自动重复请求中，当接收方收到一个损坏帧时，它用一个选择拒绝帧告诉

34、发一个损坏帧时，它用一个选择拒绝帧告诉发送方哪一帧被损坏。送方哪一帧被损坏。()()指明了被损坏帧的编指明了被损坏帧的编号。被损坏的帧需要重发。号。被损坏的帧需要重发。无编号帧的种类及意义无编号帧的种类及意义v无编号帧是用来在互连设备之间交换会话管无编号帧是用来在互连设备之间交换会话管理信息和控制信息的。无编号帧的控制字段理信息和控制信息的。无编号帧的控制字段中有位编码位，这个编码位可用来表示种不中有位编码位，这个编码位可用来表示种不同类型的无编号帧。同类型的无编号帧。编码编码名称名称性质性质意义意义 命令命令设置正常响应模式。设置正常响应模式。命令命令设置扩展正常响应模式。设置扩展正常响应模

35、式。命令命令设置异步响应模式。设置异步响应模式。命令命令设置扩展异步响应模式。设置扩展异步响应模式。命令命令设置异步平衡模式。设置异步平衡模式。命令命令设置扩展异步平衡模式。设置扩展异步平衡模式。命令命令无序号轮询。从指定站发来的关于对状态信息的轮询。无序号轮询。从指定站发来的关于对状态信息的轮询。命令响应命令响应无序号信息。通常用来发送状态信息，一般是在或信号后发无序号信息。通常用来发送状态信息，一般是在或信号后发送。送。响应响应无序号确认。通常用来确认刚才发送的命令，如设置模式和无序号确认。通常用来确认刚才发送的命令，如设置模式和断开连接。断开连接。响应响应请求断开连接。请求断开连接。命令

36、命令断开连接。初始化两个站之间的断连。当另外一个站用一个断开连接。初始化两个站之间的断连。当另外一个站用一个响应时，断连结束。响应时，断连结束。响应响应断开连接方式。告诉主站，从站处于断连状态。断开连接方式。告诉主站，从站处于断连状态。响应响应请求初始化模式。从站请求主站发送一个。请求初始化模式。从站请求主站发送一个。命令命令设置初始化模式。命令其它的站初始化它们的数据链路控制设置初始化模式。命令其它的站初始化它们的数据链路控制功能。功能。命令命令重启动。重启动。命令响应命令响应交换标示。允许两个站交换它们的标示和状态信息。交换标示。允许两个站交换它们的标示和状态信息。响应响应帧拒绝。通常被用

37、于一个帧出现了同步错误。帧拒绝。通常被用于一个帧出现了同步错误。协议通信实例协议通信实例 v查询响应查询响应选择应答选择应答对等设备间通信对等设备间通信 数据链路层网络互连数据链路层网络互连v网桥是数据链路层上的互连设备。从互连网网桥是数据链路层上的互连设备。从互连网络的结构上看，网桥属于级的端到端的连接；络的结构上看，网桥属于级的端到端的连接；从协议的层次上看，网桥同时作用在的物理从协议的层次上看，网桥同时作用在的物理层和数据链路层。层和数据链路层。v 网桥网桥v网桥在数据链路层上进行数据帧的存贮和转网桥在数据链路层上进行数据帧的存贮和转发。发。v网桥常用于局域网的互连。网桥常用于局域网的互

38、连。v网桥的路由功能v网桥具有根据帧的目的地址决定是否接受该帧的功能，也就是具有路由的功能。v网桥的错误检测和帧格式转换功能网桥的错误检测和帧格式转换功能 v由于网桥工作在数据链路层，因此可以将数由于网桥工作在数据链路层，因此可以将数据链路层不一致的帧转换。据链路层不一致的帧转换。v网桥的隔离通信功能网桥的隔离通信功能v网桥和中继器的不同之处是，网桥具有隔离网桥和中继器的不同之处是，网桥具有隔离通信的功能。通信的功能。网桥路由算法网桥路由算法v固定路由网桥固定路由网桥v每个网桥中都有一张表，这张表中记录了到每个网桥中都有一张表，这张表中记录了到某个特定站点的帧应该转发到那个哪个局域某个特定站点

39、的帧应该转发到那个哪个局域网中去的信息，这个表称为路由表。在固定网中去的信息，这个表称为路由表。在固定路由网桥中，路由表的生成是由手工配置的，路由网桥中，路由表的生成是由手工配置的，一旦配置完成，路由表不会变动。一旦配置完成，路由表不会变动。v透明网桥透明网桥v能够根据网络信息自动生成和修改它们自己能够根据网络信息自动生成和修改它们自己的路由表的网桥称为透明网桥（的路由表的网桥称为透明网桥（）。）。v这种自动修改和生成路由表的能力称为路由这种自动修改和生成路由表的能力称为路由学习（学习（）或地址学习（）或地址学习（）。）。v路由表的自动修改路由表的自动修改:v任何时候当它接收到一个帧时，它检查

40、帧的任何时候当它接收到一个帧时，它检查帧的源地址。然后就知道发送这个帧的站点可以源地址。然后就知道发送这个帧的站点可以通过这个帧刚到达的局域网来访问。通过这个帧刚到达的局域网来访问。v路由表的初始化路由表的初始化v当网桥收到一个发往某站点的帧，而在路由当网桥收到一个发往某站点的帧，而在路由表中没有该站点的路由信息时，网桥使用一表中没有该站点的路由信息时，网桥使用一个扩散算法。也就是网桥向它所连接的所有个扩散算法。也就是网桥向它所连接的所有局域网发送这个帧局域网发送这个帧.v帧循环问题帧循环问题v当一个互连局域网有回路时，就可能会当一个互连局域网有回路时，就可能会产生帧的循环传递问题。这种过程继

41、续产生帧的循环传递问题。这种过程继续下去，将导致帧的爆炸，最终会阻塞整下去，将导致帧的爆炸，最终会阻塞整个系统，使通信停止。个系统，使通信停止。v生成树算法（生成树算法（）v对于带有回路的互连局域网，必须停用某些对于带有回路的互连局域网，必须停用某些网桥来淘汰循环。不允许某些网桥转发帧，网桥来淘汰循环。不允许某些网桥转发帧，把它们当作别的网桥失效时的备份。网桥执把它们当作别的网桥失效时的备份。网桥执行一种称为生成树的算法来完成这项工作。行一种称为生成树的算法来完成这项工作。v算法规则算法规则v先确定根网桥先确定根网桥v确定每个网络连接的网桥确定每个网络连接的网桥v查找网桥到根的最短费用查找网桥

42、到根的最短费用v确定路径确定路径v生成树算法首先选择一个网桥作为根网桥。生成树算法首先选择一个网桥作为根网桥。根网桥是具有最低地址的那个网桥，根网桥根网桥是具有最低地址的那个网桥，根网桥是生成树的根节点。根网桥的选择是通过发是生成树的根节点。根网桥的选择是通过发送网桥协议数据单元送网桥协议数据单元这样的特殊帧来完成这样的特殊帧来完成的。每个网桥协议数据单元包含一个网桥的，的。每个网桥协议数据单元包含一个网桥的，帧首次被发送时的端口和接收该帧的端口的帧首次被发送时的端口和接收该帧的端口的累计费用。累计费用。v当一个网桥接收到一个时，它将源网桥的和当一个网桥接收到一个时，它将源网桥的和自己的比较，

43、若自己的大，自己就不是根网自己的比较，若自己的大，自己就不是根网桥。他记录下源网桥的和源网桥到达自己这桥。他记录下源网桥的和源网桥到达自己这儿路经费用，将路经费用加上接收端口的费儿路经费用，将路经费用加上接收端口的费用，然后通过所有的其它端口转发这个。用，然后通过所有的其它端口转发这个。在每个交换机上启动协议：在每个交换机上启动协议：v源路由网桥源路由网桥:v最后一种在互连局域网上转发帧的方法是让最后一种在互连局域网上转发帧的方法是让发送帧的源站点决定转发路由，而不是由网发送帧的源站点决定转发路由，而不是由网桥来决定。发送站点的网络软件确定到目的桥来决定。发送站点的网络软件确定到目的站点的路由

44、，并将它存储在帧中，这个路由站点的路由，并将它存储在帧中，这个路由由路由指示（由路由指示（）的序列组成，每个路由指示）的序列组成，每个路由指示由一个局域网和一个网桥组成由一个局域网和一个网桥组成.v当一个网桥看见一个帧时，它就确定是否有当一个网桥看见一个帧时，它就确定是否有一个路由指示，若有，该路由指示包含该网一个路由指示，若有，该路由指示包含该网桥的和传输该帧的局域网的，网桥接收该帧桥的和传输该帧的局域网的，网桥接收该帧并将它转发到下一个路由指示指定的局域网并将它转发到下一个路由指示指定的局域网上。上。v例如例如:假定发送一个帧给，并指定一个路由假定发送一个帧给，并指定一个路由为为。连接到的

45、两个网桥和都见到了这个帧，。连接到的两个网桥和都见到了这个帧，但是在路由指示序列中，跟随着，所以只有但是在路由指示序列中，跟随着，所以只有接收这个帧，然后将这个帧转发给。接收这个帧，然后将这个帧转发给。第二层交换机第二层交换机v交换机从某一节点收到一个以太网帧后，立交换机从某一节点收到一个以太网帧后，立即在其内存中的地址表（端口号地址）进即在其内存中的地址表（端口号地址）进行查找，以确认该目的的网卡连接在哪一个行查找，以确认该目的的网卡连接在哪一个节点上，然后将该帧转发至该节点。节点上，然后将该帧转发至该节点。v每个端口有自己的带宽，各端口之间并行工每个端口有自己的带宽，各端口之间并行工作，这就大大提高了网络吞吐量。作，这就大大提高了网络吞吐量。交换机的原理交换机的原理集线器工作方式集线器工作方式交换机工作方式交换机工作方式