第三章 网络协议及网络体系结构-2.ppt

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1、数据通信与计算机网络数据通信与计算机网络电子信息与电气工程学部崔 君 郭艳卿 第三章第三章 网络协议及网络体系结构网络协议及网络体系结构基本概念的理解基本概念的理解1OSI体系结构体系结构23OSI各层基本功能各层基本功能物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层运输层运输层会话层会话层表示层表示层应用层应用层OSIOSI体系结构体系结构OSI/RMOSI/RM物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层运输层运输层会话层会话层表示层表示层应用层应用层OSIOSIOSIOSI模型的七层结构模型的七层结构模型的七层结构模型的七层结构ApplicationPresentationSessionT

2、ransportNetworkData LinkPhysical功功能能：利利用用物物理理接接口口（具具有有自自动动呼呼叫叫、传传送送、驱驱动动、控控制制功功能能）和和介介质质在在两两节节点点间间建建立立物物理理链链接接，为为数数据据链链路路层层提提供供传传送二进制流的服务。送二进制流的服务。例：EIA-RS232422449通讯接口1.1.物理层物理层 CCITTCCITT为物理层定义的两种设备：为物理层定义的两种设备：1）DCE Data Circuit-terminal Equipment 数据电路端接设备数据电路端接设备 直直接接与与信信道道连连接接的的设设备备，当当信信道道是是模模拟

3、拟信信道道时时，DCEDCE是是ModemModem。当当信信道道是是数数字字信信道道时时，DCEDCE是网桥、交换机、路由器等。是网桥、交换机、路由器等。2）DTE Data Terminating Equipment 数据电路终端设备数据电路终端设备 具有数据收、发处理功能的网络节点设备：具有数据收、发处理功能的网络节点设备：计算机终端、通信计算机等。计算机终端、通信计算机等。1.1.物理层物理层1.1.物理层物理层物理接口的四个特性物理接口的四个特性 机机械械特特性性 指指明明接接口口所所用用接接线线器器的的形形状状和和尺尺寸寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。引线数目和排列、固定和

4、锁定装置等等。电电气气特特性性 指指明明在在接接口口电电缆缆的的各各条条线线上上出出现现的的电压的范围。电压的范围。(如如0505伏伏)功功能能特特性性 指指明明某某条条线线上上出出现现的的某某一一电电平平的的电电压表示何种意义。压表示何种意义。规规程程特特性性 指指明明对对于于不不同同功功能能的的各各种种可可能能事事件件的的出出现现顺顺序序。(如如RS-232RS-232接接口口标标准准中中，就就定定义义了了通通信信线线路路建建立立，通通信信，通通信信释释放放这这些些事事件件的的顺顺序）序）CCITTCCITT的物理层标准：的物理层标准：模拟信道模拟信道V.nV.n系列：系列：V.24V.2

5、4、V.100V.100、V.200V.200等等数字信道数字信道X.nX.n系列：系列：X.24X.24、X.21X.21、X.25 X.25、X.200X.200等等EIAEIA的物理层标准：的物理层标准：RSRS系列：系列：RS232RS232、RS422RS422、RS449RS4491.1.物理层物理层RS232RS232的四个特性的四个特性1 1 1 1）机械特性：）机械特性：）机械特性：）机械特性：25252525针针针针/9/9/9/9针连接器。针连接器。针连接器。针连接器。2 2 2 2）电气特征：非平衡电路）电气特征：非平衡电路）电气特征：非平衡电路）电气特征：非平衡电路

6、15V15V15V15V，负逻辑负逻辑负逻辑负逻辑 （用高电平代表（用高电平代表（用高电平代表（用高电平代表0 0 0 0，低电平代表，低电平代表，低电平代表，低电平代表1 1 1 1）15151515米米米米/20kbps/20kbps/20kbps/20kbps15 3 0 3 15过渡区-01-1.1.物理层物理层1.1.物理层物理层RS232RS232的四个特性的四个特性3 3 3 3）功能特性：每个针脚的功能与连接）功能特性：每个针脚的功能与连接）功能特性：每个针脚的功能与连接）功能特性：每个针脚的功能与连接 TXD发送数据 RXD接收数据 RTS请求发送 CTS允许发送DSR MO

7、DEM就绪SG 信号地DCD载波检测DTR终端就绪2 3 4 5 6 7 8 202 3 4 5 6 7 8 20DTEDCE1.1.物理层物理层DCE 6DTE 4 RTS DCE 8 DCE 5 CTS可否2、34 4 4 4）规程特性：工作时序）规程特性：工作时序）规程特性：工作时序）规程特性：工作时序DTE 20 1.1.物理层物理层RS232 RS232 规程特性三个阶段规程特性三个阶段1 1 1 1）DTE-DCEDTE-DCEDTE-DCEDTE-DCE呼叫连接呼叫连接呼叫连接呼叫连接DTE20DCE6DTE4DCE8DTE20DCE6DTE4DCE8DTE20DCE6DTE4D

8、CE8DTE20DCE6DTE4DCE8、5555 DTE4 DTE4 DTE4 DTE42 2 2 2）DTE-DCE DTE-DCE DTE-DCE DTE-DCE 的的的的2 2 2 2、3 3 3 3交换数据交换数据交换数据交换数据3 3 3 3）DTE-DCE DTE-DCE DTE-DCE DTE-DCE 释放连接释放连接释放连接释放连接 DTE4DCE8 DTE4DCE8 DTE4DCE8 DTE4DCE8、5DCE20DCE65DCE20DCE65DCE20DCE65DCE20DCE6 1.1.物理层物理层2 3 4 5 8 6 20 72 3 4 5 8 6 20 72 3

9、4 5 8 6 20 72 3 4 5 8 6 20 7DTE 有控 DTE DTE 无控 DTE 1.1.物理层物理层25针 9针 9针83220674522123465789123465789DTE-DTE物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层运输层运输层会话层会话层表示层表示层应用层应用层OSIOSI体系结构体系结构OSI/RMOSI/RM物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层运输层运输层会话层会话层表示层表示层应用层应用层OSIOSIOSIOSI模型的七层结构模型的七层结构模型的七层结构模型的七层结构ApplicationPresentationSessionTranspo

10、rtNetworkData LinkPhysical2.2.数据链路层数据链路层v功能：组成和传输帧，在功能：组成和传输帧，在相邻两个节点相邻两个节点间以间以帧帧为单位进行为单位进行差错和流量控制差错和流量控制，将有差错的物理将有差错的物理层变为对网络层无差错的数据链路，并提供链层变为对网络层无差错的数据链路，并提供链路的管理即链路的建立、维护、帧传输、链路路的管理即链路的建立、维护、帧传输、链路拆除拆除。v链路链路链路链路(link)(link)(link)(link)是一条无源的点到点的物理线路段，是一条无源的点到点的物理线路段，是一条无源的点到点的物理线路段，是一条无源的点到点的物理线路

11、段，中间没有任何其他的交换结点。中间没有任何其他的交换结点。中间没有任何其他的交换结点。中间没有任何其他的交换结点。一条链路只是一条通路的一个组成部分。一条链路只是一条通路的一个组成部分。vv数据链路数据链路数据链路数据链路(data link)(data link)(data link)(data link)除了物理线路外，还必须有通信除了物理线路外，还必须有通信除了物理线路外，还必须有通信除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬协议来控制这些数据的传输。若把实现这些

12、协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。件和软件加到链路上，就构成了数据链路。件和软件加到链路上，就构成了数据链路。件和软件加到链路上，就构成了数据链路。现在最常用的方法是使用适配器（即网卡）来实现现在最常用的方法是使用适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层协议的硬件和软件功能。数据链路层和物理层这两层协议的硬件和软件功能。链路层表示层运输层网络层物理层应用层会话层数据链路层的简单模型数据链路层的简单模型局域网广域网主机 H1主机 H2路由器 R1路由器 R2路由器 R3电话网局域网主机 H1 向 H2 发送数据链路层表示层运输层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层链

13、路层网络层物理层R1R2R3H1H22.2.数据链路层数据链路层应用层会话层从层次上来看数据的流动链路层表示层运输层网络层物理层应用层会话层数据链路层的简单模型数据链路层的简单模型局域网广域网主机 H1主机 H2路由器 R1路由器 R2路由器 R3电话网局域网主机 H1 向 H2 发送数据链路层表示层运输层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层R1R2R3H1H22.2.数据链路层数据链路层应用层会话层仅从数据链路层观察帧的流动数据链路层像个数字管道数据链路层像个数字管道 v常常在两个对等的数据链路层之间画出一个数常常在两个对等的数据链路层之间画出一个数常常在两个对

14、等的数据链路层之间画出一个数常常在两个对等的数据链路层之间画出一个数字管道，而在这条数字管道上传输的数据单位字管道，而在这条数字管道上传输的数据单位字管道，而在这条数字管道上传输的数据单位字管道，而在这条数字管道上传输的数据单位是是是是帧（帧（帧（帧（frameframeframeframe）。v早期的数据通信协议曾叫作早期的数据通信协议曾叫作早期的数据通信协议曾叫作早期的数据通信协议曾叫作通信规程通信规程通信规程通信规程(procedure)(procedure)(procedure)(procedure)。因此在数据链路层，规程和协。因此在数据链路层，规程和协。因此在数据链路层，规程和协。

15、因此在数据链路层，规程和协议是同义语。议是同义语。议是同义语。议是同义语。结点结点帧帧2.2.数据链路层数据链路层IP 数据报1010 0110帧取出数据链路层网络层链路结点 A结点 B物理层数据链路层结点 A结点 B帧(a)(b)发送帧接收链路IP 数据报1010 0110帧装入数据链路层传送的是帧2.2.数据链路层数据链路层基本问题基本问题 (1)(1)(1)(1)封装成帧封装成帧封装成帧封装成帧(2)(2)(2)(2)透明传输透明传输透明传输透明传输(3)(3)(3)(3)差错控制差错控制差错控制差错控制(4)(4)(4)(4)流量控制流量控制流量控制流量控制 2.2.数据链路层数据链路

16、层(1)(1)封装成帧封装成帧v字节计数法：字节计数法：字节计数法：字节计数法：首先用一个特殊字段来表示一帧首先用一个特殊字段来表示一帧首先用一个特殊字段来表示一帧首先用一个特殊字段来表示一帧的开始，然后使用一个字段来标明本帧内数据的开始，然后使用一个字段来标明本帧内数据的开始，然后使用一个字段来标明本帧内数据的开始，然后使用一个字段来标明本帧内数据的字节数。的字节数。的字节数。的字节数。帧首部IP 数据报帧的数据部分字节数 MTU数据链路层的帧长开始发送帧开始2.2.数据链路层数据链路层帧结束(1)(1)封装成帧封装成帧v物理层编码违例法：物理层编码违例法：物理层编码违例法：物理层编码违例法

17、：例如，采用曼彻斯特编码方法时，将数据例如，采用曼彻斯特编码方法时，将数据例如，采用曼彻斯特编码方法时，将数据例如，采用曼彻斯特编码方法时，将数据比特比特比特比特1 1 1 1编码成高编码成高编码成高编码成高低电平对，而将数据比特低电平对，而将数据比特低电平对，而将数据比特低电平对，而将数据比特0 0 0 0编码成低编码成低编码成低编码成低高电平对。高电平对。高电平对。高电平对。而高而高而高而高高或低高或低高或低高或低低电平对在数据比特低电平对在数据比特低电平对在数据比特低电平对在数据比特的编码中都是违例的，可以借用这些违例编码的编码中都是违例的，可以借用这些违例编码的编码中都是违例的，可以借

18、用这些违例编码的编码中都是违例的，可以借用这些违例编码的序列来定界帧的开始和结束。的序列来定界帧的开始和结束。的序列来定界帧的开始和结束。的序列来定界帧的开始和结束。2.2.数据链路层数据链路层(1)(1)封装成帧封装成帧v首尾标记法：首尾标记法：首尾标记法：首尾标记法：在一段数据的前后分别添加首部在一段数据的前后分别添加首部在一段数据的前后分别添加首部在一段数据的前后分别添加首部和尾部，确定帧的界限，然后构成了一个帧。和尾部，确定帧的界限，然后构成了一个帧。和尾部，确定帧的界限，然后构成了一个帧。和尾部，确定帧的界限，然后构成了一个帧。帧结束帧首部IP 数据报帧的数据部分帧尾部 MTU数据链

19、路层的帧长开始发送帧开始2.2.数据链路层数据链路层HDLC HDLC HDLC HDLC 高级数据链路控制协议采用此方式高级数据链路控制协议采用此方式高级数据链路控制协议采用此方式高级数据链路控制协议采用此方式0111111001111110用首尾标记法进行帧定界的方法举例用首尾标记法进行帧定界的方法举例用首尾标记法进行帧定界的方法举例用首尾标记法进行帧定界的方法举例 SOH装在帧中的数据部分帧帧开始符帧结束符发送在前EOT2.2.数据链路层数据链路层(2)(2)透明传输透明传输(2)(2)透明传输透明传输SOHEOT出现了“EOT”被接收端当作无效帧而丢弃被接收端误认为是一个帧数据部分EO

20、T完整的帧发送在前2.2.数据链路层数据链路层解决透明传输问题解决透明传输问题字符填充字符填充vv发送端的数据链路层在数据中出现控制字符发送端的数据链路层在数据中出现控制字符发送端的数据链路层在数据中出现控制字符发送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”SOH”SOH”SOH”或或或或“EOT”EOT”EOT”EOT”的前面插入一个转义字符的前面插入一个转义字符的前面插入一个转义字符的前面插入一个转义字符“ESC”(ESC”(ESC”(ESC”(其十六进制编码是其十六进制编码是其十六进制编码是其十六进制编码是 1B)1B)1B)1B)。vv字节填充字节填充字节填充字节填充(byte st

21、uffing)(byte stuffing)(byte stuffing)(byte stuffing)或或或或字符填充字符填充字符填充字符填充(character(character(character(character stuffing)stuffing)stuffing)stuffing)接收端的数据链路层在将数据送往网接收端的数据链路层在将数据送往网接收端的数据链路层在将数据送往网接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。络层之前删除插入的转义字符。络层之前删除插入的转义字符。络层之前删除插入的转义字符。vv如果转义字符也出现数据当中，那么应在转义字符如果转义字符也

22、出现数据当中，那么应在转义字符如果转义字符也出现数据当中，那么应在转义字符如果转义字符也出现数据当中，那么应在转义字符前面插入一个转义字符。当接收端收到连续的两个前面插入一个转义字符。当接收端收到连续的两个前面插入一个转义字符。当接收端收到连续的两个前面插入一个转义字符。当接收端收到连续的两个转义字符时，就删除其中前面的一个。转义字符时，就删除其中前面的一个。转义字符时，就删除其中前面的一个。转义字符时，就删除其中前面的一个。2.2.数据链路层数据链路层解决透明传输问题解决透明传输问题比特填充比特填充v为避免在数据中出现首尾标志，利用为避免在数据中出现首尾标志，利用为避免在数据中出现首尾标志，

23、利用为避免在数据中出现首尾标志，利用0 0 0 0比特比特比特比特插入法实现透明传输插入法实现透明传输插入法实现透明传输插入法实现透明传输发方：在帧中遇有连续发方：在帧中遇有连续发方：在帧中遇有连续发方：在帧中遇有连续5 5 5 5个个个个1 1 1 1插入一个插入一个插入一个插入一个0 0 0 0收方：在帧中遇有连续收方：在帧中遇有连续收方：在帧中遇有连续收方：在帧中遇有连续5 5 5 5个个个个1 1 1 1后删除一个后删除一个后删除一个后删除一个0 0 0 0000111111 000111111 000111111 000111111 插入插入插入插入0 00011111010 000

24、11111010 00011111010 0001111101000111110 000111110 000111110 000111110 插入插入插入插入0 00011111000 00011111000 00011111000 00011111002.2.数据链路层数据链路层SOHSOHEOTSOHESCESCEOTESCSOHESCESCESC SOH原始数据EOTEOT经过字节填充后发送的数据字节填充字节填充字节填充字节填充发送在前帧开始符帧结束符用字节填充法解决透明传输的问题用字节填充法解决透明传输的问题用字节填充法解决透明传输的问题用字节填充法解决透明传输的问题 SOH2.2.数

25、据链路层数据链路层(3)(3)差错控制差错控制v在传输过程中可能会产生在传输过程中可能会产生在传输过程中可能会产生在传输过程中可能会产生比特差错比特差错比特差错比特差错：1 1 1 1 可能会可能会可能会可能会变成变成变成变成 0 0 0 0 而而而而 0 0 0 0 也可能变成也可能变成也可能变成也可能变成 1 1 1 1。v在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为总数的比率称为总数的比率称为总数的比率称为误码率误码率误码率误码率 BER(Bit Error

26、Rate)BER(Bit Error Rate)BER(Bit Error Rate)BER(Bit Error Rate)。v误码率与信噪比有很大的关系。误码率与信噪比有很大的关系。误码率与信噪比有很大的关系。误码率与信噪比有很大的关系。v为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输数据时，必须采用各种差错检测措施（例如输数据时，必须采用各种差错检测措施（例如输数据时，必须采用各种差错检测措施（例如输数据时，必须采用各种差错检测措施（例如CRCCRCCRCCRC校验）。校验）

27、。校验）。校验）。2.2.数据链路层数据链路层帧检验序列帧检验序列 FCS FCS v在数据后面添加上的冗余码称为在数据后面添加上的冗余码称为在数据后面添加上的冗余码称为在数据后面添加上的冗余码称为帧检验序列帧检验序列帧检验序列帧检验序列 FCS(Frame Check Sequence)FCS(Frame Check Sequence)FCS(Frame Check Sequence)FCS(Frame Check Sequence)。v循环冗余检验循环冗余检验循环冗余检验循环冗余检验 CRC CRC CRC CRC 和帧检验序列和帧检验序列和帧检验序列和帧检验序列 FCSFCSFCSFCS

28、并不等并不等并不等并不等同。同。同。同。CRC CRC 是一种常用的是一种常用的检错方法检错方法，而，而 FCS FCS 是添是添加在数据后面的加在数据后面的冗余码冗余码。FCS FCS 可以用可以用 CRC CRC 这种方法得出，但这种方法得出，但 CRC CRC 并非用来获得并非用来获得 FCS FCS 的唯一方法。的唯一方法。2.2.数据链路层数据链路层接收端对收到的每一帧进行接收端对收到的每一帧进行接收端对收到的每一帧进行接收端对收到的每一帧进行 CRC CRC CRC CRC 检验检验检验检验 vv(1)(1)(1)(1)若若若若得得得得出出出出的的的的余余余余数数数数 R R R

29、R =0 0 0 0，则则则则判判判判定定定定这这这这个个个个帧帧帧帧没没没没有有有有差差差差错错错错，就就就就接受接受接受接受(accept)(accept)(accept)(accept)。vv(2)(2)(2)(2)若余数若余数若余数若余数 R R R R 0 0 0 0，则判定这个帧有差错，就，则判定这个帧有差错，就，则判定这个帧有差错，就，则判定这个帧有差错，就丢弃丢弃丢弃丢弃。vv但但但但这这这这种种种种检检检检测测测测方方方方法法法法并并并并不不不不能能能能确确确确定定定定究究究究竟竟竟竟是是是是哪哪哪哪一一一一个个个个或或或或哪哪哪哪几几几几个个个个比特出现了差错。比特出现了差

30、错。比特出现了差错。比特出现了差错。vv只只只只要要要要经经经经过过过过严严严严格格格格的的的的挑挑挑挑选选选选，并并并并使使使使用用用用位位位位数数数数足足足足够够够够多多多多的的的的除除除除数数数数 P P P P，那么出现检测不到的差错的概率就很小很小。，那么出现检测不到的差错的概率就很小很小。，那么出现检测不到的差错的概率就很小很小。，那么出现检测不到的差错的概率就很小很小。2.2.数据链路层数据链路层应当注意应当注意 vv仅仅仅仅用用用用循循循循环环环环冗冗冗冗余余余余检检检检验验验验 CRC CRC CRC CRC 差差差差错错错错检检检检测测测测技技技技术术术术只只只只能能能能做

31、做做做到到到到无无无无差差差差错错错错接受接受接受接受(accept)(accept)(accept)(accept)。vv“无无无无差差差差错错错错接接接接受受受受”是是是是指指指指：“凡凡凡凡是是是是接接接接受受受受的的的的帧帧帧帧（即即即即不不不不包包包包括括括括丢丢丢丢弃弃弃弃的的的的帧帧帧帧），我我我我们们们们都都都都能能能能以以以以非非非非常常常常接接接接近近近近于于于于 1 1 1 1 的的的的概概概概率率率率认认认认为为为为这这这这些些些些帧在传输过程中没有产生差错帧在传输过程中没有产生差错帧在传输过程中没有产生差错帧在传输过程中没有产生差错”。vv也也也也就就就就是是是是说说

32、说说：“凡凡凡凡是是是是接接接接收收收收端端端端数数数数据据据据链链链链路路路路层层层层接接接接受受受受的的的的帧帧帧帧都都都都没没没没有有有有传输差错传输差错传输差错传输差错”（有差错的帧就丢弃而不接受）。（有差错的帧就丢弃而不接受）。（有差错的帧就丢弃而不接受）。（有差错的帧就丢弃而不接受）。vv要要要要做做做做到到到到“可可可可靠靠靠靠传传传传输输输输”（即即即即发发发发送送送送什什什什么么么么就就就就收收收收到到到到什什什什么么么么）就就就就必必必必须再加上须再加上须再加上须再加上确认确认确认确认和和和和重传重传重传重传机制。机制。机制。机制。vv现在，数据链路层普遍采用比较简单的不可

33、靠传输协现在，数据链路层普遍采用比较简单的不可靠传输协现在，数据链路层普遍采用比较简单的不可靠传输协现在，数据链路层普遍采用比较简单的不可靠传输协议，而把可靠传输的责任让运输层来完成。议，而把可靠传输的责任让运输层来完成。议，而把可靠传输的责任让运输层来完成。议，而把可靠传输的责任让运输层来完成。2.2.数据链路层数据链路层v停止等待协议是最简单的但也是最基停止等待协议是最简单的但也是最基本的数据链路层协议。本的数据链路层协议。在发送端在发送端在发送端在发送端，每发送完一帧后就停止发送，等，每发送完一帧后就停止发送，等，每发送完一帧后就停止发送，等，每发送完一帧后就停止发送，等待着接收端的确认

34、。如果收到来自接收端的待着接收端的确认。如果收到来自接收端的待着接收端的确认。如果收到来自接收端的待着接收端的确认。如果收到来自接收端的确认帧，就继续发送下一帧。确认帧，就继续发送下一帧。确认帧，就继续发送下一帧。确认帧，就继续发送下一帧。在接收端在接收端在接收端在接收端，每收到一个无差错的帧，就把这，每收到一个无差错的帧，就把这，每收到一个无差错的帧，就把这，每收到一个无差错的帧，就把这个帧交付给它的上层软件（网络层），并向个帧交付给它的上层软件（网络层），并向个帧交付给它的上层软件（网络层），并向个帧交付给它的上层软件（网络层），并向发送端发送确认帧。接收端若收到有差错的发送端发送确认帧。

35、接收端若收到有差错的发送端发送确认帧。接收端若收到有差错的发送端发送确认帧。接收端若收到有差错的帧，就丢弃这个帧，其他什么也不做。帧，就丢弃这个帧，其他什么也不做。帧，就丢弃这个帧，其他什么也不做。帧，就丢弃这个帧，其他什么也不做。(4)(4)流量控制流量控制停止等待协议停止等待协议2.2.数据链路层数据链路层帧的帧的编号问题编号问题 v为了保证可靠交付，发送端必须对所发送的帧为了保证可靠交付，发送端必须对所发送的帧为了保证可靠交付，发送端必须对所发送的帧为了保证可靠交付，发送端必须对所发送的帧进行编号。由于每一次只发送一帧，因此停止进行编号。由于每一次只发送一帧，因此停止进行编号。由于每一次

36、只发送一帧，因此停止进行编号。由于每一次只发送一帧，因此停止等待协议只需要一个比特进行编号。编号只有等待协议只需要一个比特进行编号。编号只有等待协议只需要一个比特进行编号。编号只有等待协议只需要一个比特进行编号。编号只有两个值：两个值：两个值：两个值：0 0 0 0和和和和1 1 1 1。第一次发送。第一次发送。第一次发送。第一次发送0 0 0 0号帧，下一次就号帧，下一次就号帧，下一次就号帧，下一次就发送发送发送发送1 1 1 1号帧，依此类推。在发送确认帧时也应号帧，依此类推。在发送确认帧时也应号帧，依此类推。在发送确认帧时也应号帧，依此类推。在发送确认帧时也应当明确是确认对方哪一个数据帧

37、的序号。当明确是确认对方哪一个数据帧的序号。当明确是确认对方哪一个数据帧的序号。当明确是确认对方哪一个数据帧的序号。v按习惯记法，按习惯记法，按习惯记法，按习惯记法，ACKnACKnACKnACKn表示已经正确收到了第表示已经正确收到了第表示已经正确收到了第表示已经正确收到了第n n n n号号号号帧的前一个帧，并期待收到下一个第帧的前一个帧，并期待收到下一个第帧的前一个帧，并期待收到下一个第帧的前一个帧，并期待收到下一个第n n n n号帧。号帧。号帧。号帧。(4)(4)流量控制流量控制停止等待协议停止等待协议2.2.数据链路层数据链路层v因此，因此，因此，因此，ACK0ACK0ACK0AC

38、K0代表已正确接收编号为代表已正确接收编号为代表已正确接收编号为代表已正确接收编号为1 1 1 1的帧，并的帧，并的帧，并的帧，并期待收到下一个编号为期待收到下一个编号为期待收到下一个编号为期待收到下一个编号为0 0 0 0的帧。的帧。的帧。的帧。v同理，同理，同理，同理，ACK1ACK1ACK1ACK1代表已正确接收编号为代表已正确接收编号为代表已正确接收编号为代表已正确接收编号为0 0 0 0的帧，的帧，的帧，的帧，并期待收到下一个编号为并期待收到下一个编号为并期待收到下一个编号为并期待收到下一个编号为1 1 1 1的帧。的帧。的帧。的帧。2.2.数据链路层数据链路层(4)(4)流量控制流

39、量控制停止等待协议停止等待协议在发送结点在发送结点 (1)(1)(1)(1)从主机取一个数据帧，送交发送缓存。从主机取一个数据帧，送交发送缓存。从主机取一个数据帧，送交发送缓存。从主机取一个数据帧，送交发送缓存。(2)V(S)0(2)V(S)0(2)V(S)0(2)V(S)0。发送状态变量发送状态变量发送状态变量发送状态变量 (3)N(S)V(S)(3)N(S)V(S)(3)N(S)V(S)(3)N(S)V(S)。发送序号发送序号发送序号发送序号发送状态变量发送状态变量发送状态变量发送状态变量 (4)(4)(4)(4)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。将发送缓存中的数

40、据帧发送出去。将发送缓存中的数据帧发送出去。(5)(5)(5)(5)设置超时计时器。设置超时计时器。设置超时计时器。设置超时计时器。(6)(6)(6)(6)等待。等待。等待。等待。等待以下等待以下等待以下等待以下(7)(7)(7)(7)和和和和(8)(8)(8)(8)这两个事件中最先出现的一个这两个事件中最先出现的一个这两个事件中最先出现的一个这两个事件中最先出现的一个 (7)(7)(7)(7)收到确认收到确认收到确认收到确认帧帧帧帧 ACKACKACKACKn n n n，若若若若 n n n n=1 V(s)=1 V(s)=1 V(s)=1 V(s)，则：则：则：则：从主机取一个新的数据帧

41、，放入发送缓存；从主机取一个新的数据帧，放入发送缓存；从主机取一个新的数据帧，放入发送缓存；从主机取一个新的数据帧，放入发送缓存；V(S)1 V(S)1 V(S)1 V(S)1 V(S)V(S)V(S)V(S)，转到转到转到转到 (3)(3)(3)(3)。否则，丢弃这个确认帧，转到否则，丢弃这个确认帧，转到否则，丢弃这个确认帧，转到否则，丢弃这个确认帧，转到(6)(6)(6)(6)。(8)(8)(8)(8)若超时计时器时间到，则转到若超时计时器时间到，则转到若超时计时器时间到，则转到若超时计时器时间到，则转到(4)(4)(4)(4)。(4)(4)流量控制流量控制停止等待协议停止等待协议2.2.

42、数据链路层数据链路层在接收结点在接收结点 (1)V(R)0(1)V(R)0(1)V(R)0(1)V(R)0。(2)(2)(2)(2)等待。等待。等待。等待。(3)(3)(3)(3)收到一个数据帧；（假设数据已通过硬件收到一个数据帧；（假设数据已通过硬件收到一个数据帧；（假设数据已通过硬件收到一个数据帧；（假设数据已通过硬件CRCCRCCRCCRC检验）检验）检验）检验）若若若若 N(S)=V(R)N(S)=V(R)N(S)=V(R)N(S)=V(R)，则执行则执行则执行则执行(4)(4)(4)(4)；否则丢弃此数据帧，然后转到否则丢弃此数据帧，然后转到否则丢弃此数据帧，然后转到否则丢弃此数据帧

43、，然后转到(6)(6)(6)(6)。(4)(4)(4)(4)将收到的数据帧中的数据部分送交上层软件将收到的数据帧中的数据部分送交上层软件将收到的数据帧中的数据部分送交上层软件将收到的数据帧中的数据部分送交上层软件 （也就是数据链路层模型中的主机）。（也就是数据链路层模型中的主机）。（也就是数据链路层模型中的主机）。（也就是数据链路层模型中的主机）。(5)V(R)1(5)V(R)1(5)V(R)1(5)V(R)1 V(R)V(R)V(R)V(R)。(6)(6)(6)(6)n n n nV(R)V(R)V(R)V(R)；发送确认帧发送确认帧发送确认帧发送确认帧 ACKACKACKACKn n n

44、n，转到转到转到转到(2)(2)(2)(2)。2.2.数据链路层数据链路层(4)(4)流量控制流量控制停止等待协议停止等待协议停止等待协议的要点停止等待协议的要点vv只只只只有有有有收收收收到到到到序序序序号号号号正正正正确确确确的的的的确确确确认认认认帧帧帧帧 ACKACKACKACKn n n n 后后后后，才才才才更更更更新新新新发发发发送送送送状状状状态变量态变量态变量态变量 V(S)V(S)V(S)V(S)一次，并发送新的数据帧一次，并发送新的数据帧一次，并发送新的数据帧一次，并发送新的数据帧(7)(7)(7)(7)。vv 接收端接收到数据帧时，就要将发送序号接收端接收到数据帧时，就

45、要将发送序号接收端接收到数据帧时，就要将发送序号接收端接收到数据帧时，就要将发送序号 N(S)N(S)N(S)N(S)与本地与本地与本地与本地的接收状态变量的接收状态变量的接收状态变量的接收状态变量 V(R)V(R)V(R)V(R)相比较相比较相比较相比较 (3)(3)(3)(3)。若若二二者者相相等等就就表表明明是是新新的的数数据据帧帧，就就收收下下，并并发发送送确认。确认。否否则则为为重重复复帧帧，就就必必须须丢丢弃弃。但但这这时时仍仍须须向向发发送送端端发发送送确确认认帧帧 ACKACKn n，而而接接收收状状态态变变量量 V(R)V(R)和和确确认认序序号号 n n 都不变。都不变。2

46、.2.数据链路层数据链路层(4)(4)流量控制流量控制停止等待协议停止等待协议停止等待协议的要点（续）停止等待协议的要点（续）v发发发发送送送送端端端端在在在在发发发发送送送送完完完完数数数数据据据据帧帧帧帧时时时时，必必必必须须须须在在在在其其其其发发发发送送送送缓缓缓缓存存存存中中中中暂暂暂暂时时时时保保保保留留留留这这这这个个个个数数数数据据据据帧帧帧帧的的的的副副副副本本本本。这这这这样样样样才才才才能能能能在在在在出出出出差差差差错错错错时时时时进进进进行行行行重重重重传传传传。只只只只有有有有确确确确认认认认对对对对方方方方已已已已经经经经收收收收到到到到这这这这个个个个数据帧时，

47、才可以清除这个副本。数据帧时，才可以清除这个副本。数据帧时，才可以清除这个副本。数据帧时，才可以清除这个副本。2.2.数据链路层数据链路层(4)(4)流量控制流量控制停止等待协议停止等待协议停止等待协议的要点（续）停止等待协议的要点（续）v实用的实用的实用的实用的 CRCCRCCRCCRC 检验器都是用检验器都是用检验器都是用检验器都是用硬件硬件硬件硬件完成的。完成的。完成的。完成的。vCRC CRC CRC CRC 检检检检验验验验器器器器能能能能够够够够自自自自动动动动丢丢丢丢弃弃弃弃检检检检测测测测到到到到的的的的出出出出错错错错帧帧帧帧。因因因因此此此此所所所所谓谓谓谓的的的的“丢丢丢

48、丢弃弃弃弃出出出出错错错错帧帧帧帧”，对对对对上上上上层层层层软软软软件件件件或或或或用用用用户来说都是户来说都是户来说都是户来说都是感觉不到感觉不到感觉不到感觉不到的。的。的。的。v发发发发送送送送端端端端对对对对出出出出错错错错的的的的数数数数据据据据帧帧帧帧进进进进行行行行重重重重传传传传是是是是自自自自动动动动进进进进行行行行的的的的，因因因因 而而而而 这这这这 种种种种 差差差差 错错错错 控控控控 制制制制 体体体体 制制制制 常常常常 简简简简 称称称称 为为为为 ARQARQARQARQ (Automatic(Automatic(Automatic(Automatic Rep

49、eat Repeat Repeat Repeat reQuestreQuestreQuestreQuest)，直直直直译译译译是是是是自自自自动动动动重传请求重传请求重传请求重传请求，但意思是，但意思是，但意思是，但意思是自动请求重传自动请求重传自动请求重传自动请求重传。2.2.数据链路层数据链路层(4)(4)流量控制流量控制停止等待协议停止等待协议停止等待协议停止等待协议 ARQ ARQ 的优缺点的优缺点 vv优点：优点：优点：优点：比较简单比较简单比较简单比较简单 。vv缺点：通信信道的利用率不高，也就是说，信道还远缺点：通信信道的利用率不高，也就是说，信道还远缺点：通信信道的利用率不高，

50、也就是说，信道还远缺点：通信信道的利用率不高，也就是说，信道还远远没有被数据比特填满。尤其当信道好时，这么做很远没有被数据比特填满。尤其当信道好时，这么做很远没有被数据比特填满。尤其当信道好时，这么做很远没有被数据比特填满。尤其当信道好时，这么做很浪费时间。浪费时间。浪费时间。浪费时间。vv为了克服这一缺点，就产生了另外两种协议，即连续为了克服这一缺点，就产生了另外两种协议，即连续为了克服这一缺点，就产生了另外两种协议，即连续为了克服这一缺点，就产生了另外两种协议，即连续 ARQ ARQ ARQ ARQ 和选择重传和选择重传和选择重传和选择重传 ARQARQARQARQ。这将在后面进一步讨论。