计算机通信第7讲-数据链路控制规程2.ppt
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1、第七讲 数据链路控制规程数据链路控制规程计计 算算 机机 通通 信信 计通学院计通学院 通信学科组通信学科组 彭铎彭铎(2 2)高级数据链路控制)高级数据链路控制1/21/20231第第8章章数据链路控制规程数据链路控制规程8.2高级数据链路控制高级数据链路控制8.2.1 8.2.1 HDLCHDLC概述概述8.2.2 8.2.2 HDLCHDLC的帧结构的帧结构8.2.3 8.2.3 HDLCHDLC帧类型和功能帧类型和功能8.2.4 8.2.4 HDLCHDLC操作规程操作规程8.2.5 8.2.5 其他数据链路控制协议其他数据链路控制协议1/21/202328.2高级数据链路控制高级数据
2、链路控制高级数据链路控制(高级数据链路控制(High Level Data Link Control)规程,是规程,是面向比特型的规程面向比特型的规程1975年,年,IBM首先开发了面向比特的规程首先开发了面向比特的规程SDLC1979年,年,ISO在在SDLC基础上提出了现在应用十分基础上提出了现在应用十分广泛的广泛的HDLC现在使用的所有面向比特型的规程都是由现在使用的所有面向比特型的规程都是由HDLC规程派生出来的,都来源于规程派生出来的,都来源于HDLC1981年开始,年开始,ITU-T开发了一系列基于开发了一系列基于HDLC规规程的新规程,叫做链路访问协议。程的新规程,叫做链路访问协
3、议。LAPS/LAPBLAPD LAPMLAPX1/21/20233面向比特型规程的基本特征:面向比特型规程的基本特征:面向比特型规程的基本特征:面向比特型规程的基本特征:透明传输:采用统一的帧格式。透明传输:采用统一的帧格式。唯一的标识符:唯一的标识符:F(01111110)()(帧定界符)帧定界符)可靠性高:可靠性高:采用采用CRC校验、在数据帧中添加序号字段,校验、在数据帧中添加序号字段,来避免帧的丢失和重收来避免帧的丢失和重收传输效率高:传输效率高:连续连续ARQ技术技术可进行双向同时传输可进行双向同时传输全双工通信,每个站点既能起主全双工通信,每个站点既能起主/从型结构从型结构中的主
4、站作用,又能起从站的作用,成为主中的主站作用,又能起从站的作用,成为主/主型的结构。主型的结构。1/21/20234HDLC的适用范围的适用范围计算机计算机计算机计算机计算机计算机终端终端终端终端终端终端1/21/202358.2.1HDLC概述概述HDLC定义了三种类型的站点、两种链路结定义了三种类型的站点、两种链路结构和三种数据传输模式构和三种数据传输模式1.三种不同类型的站点三种不同类型的站点2.两种链路结构两种链路结构3.三种传输模式三种传输模式1/21/202361.三种不同类型的站点三种不同类型的站点主站点主站点(primarystation):):在点到点和在点到点和多点线路结构
5、链路中具有完全控制功能的设多点线路结构链路中具有完全控制功能的设备。备。它的主要功能是发送命令帧(包括数据它的主要功能是发送命令帧(包括数据信息帧),接收响应帧,并负责对整个链信息帧),接收响应帧,并负责对整个链路进行管理,如数据传输、流量控制、差路进行管理,如数据传输、流量控制、差错控制和异常恢复等错控制和异常恢复等。1/21/20237次站点(次站点(secondarystation):):其主要其主要功能是接收主站来的命令帧,向主站发功能是接收主站来的命令帧,向主站发送响应帧,并且配合主站进行差错控制送响应帧,并且配合主站进行差错控制等,主站和次站之间的关系类似与计算等,主站和次站之间的
6、关系类似与计算机主机和终端的关系。机主机和终端的关系。复合站点(复合站点(combinedstation):具有具有主站和次站两种功能,既可以发送命令主站和次站两种功能,既可以发送命令也可以进行响应;也可以进行响应;1/21/202382.两种链路结构两种链路结构所谓链路结构是指链路上硬件设备间的关系:所谓链路结构是指链路上硬件设备间的关系:点到点结构点到点结构点到点结构点到点结构多点结构多点结构多点结构多点结构从不同的角度来看这两种链路结构:从不同的角度来看这两种链路结构:设备可按照设备可按照主从方式或对等方式主从方式或对等方式主从方式或对等方式主从方式或对等方式组织组织主站点、次站点以及复
7、合站点可以构成三种方主站点、次站点以及复合站点可以构成三种方式的链路结构:式的链路结构:非平衡式、对称式、以及平衡非平衡式、对称式、以及平衡非平衡式、对称式、以及平衡非平衡式、对称式、以及平衡式式式式。每一种结构又支持半双工和全双工通信。每一种结构又支持半双工和全双工通信。1/21/20239P:PrimaryS:Secondary A 点到点结构点到点结构C命令命令R响应响应P PS SB 多点结构:非平衡式多点结构:非平衡式CRRRP PS SS SS S非平衡式结构非平衡式结构:也称也称主主/从结构,即一个设从结构,即一个设备为主设备,另一个备为主设备,另一个设备为从设备,可以设备为从设
8、备,可以是是点点点式点式(A)(A),也可也可以是多点结构以是多点结构(B)(B)。1/21/202310l平平衡衡结结构构:点点点点点点点点结结结结构构构构中中中中两两两两个个个个站站站站点点点点都都都都是是是是复复复复合合合合型型型型的的的的,站站点点之之间间由由一一条条线线路路连连接接,并并且且链链路路可可由一方控制。由一方控制。C 平衡结构平衡结构C/RC/RC CC CC/R:Command/Response1/21/202311对称结构对称结构对称结构对称结构C/RC/RPPSS对称结构对称结构:链路链路上每个物理站点都上每个物理站点都有两个逻辑站点,有两个逻辑站点,一个是主站点,
9、一一个是主站点,一个是从站点个是从站点,独立,独立的线路将一台物理的线路将一台物理站点的逻辑主站点站点的逻辑主站点和另一个物理设备和另一个物理设备的逻辑从站点链接的逻辑从站点链接在一起。在一起。1/21/2023123.三种传输模式三种传输模式HDLC的传输模式(的传输模式(TransferModes)正规响应模式正规响应模式正规响应模式正规响应模式 NRMNRM(NormalResponseMode)适用于多点式非平衡构型。适用于多点式非平衡构型。只有当主站向次站发出探询后,次站才能获得传只有当主站向次站发出探询后,次站才能获得传输帧的许可。输帧的许可。Secondarymayonlytra
10、nsmitdatainresponsetocommandfromprimaryHostcomputerasprimaryTerminalsassecondary从站是由主站发送从站是由主站发送SNRM命令而置于此方式的。命令而置于此方式的。1/21/202313三种传输模式三种传输模式异步响应模式异步响应模式ARM(AsynchronousResponseMode)次站可以不必等待主站的探询而随时传次站可以不必等待主站的探询而随时传输帧。输帧。适用于非均衡的点适用于非均衡的点-点结构或者均衡的对点结构或者均衡的对称结构。称结构。从站由主站发送从站由主站发送SARM命令变为此方式命令变为此方式1
11、/21/202314三种传输模式三种传输模式异步平衡模式异步平衡模式ABM(AsynchronousBalancedMode)适用于通信双方都是适用于通信双方都是组合站组合站组合站组合站的平衡系统,的平衡系统,双方具有同等能力。双方具有同等能力。组合站可在任意时间发送命令帧,并且组合站可在任意时间发送命令帧,并且不需要收到对方组合站发出的命令帧就不需要收到对方组合站发出的命令帧就可以发送响应帧。可以发送响应帧。通过通过SABM命令来建立这种方式命令来建立这种方式1/21/202315NRMARMABM站点类型站点类型主站点和从主站点和从站点站点主站点和从主站点和从站点站点复合站点复合站点发起者
12、发起者主站点主站点两者之一两者之一任何一个任何一个HDLC的传输模式的传输模式1/21/2023168.2.2 8.2.2 HDLCHDLC的帧结构的帧结构HDLC在链路上以帧作为传输信息的基本单位在链路上以帧作为传输信息的基本单位(Frame),无论是信息报文还是控制报文都必须符无论是信息报文还是控制报文都必须符合帧的格式,如图所示:合帧的格式,如图所示:FACIFCSF0111111001111110nF:Flags 标志字段标志字段nA:Address 地址字段地址字段nC:Control 控制字段控制字段nI:Information 信息字段信息字段nFCS:Frame Check S
13、equence 帧校验序列帧校验序列1/21/2023178.2.2 8.2.2 HDLCHDLC的帧结构的帧结构1、标志字段标志字段2、地址字段、地址字段3、控制字段、控制字段4、信息字段、信息字段5、帧校验序列帧校验序列1/21/2023181、标志字段标志字段标志字段标志字段(F)以)以8bits组组01111110(7E)在帧的两端起定界作用,某个在帧的两端起定界作用,某个F可能既是一可能既是一个帧的结束标志,也是下一个帧的起始标个帧的结束标志,也是下一个帧的起始标志。志。标志字段(标志字段(F)作用作用:F标志是一个帧的起始和结束标志,标志是一个帧的起始和结束标志,具有同步具有同步具
14、有同步具有同步作用作用作用作用;另外在帧与帧的空载期间可插入另外在帧与帧的空载期间可插入F标志标志用作时用作时用作时用作时间填充间填充间填充间填充。如下图所示如下图所示1/21/202319FACI FCS FACI FCS F开始标志开始标志开始标志开始标志开始和结束标开始和结束标志志结束标志结束标志F F字段的同步作用字段的同步作用字段的同步作用字段的同步作用开始标志开始标志结束标志结束标志F F字段的时间填充作用字段的时间填充作用字段的时间填充作用字段的时间填充作用FACI FCSF FACI FCS F时间填充时间填充1/21/202320数据传输透明性数据传输透明性在帧的在帧的I字段
15、可以插入任意比特模式,这种字段可以插入任意比特模式,这种性质称为性质称为数据的透明性数据的透明性,该传输方式称为,该传输方式称为透透明传输方式明传输方式。由于可能在帧的两个标志由于可能在帧的两个标志F之间出现比特组合之间出现比特组合01111110,从而破坏了帧一级的同步,从而破坏了帧一级的同步解决方法:解决方法:采用采用“0 0”比特插入比特插入比特插入比特插入/删除技术删除技术删除技术删除技术1/21/202321HDLC做法做法:发送站点发送站点:检查两个标志检查两个标志F F 之间所有可能的比之间所有可能的比特组合,每当有特组合,每当有5 5个连续的个连续的“1”1”后,就在后,就在5
16、 5个连个连续的续的“1”1”之后插入一个之后插入一个“0”0”;接收站点接收站点接收站点接收站点:检测到起始标志检测到起始标志F F之后,之后,会时刻注会时刻注会时刻注会时刻注意检查意检查意检查意检查5 5 5 5个连续个连续个连续个连续“1”1”1”1”之后的比特之后的比特之后的比特之后的比特:如果如果“0 0”就删除,就删除,如果如果“1 1”就再检查下一个比特,若下一个就再检查下一个比特,若下一个比特是比特是“0 0”则这一比特组合被认为是标志则这一比特组合被认为是标志字段;若下一个比特是字段;若下一个比特是“1 1”则这一比特组则这一比特组合被认为是错误序列,接收站点拒绝接收此合被认
17、为是错误序列,接收站点拒绝接收此帧。帧。1/21/202322实例:实例:输入:输入:011111110011111110010发送:发送:01111101100111110110010接收:接收:01111101100111110110010输出:输出:F0111111100111111100101/21/2023232、地址字段、地址字段表示数据链路上发送站和接收站的地址;表示数据链路上发送站和接收站的地址;对对命令帧命令帧命令帧命令帧而言,而言,A给出的是执行该命令的从站给出的是执行该命令的从站和组合站的地址;和组合站的地址;对于对于响应帧响应帧响应帧响应帧而言,而言,A给出的是作出应答
18、的从站给出的是作出应答的从站和组合站的地址。和组合站的地址。地址字段通常为地址字段通常为8bits,应该可以寻址应该可以寻址256个站;但个站;但为了扩充需要,将最后一位二进制视为扩充位:为了扩充需要,将最后一位二进制视为扩充位:此时若扩充位为此时若扩充位为1只能寻址只能寻址128个站点;个站点;若扩充位为若扩充位为0表示其后的表示其后的8位也为地址组成部分位也为地址组成部分。1/21/202324FACIFCSF0111111001111110地址可以是地址可以是地址可以是地址可以是8 8位字节或多字节的位字节或多字节的位字节或多字节的位字节或多字节的1001单字节地址单字节地址单字节地址单
19、字节地址多字节地址多字节地址多字节地址多字节地址1/21/202325若地址只有一个字节,最后位总是若地址只有一个字节,最后位总是“1”,如果是多字节,除最后一个字节外其他所如果是多字节,除最后一个字节外其他所有字节都按有字节都按“0”结尾,结尾,另外另外HDLC约定:约定:全全1比特为全站地址即比特为全站地址即广播地址广播地址广播地址广播地址。全全0比特视为无站地址,用于测试链路的工作比特视为无站地址,用于测试链路的工作状态。状态。全全1和全和全0地址在通信网络中不能用作有效的站地址在通信网络中不能用作有效的站地址。地址。1/21/2023263、控制字段、控制字段8bits,用于表示帧类型
20、、帧编号,以及命令、用于表示帧类型、帧编号,以及命令、响应等功能,使对方站执行特定的操作。响应等功能,使对方站执行特定的操作。根据根据C字段的构成不同,可以把字段的构成不同,可以把HDLC帧分帧分成成3种类型:种类型:信息帧(信息帧(I帧):帧):Information监控帧(监控帧(S帧):帧):Supervisory无编号帧(无编号帧(U帧):帧):Unnumbered1/21/202327控制字段控制字段类型类型0XXXXXXXI I:信息帧信息帧信息帧信息帧,在在P/F位两侧具位两侧具有有3个比特的流量和差错控个比特的流量和差错控制用的序号制用的序号N(s)和和N(R)10XXXXXX
21、S S:监控帧监控帧监控帧监控帧,只有只有N(R)字段字段无无N(S)字段,因为字段,因为S帧中并帧中并不传输数据不传输数据;P/F位的前位的前2位是携带编码后的流量和位是携带编码后的流量和错误控制信息的。错误控制信息的。11XXXXXXU U:无编号帧无编号帧无编号帧无编号帧,既无既无N(R)字字段也无段也无N(S)字段,字段,P/F位两位两侧由两个编码字段,用来侧由两个编码字段,用来识别识别U帧类型以及其功能帧类型以及其功能P/F位是具有双重功能的单个比特位是具有双重功能的单个比特位;仅当该位被置位位;仅当该位被置位“1”时才有时才有意义,表示查询意义,表示查询/结束。结束。1/21/20
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- 关 键 词:
- 计算机 通信 数据链 控制 规程
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