第3章网络体系结构与网络协议

第3章网络体系结构与网络协议内容摘要：

111110来标志一帧的开头和结束。 为不使信息位中出现该特定比特被误判为帧的首尾标志，发送方在 连续 5个 1后填 0。 0111111001101111101111101111101001001111110 011011111111111111110010 Data Link Layer Stuffed Bits 011011111111111111110010 Data Link Layer To Network Layer From Physical Layer 36 Email： 违法编码法 • 借用违法编码的 序列 来界定帧的开始和结束。 IEEE802协议 • 只适用于在 物理媒体 的编码策略中采用了 冗余技术的网络，优点：无需填充 37 Email： 差错控制 • 前向纠错，开销太大 ， 不适合 计算机通信。 • 检错重发 – 发送方发送。 – 接收端检错。 – 发射端重发。 – 计时器问题。 – 发送帧的编号问题。 38 Email： 流量控制 • 流量控制 是指对在数据链路上的帧的 传输速度进行控制，保证接收端有足够的 缓冲单元 存储发端发来的信息以便收端处理。 • 在链路层常用的流量控制方法 : – 停 等流量控制 – 滑动窗口流量控制。 39 Email： 1. 停等协议 • 停 等流量控制是利用差错控制中的 反馈重发方式中的 回送 校验来实现其流量控制的。 40 Email： 滑动窗口协议 • 窗口被看作 缓冲区。 • 若在发送节点和接收节点各设一窗口，分别称为 发送窗口 和 接收窗口。 • 发送窗口保存 已发送 出去但 尚未 经确认的数据帧；接收窗口保存 已正确 接收但尚未提交给主机的帧。 41 Email： 窗口示意图１ WT = 5 WR = 1 发出帧 04 0 0 0 0 1 1 1 1 4 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 7 7 7 7 H H H H H H T T 接收到 ACK0 发出帧 5 接收到帧 0， 发出 ACK0 初始状态 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 T 初始状态 T T T 接收到帧 1 发出 ACK1 42 Email： 窗口示意图 2 WT = 5 WR = 1 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 H 没接收到ACK1 H H H H H 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 帧 1定时器超 时，重发帧 1 接收到 ACK1 发出帧 6 还没有收 到帧 2 接收到重传 的帧 1,丢弃 接收到帧 2 发出 ACK2 T T T T T T T 43 Email： 窗口协议变化演示 44 Email： HDLC概述 数据链路层协议 • 数据链路层协议标准，可分为两类， 面向字符的 与 面向比特的 链路控制协议。 • 典型的面向字符的： IBM公司的 BSC规程 • 面向比特的： HDLC协议 – 两种基本配置： •非平衡配置 •平衡配置 45 Email： 面向字符的链路控制协议 ① 传输的基本单位为 字符 ； ② 信息编码。 如 BSC规程则可采用 ASCⅡ 码等； ③ 可采用 同步或异步 传输； ④ 传输速率 为 200～ 4800 bit/s； ⑤ 通信方式可采用 半双工 或 全双工 ； ⑥ 差错控制采用 反馈重发 (ARQ)方式； ⑦ 发送方式为 等待发送 方式 46 Email： HDLC的帧结构 标 志F地 址A控 制C信 息I n f o标 志F帧 校 验 序列 F C S比 特 8 8 8 可 变 1 6 81 2 3 4 5 6 7 8 0 N （ S ） P / F N （ R ） 1 0 S P / F N （ R ） 1 2 M P / F M 比 特 序 号信 息 帧 I监 督 帧 S无 编 号 帧 U面向比特的 HDLC协议 • HDLC： 高级数据链路控制协议 ， • 定义三种类型的帧： 信息帧 、 监督帧 与 无编号帧 • 每帧的起始和结束以 “ 7E”（ 01111110） 做标志 47 Email： Inter的链路层协议 补：因特网中的数据链路层 • 用户接入 Inter的一般方法有两种。 – 一种是用户通过电话线， 拨号接入 Inter – 一种是使用 专线接入。 • 全世界范围内使用 最多的协议 为非常简单的点对点协议 PPP。 • 早期 Inter使用非常简单的面向字符的协议SLIP，但 SLIP缺点很多。 48 Email： SLIP：串行线路 IP • 成帧：原始 IP包加上尾部标志 C0h， 字符填充。 • 优化： TCP、 IP首部压缩 ，删去相同的首部，以增量来表示不同部分 • 问题： – 无 差错检测和校验，由高层负责 – 只 支持 IP – 不能 动态分配 IP地址 – 不提供 身份验证， 不适于 拨号方式 – 不是 Inter标准，存在多个不兼容版本 49 Email： 标 志7 E地 址F F控 制0 3 协 议标 志7 E信 息I P 数 据 报字 节 1 1 1 2小 于 1 5 0 0 字 节帧 校验 F C S2 1PPP：点 — 点协议 • 标志字段为 7E（ 01111110），地址字段为 FF（ 11111111），控制字段为 03（ 00000110）。 这三个字段固定不变。 • 协议字段 ：当协议字段为 0021时，为 IP数据报。 若为 C021，为 PPP链路控制数据。 而 8021表示这是网络控制数据。 50 Email： 数据链路层的设备和组件 51 Email： 网络层 • 网络层就是通信子网的最高层，主要功能有：组包 /拆包 、 路由选择 和 阻塞控制。 • 网络层与数据链路层的关系如下图所示： L 4 D A T A 发 送 端 传 输 层 的 数 据 N H 数 据 包 L 3 D A T A L 4 D A T A N H。