第五章
数据链路控制及其协议
主要内容
5.1 定义和功能
5.1.1 定义
5.1.2 为网络层提供服务
5.1.3 成帧
5.1.4 差错控制
5.1.5 流量控制
5.2 错误检测和纠正
5.2.1 纠错码
5.2.2 检错码
5.3 基本的数据链路层协议
5.3.1 无约束单工协议
5.3.2 单工停等协议
5.3.3 有噪声信道的单工协议
5.4 滑动窗口协议
5.4.1 一比特滑动窗口协议
5.4.2 退后n帧协议
5.4.3 选择重传协议
5.5 协议说明与验证
5.5.1 通信协议中的形式化描述技术
5.5.2 有限状态机模型
5.5.3 P etri网模型
5.6 常用的数据链路层协议
5.6.1 高级数据链路控制规程HDLC
5.6.2 X.25的链路层协议LAPB
5.6.3 Internet数据链路层协议
5.6.4 ATM数据链路层协议
5.1 定义和功能
5.1.1 定义
要解决的问题：
如何在有差错的线路上，进行无差错传输。
ISO关于数据链路层的定义：
数据链路层的目的是为了提供功能上和规程上的方法，以便建立、维护和
数据链路：从数据发送点到数据接收点（点到点point to point）所经过的传输途径。
虚拟数据通路，实际数据通路。
Fig. 3-1
数据链路控制规程：为使数据能迅速、正确、有效地从发送点到达接收点所采用的控制方式。
数据链路层协议应提供的最基本功能
数据在数据链路上的正常传输（建立、维护和释放）
定界与同步，也处理透明性问题
差错控制
顺序控制
流量控制
5.1.2 为网络层提供服务
为网络层提供三种合理的服务
无确认无连接服务
适用于
误码率很低的线路，错误恢复留给高层；
实时业务
大部分局域网
有确认无连接服务
适用于不可靠的信道，如无线网。
5.1.3 成帧（Framing）
将比特流分成离散的帧，并计算每个帧的校验和。
成帧方法：
字符计数法
在帧头中用一个域来表示整个帧的字符个数
缺点：若计数出错，对本帧和后面的帧有影响。
Fig. 3-3
带字符填充的首尾字符定界法
起始字符DLE STX，结束字符DLE ETX
字符填充
Fig. 3-4
缺点：局限于8位字符和ASCII字符传送。
带位填充的首尾标记定界法
帧的起始和结束都用一个特殊的位串“01111110”，称为标记(flag)
“0 ”比特插入删除技术
Fig. 3-5
物理层编码违例法
只适用于物理层编码有冗余的网络
802 LAN：Manchester encoding or Differential Manchester encoding 用
high-low pair/low-high pair表示1/0，high-high/low-low不表示数据，
可以用来做定界符。
注意：在很多数据链路协议中，使用字符计数法和一种其它方法的组合。
5.1.4 差错控制
一般方法：接收方给发送方一个反馈（响应）。
出错情况
帧（包括发送帧和响应帧）出错；
帧（包括发送帧和响应帧）丢失
通过计时器和序号保证每帧最终交给目的网络层仅一次是数据链路层的一个主要功能。
5.1.5 流量控制
流量控制主要在传输层实现。
5.2 错误检测和纠正
差错出现的特点：随机，连续突发（burst）
处理差错的两种基本策略
使用纠错码：发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息，使得接收方能够判断接收到的数据是否有错，并能纠正错误。
使用检错码：发送方在每个数据块中加入足够的冗余信息，使得接收方能够判断接收到的数据是否有错，但不能判断哪里有错。
5.2.1 纠错码
码字（codeword）：一个帧包括m个数据位，r个校验位，n = m + r，则此n 比特单元称为n位码字。
海明距离（Hamming distance）：两个码字之间不同的比特位数目。
例：0000000000 与
0000011111
的海明距离为5
如果两个码字的海明距离为d，则需要d个单比特错就可以把一个码字转换成另一个码字；
为了检查出d个错（单比特错），需要使用海明距离为d + 1 的编码；
为了纠正d个错，需要使用海明距离为2d + 1 的编码；
最简单的例子是奇偶校验，在数据后填加一个奇偶位（parity bit）。
例：使用偶校验（“1”的个数为偶数）
10110101 ——> 101101011
10110001 ——> 101100010
奇偶校验可以用来检查单个错误。
设计纠错码
要求：m个信息位，r个校验位，纠正单比特错；
对2m个有效信息中任何一个，有n个与其距离为1的无效码字，因此有：(n + 1) 2m≤ 2n
利用n = m + r，得到(m + r + 1) ≤ 2r
给定m，利用该式可以得出校正单比特误码的校验位数目的下界。
海明码
码位从左边开始编号；
位号为2的幂的位是校验位，其余是信息位；
每个校验位使得包括自己在内的一些位的奇偶值为偶数（或奇数）。
为看清数据位k对哪些校验位有影响，将k写成2的幂的和。
例：11 = 1 + 2 + 8
每个码字到来前，接收方计数器清零；
接收方检查每个校验位k (k = 1, 2, 4 …)的奇偶值是否正确；
若第k 位奇偶值不对，计数器加k；
所有校验位检查完后，若计数器值为0，则码字有效；若计数器值为m，则第m位出错。
若校验位1、2、8出错，则第11位变反。
Fig. 3-6
使用海明码纠正突发错误
可采用k个码字（n = m + r）组成k ? n 矩阵，按列发送，接收方恢复成k ? n 矩阵
kr个校验位，km个数据位，可纠正最多为k个的突发性连续比特错。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 1 1 1 1
2 2 2 2 2
4 4 4
8 8 8
5.2.2 检错码
使用纠错码传数据，效率低，适用于不可能重传的场合；大多数情况采用检错
循环冗余码（CRC码，多项式编码）
110001，表示成多项式x5 + x4 + 1
生成多项式G(x)
发方、收方事前商定；
生成多项式的高位和低位必须为1
生成多项式必须比传输信息对应的多项式短。
CRC码基本思想：校验和（checksum ）加在帧尾，使带校验和的帧的多项式能被G(x)除尽；收方接收时，用G(x)去除它，若有余数，则传输出错。
校验和计算算法
设G(x)为r 阶，在帧的末尾加r 个0，使帧为m + r位，相应多项式为x r M(x) ；
按模2除法用对应于G(x)的位串去除对应于x r M(x)的位串；
按模2减法从对应于x r M(x)的位串中减去余数（等于或小于r位），结果就是要传送的带校验和的多项式T(x) 。
Fig. 3-7
CRC的检错能力
发送：T(x) 接收：T(x) + E(x)
余数((T(x) + E(x)) / G(x)) = 0 + 余数(E(x) / G(x))
若余数(E(x) / G(x)) = 0，则差错不能发现；否则，可以发现。
如果只有单比特错，即E(x) = x i，而G(x)中至少有两项，余数(E(x) / G(x)) ≠ 0 ，所以可以查出单比特错；
如果发生两个孤立单比特错，即E(x) = x i + x j = x j (x i-j + 1) ，假定G(x)不能被x整除，那么能够发现两个比特错的充分条件是：x k+ 1不能被
G(x)整除(k ≤ i - j) ；
如果有奇数个比特错，即E(x)包括奇数个项，G(x)选(x + 1)的倍数就能查出奇数个比特错；
具有r个校验位的多项式能检查出所有长度≤r 的差错。长度为k的突发性连续差错（并不表示有k个单比特错）可表示为x i (x k-1+ … + 1) ，
若G(x)包括x0项，且k - 1小于G(x)的阶，则E(x) / G(x) ≠ 0;
如果突发差错长度为r + 1 ，当且仅当突发差错和G(x)一样时，E(x) / G(x) = 0 ，概率为1/2r-1;
长度大于r + 1的突发差错或几个较短的突发差错发生后，坏帧被接收的概率为1/2r。
三个多项式已成为国际标准
CRC-12 = x12 + x11 + x3 + x2 + x + 1
CRC-16 = x16 + x15 + x2 + 1
CRC-32
硬件实现CRC校验。
5.3 基本的数据链路层协议
5.3.1 无约束单工协议（An Unrestricted Simplex Protocol）工作在理想情况，几个前提：
单工传输
发送方无休止工作（要发送的信息无限多）
通信线路（信道）不损坏或丢失信息帧
工作过程
发送程序:取数据，构成帧，发送帧；
接收程序：等待，接收帧，送数据给高层
Fig. 3-9
5.3.2 单工停等协议（A Simplex Stop-and-Wait Protocol）
增加约束条件：接收方不能无休止接收。
解决办法：接收方每收到一个帧后，给发送方回送一个响应。工作过程
发送程序：取数据，成帧，发送帧，等待响应帧；
接收程序：等待，接收帧，送数据给高层，回送响应帧。
5.3.3 有噪声信道的单工协议（A Simplex Protocol for a Noisy Channel）
增加约束条件：信道（线路）有差错，信息帧可能损坏或丢失。
解决办法：出错重传。
带来的问题：
什么时候重传——定时
响应帧损坏怎么办（重复帧）——发送帧头中放入序号
为了使帧头精简，序号取多少位—— 1位
发方在发下一个帧之前等待一个肯定确认的协议叫做PAR（Positive Acknowledgement with Retransmission）或ARQ（Automatic Repeat reQuest）
Fig. 3-11
注意协议3的漏洞
由于确认帧中没有序号，超时时间不能太短，否则协议失败。因此假设协议3的发送和接收严格交替进行。
Fig. 3-11（与教材不同）的实现是正确的，确认帧有序号
5.4 滑动窗口协议
单工——> 全双工
捎带/载答（piggybacking）：暂时延迟待发确认，以便附加在下一个待发数据帧的技术。
优点：充分利用信道带宽，减少帧的数目意味着减少“帧到达”中断；
带来的问题：复杂。
本节的三个协议统称滑动窗口协议，都能在实际（非理想）环境下正常工作，区别仅在于效率、复杂性和对缓冲区的要求。
滑动窗口协议（Sliding Window Protocol）工作原理：
发送的信息帧都有一个序号，从0到某个最大值，0 ~ 2n - 1，一般用n个二进制位表示；
发送端始终保持一个已发送但尚未确认的帧的序号表，称为发送窗口。
发送窗口的上界表示要发送的下一个帧的序号，下界表示未得到确
认的帧的最小编号。发送窗口= 上界- 下界，大小可变；
发送端每发送一个帧，序号取上界值，上界加1；每接收到一个正确响应帧，下界加1；
接收端有一个接收窗口，大小固定，但不一定与发送窗口相同。接收窗口的上界表示允许接收的序号最大的帧，下界表示希望接收的帧；
接收窗口表示允许接收的信息帧，落在窗口外的帧均被丢弃。序号等于下界的帧被正确接收，并产生一个响应帧，上界、下界都加1。接收
窗口大小不变。
Fig. 3-12
5.4.1 一比特滑动窗口协议（A One Bit Sliding Window Protocol）
协议特点
窗口大小：N = 1，发送序号和接收序号的取值范围：0，1；
可进行数据双向传输，信息帧中可含有确认信息（piggybacking技术）；
信息帧中包括两个序号域：发送序号和接收序号（已经正确收到的帧的序号）
工作过程
Fig. 3-13
存在问题
能保证无差错传输，但是基于停等方式；
若双方同时开始发送，则会有一半重复帧；
Fig. 3-14
效率低，传输时间长。
5.4.2 退后n帧协议（A Protocol Using Go Back n）
为提高传输效率而设计
例：
卫星信道传输速率50kbps，往返传输延迟500ms，若传1000bit的帧，
使用协议4，则传输一个帧所需时间为：
发送时间+ 信息信道延迟+ 确认信道延迟（确认帧很短，忽略发
送时间）= 1000bit / 50kbps + 250ms + 250ms = 520ms
信道利用率= 20 / 520 4%
一般情况
信道带宽b比特/秒，帧长度l比特，往返传输延迟R秒，则信道利用率
为(l/b) / (l/b + R) = l / (l + Rb)
结论
传输延迟大，信道带宽高，帧短时，信道利用率低。
解决办法
连续发送多帧后再等待确认，称为流水线技术（pipelining）。
带来的问题
信道误码率高时，对损坏帧和非损坏帧的重传非常多。
两种基本方法
退后n帧（go back n）
接收方从出错帧起丢弃所有后继帧；
接收窗口为1；
对于出错率较高的信道，浪费带宽。
Fig. 3-15(a)
选择重传（selective repeat）
接收窗口大于1，先暂存出错帧的后继帧；
只重传坏帧；
对最高序号的帧进行确认；
接收窗口较大时，需较大缓冲区。
Fig. 3-15(b)
退后n帧协议
协议特点
发送方有流量控制，为重传设缓冲；
发送窗口未满，EnableNetworkLayer
发送窗口满，DisableNetworkLayer
发送窗口大小< 序号个数（MaxSeq + 1）；
考虑MaxSeq = 7的情况
1 发送方发送帧0 ~ 7；
2 序号为7 的帧的确认被捎带回发送方；
3 发送方发送另外8 个帧，序号为0 ~ 7；
4 另一个对帧7 的捎带确认返回。
问题：第二次发送的8 个帧成功了还是丢失了？
退后n帧重发；
由于有多个未确认帧，设多个计时器。
工作过程
Fig. 3-16
存在的问题
隐含着信道负载重的假设。若一个方向负载重，另一个方向负载轻，则协
议阻塞。
Fig. 3-17
5.4.3 选择重传协议（A Protocol Using Selective Repeat）
目的
在不可靠信道上有效传输时，不会因重传而浪费信道资源，采用选择重传技术。
基本原理
发送窗口大小：MaxSeq，接收窗口大小：(MaxSeq + 1) / 2
保证接收窗口前移后与原窗口没有重叠；
设MaxSeq = 7, 若接收窗口= 7
发方发帧0 ~ 6，收方全部收到，接收窗口前移（7 ~ 5），确认帧丢
失，发方重传帧0，收方作为新帧接收，并对帧6确认，发方发新帧7
~ 5，收方已收过帧0，丢弃新帧0，协议出错。
Fig. 3-19
发送窗口下界：AckExpected，上界：NextFrameToSend
接收窗口下界：FrameExpected，上界：TooFar
缓冲区设置
发送方和接收方的缓冲区大小应等于各自窗口大小；
增加确认计时器，解决两个方向负载不平衡带来的阻塞问题；
可随时发送否定性确认帧NAK。
工作过程
Fig. 3-18
软考网工之同步数据链路控制协议（SDLC） 通过同步数据链路控制（SDLC）协议，数据链路层为特定通信网络提供了网络可寻址单元（NAUs：Network Addressable Units）间的数据差错释放（Error-Free）功能。信息流经过数据链路控制层由上层往下传送至物理控制层。然后通过一些接口传送到通信链路。SDLC 支持各种链路类型和拓朴结构。应用于点对点和多点链接、有界（Bounded）和无界（Unbounded）媒体、半双工（Half-Duplex）和全双工（Full-Duplex）传输方式，以及电路交换网络和分组交换网络。 SDLC 支持识别两类网络节点：主节点（Primary）和次节点（Secondary）。主节点主要控制其它节点（称为次节点：Secondaries）的操作。主节点按照预先确定的顺序选择次节点，一旦选定的次节点已经导入数据，那么它即可进行传输。同时主节点可以建立和拆除链路，并在运行过程中控制这些链路。主节点支配次节点，也就是说，次节点只有在主节点授权前提下才可以向主节点发送信息。 SDLC 主节点和次节点可以在四种配置中建立连接： 点对点（Point-to-Point）：只包括两个节点：一个主节点，一个次节点。 多点（Multipoint）：包括一个主节点，多个次节点。 环（Loop）：包括一个环形拓朴：连接起始端为主节点，结束端为次节点。通过中间次节点相互之间传送信息以响应主节点请求。 集线前进（Hub Go-Ahead）：包括一个Inbound 信道和一个Outbound 信道。主节点使用Outbound信道与次节点进行通信。次节点使用Inbound 信道与主节点进行通信。通过每个次节点，Inbound 信道以菊花链（Daisy-Chained）格式回到主节点。 为适应不同环境，SDLC 具有一些派生类： HDLC，一种ISO 协议，适用于x.25 网络； LAPB，一种ITU-T 协议，适用于ISDN 网络； LAPF，一种ITU-T 协议，适用于帧中继（Frame Relay）网络； IEEE 802.2，通常指LLC，具有三种类型，适用于局域网（Local Area Network）；QLLC，适用于在X.25 网络上传输SNA数据。 协议结构: 1 byte 1- 2 bytes 1-2 bytes V ariable 2 bytes 1 byte Flag Address field Control field Data FCS Flag 释义： Flag ―启动和终止差错校验。 Address ―包括次站SDLC 地址，表明帧来自于主站还是次站。 Control ―使用3种不同格式，取决于使用的SDLC 帧类型： Information（I）frame ―传递上层信息和一些控制信息。 Supervisory （S）frame ―提供控制信息。S 帧可以请求和挂起传输、报告状态、确认I 帧接收。S 帧不包含信息帧（information field）。
第五章 数据链路控制及其协议 主要内容 5.1 定义和功能 5.1.1 定义 5.1.2 为网络层提供服务 5.1.3 成帧 5.1.4 差错控制 5.1.5 流量控制 5.2 错误检测和纠正 5.2.1 纠错码 5.2.2 检错码 5.3 基本的数据链路层协议 5.3.1 无约束单工协议 5.3.2 单工停等协议 5.3.3 有噪声信道的单工协议 5.4 滑动窗口协议 5.4.1 一比特滑动窗口协议 5.4.2 退后n帧协议 5.4.3 选择重传协议 5.5 协议说明与验证 5.5.1 通信协议中的形式化描述技术 5.5.2 有限状态机模型 5.5.3 P etri网模型 5.6 常用的数据链路层协议 5.6.1 高级数据链路控制规程HDLC 5.6.2 X.25的链路层协议LAPB 5.6.3 Internet数据链路层协议 5.6.4 ATM数据链路层协议 5.1 定义和功能 5.1.1 定义 要解决的问题： 如何在有差错的线路上，进行无差错传输。 ISO关于数据链路层的定义： 数据链路层的目的是为了提供功能上和规程上的方法，以便建立、维护和
数据链路：从数据发送点到数据接收点（点到点point to point）所经过的传输途径。 虚拟数据通路，实际数据通路。 Fig. 3-1 数据链路控制规程：为使数据能迅速、正确、有效地从发送点到达接收点所采用的控制方式。 数据链路层协议应提供的最基本功能 数据在数据链路上的正常传输（建立、维护和释放） 定界与同步，也处理透明性问题 差错控制 顺序控制 流量控制 5.1.2 为网络层提供服务 为网络层提供三种合理的服务 无确认无连接服务 适用于 误码率很低的线路，错误恢复留给高层； 实时业务 大部分局域网 有确认无连接服务 适用于不可靠的信道，如无线网。
计算机网络（数据链路层）-试卷3 (总分：68.00，做题时间：90分钟) 一、单项选择题(总题数：7，分数：14.00) 1.网桥工作在互联网络的( )。 （分数：2.00） A.物理层 B.数据链路层√ C.网络层 D.传输层 解析：解析：网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。它工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。 2.在组建一个10Base—2以太网时，需要使用的硬件设备中不包括( )。 （分数：2.00） A.带有BNC接口的网卡 B.BNCT型连接器 C.细同轴电缆 D.外部收发器√ 解析： 3.对于基带CSMA／CD而言，为了确保发送站点在传输时能检测到可能存在的冲突，数据帧的传输时延至少要等于信号传播时延的( )。 （分数：2.00） A.1倍 B.2倍√ C.4倍 D.2．5倍 解析：解析：争用期(Contention Period)就是以太网端到端往返时间2τ，又称为碰撞窗口(Collision window)。在局域网的分析中，常把总线上的单程端到端传播时延记为r。 4.PPP是Internet中使用的( )，其功能对应于OSI参考模型的数据链路层。 （分数：2.00） A.传输协议 B.分组控制协议 C.点到点协议√ D.报文控制协议 解析： 5.已知循环冗余码生成多项式G(x)=x 5 +x 4 +x+1，若信息位10101100，则冗余码是( )。 （分数：2.00） A.01101 B.1100 √ C.1101 D.1100 解析：解析：10101100MOD110011=01100 6.HDLC协议采用的帧同步方法是( )。 （分数：2.00） A.使用比特填充的首尾标志法√ B.使用字符填充的首尾定界符法 C.字节计数法 D.违法编码法
?任务 1. 同学编写数据链路层通信协议，由《发送端程序》和《接收端程 序》实现，确保数据可靠传输； 2. 总结实验过程（实验报告，左侧装订）：方案、编程、调试、 结果、分析、结论。 ?成绩评定 1.若完全实现无差错传输（无丢失、无差错、不重叠、不乱序、...）且实验报 告出色，5分； 2.若完成部分无差错传输，依据实验结果定成绩，3～4分； 3.若没有完成基本的传输任务，依据实验结果定成绩，1～2分； 4.没有进行实验和无实验报告者，0分； ?实验环境 1.Windows 9x/NT/2000/XP/2003 2.TCP/IP协议 ?同学程序 1.认真复习数据链路层容，熟悉编程语言C、C++和WINDOWS程序设计技术（查 阅参考书）； 2.开发工具：Visual C++ 6.0、Visual Basic 6.0、C++ Builder、Java、C#、 Turbo C/C++或其它； 3.程序示例：理想信道的《发送端程序》和《接收端程序》（含源码VC6.0）； 1.ARQ基本协议1:_引入检错和应答帧 2.ARQ基本协议2:_引入超时计时器 3.ARQ基本协议3:_引入数据帧携带发送序号0～1 4.ARQ基本协议4:_引入确认帧携带发送序号0～1 5.ARQ基本协议5:_引入应答帧含有校验码 6.ARQ基本协议6:_引入数据帧和确认帧含有发送序号0～7，Ws=1,Ws=1 7.下载： ARQ基本协议1～6及数字信道仿真程序
4.示例实验指导 ?协议设计建议 －协议中不考虑成帧 1.数据帧和应答帧以字节为单位； 2.数据帧：低4位D3～D0为数据段（取值0000B～1001B，即0～9），最高位为 校验位（D7），发送序号段：D6～D4； 3.应答帧：确认帧ACK：低4位D3～D0取值1111B（FH），否认帧NAK：低4位 D3～D0取值1110B（EH），发送序号段：D6～D4； 4.按上述定义，发送序号个数最大为8；实际使用时，可自行选取发送序号个数 2或4，甚至不使用。 －协议中考虑成帧 1.参见授课讲义和教材的相关容； 2.数据帧：帧头+发送序号+数据段+校验段+帧尾； 3.应答帧：帧头+发送序号+校验段+帧尾； －协议方案提示 1.基本ARQ协议；否认帧不必携带出错数据帧的发送序号。 2.连续ARQ协议－回退N帧ARQ协议；应采用滑动窗口技术和否认帧应携带出错 数据帧的发送序号。 3.连续ARQ协议－选择重发ARQ协议；基本同上； ?信道仿真程序 1.功能：可仿真信道上的信息（数据帧或应答帧）产生丢失、产生差错和传输时 延； 2.下载：V1.21，解压后，直接运行！ 1.界面：
链路聚合协议LACP 目录 1.5.3. 2.4.4.5 链路聚合协议LACP 1.5.3. 2.4.4.5 链路聚合协议LACP 链路聚合的引入 随着以太网技术在网络领域的广泛应用，用户对采用以太网技术的骨干链路的带宽和可靠性提出越来越高的要求。在传统技术中，常用更换高速率的接口板或更换支持高速率接口板的设备的方式来增加带宽，但这种方案需要付出高额的费用，而且不够灵活。采用链路聚合技术可以在不进行硬件升级的条件下，通过将多个物理接口捆绑为一个逻辑接口实现增大链路带宽的目的。在实现增大带宽目的的同时，链路聚合采用备份链路的机制，可以有效的提高设备之间链路的可靠性。 作为链路聚合技术，Trunk可以完成多个物理端口聚合成一个Trunk口来提高带宽，同时能够检测到同一Trunk 内的成员链路有断路等故障，但是无法检测链路层故障、链路错连等故障。LACP（Link Aggregation Control Protocol）的技术出现后，提高了Trunk的容错性，并且能提供M:N备份功能，保证成员链路的高可靠性。 LACP为交换数据的设备提供一种标准的协商方式，以供系统根据自身配置自动形成聚合链路并启动聚合链路收发数据。聚合链路形成以后，负责维护链路状态。在聚合条件发生变化时，自动调整或解散链路聚合。 如图1所示，SwitchA与SwitchB之间创建Trunk，需要将SwitchA上的四个全双工GE接口与SwitchB捆绑成一个Trunk。由于错将SwitchA上的一个GE接口与SwitchC相连，这将会导致SwitchA向SwitchB传输数据时可能会将本应该发到SwitchB的数据发送到SwitchC上。而Trunk不能及时的检测到故障。 如果在SwitchA、SwitchB和SwitchC上都启用LACP协议，SwitchA的优先级设置高于SwitchB，经过协商 后，SwitchA发送的数据能够正确到达SwitchB。 图1 Trunk错连示意图 基本概念 链路聚合 将—组物理接口捆绑在一起作为一个逻辑接口来增加带宽及可靠性的方法。 链路聚合组 将若干条物理链路捆绑在一起所形成的逻辑链路称之为链路聚合组（LAG）或者Trunk。 如果这些被捆绑链路都是以太网链路，该聚合组被称为以太网链路聚合组，简写为Eth-Trunk。该聚 合组接口称之为Eth-Trunk接口。 组成Eth-Trunk的各个接口称之为成员接口。
课程名称：计算机网络 数据链路层协议 系别：计算机科学系 年级专业： 学号： 姓名： 任课教师：成绩： 2015 年11 月11 日 前言 数据链路层是OSI参考模型中的第二层，介乎于物理层和网络层之间。数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。 为达到这一目的，数据链路必须具备一系列相应的功能，主要有：如何将数据组合成数据块，在数据链路层中称这种数据块为帧（frame），帧是数据链路层的传送单位；如何控制帧在物理信道上的传输，包括如何处理传输差错，如何调节发送速率以使与接收方相匹配；以及在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放的管理。 数据链路层的最基本的功能是向该层用户提供透明的和可靠的数据传送基本服务。透明性是指该层上传输的数据的内容、格式及编码没有限制，也没有必要解释信息结构的意义；可靠的传输使用户免去对丢失信息、干扰信息及顺序不正确等的担心。在物理层中这些情况
都可能发生，在数据链路层中必须用纠错码来检错与纠错。数据链路层是对物理层传输原始比特流的功能的加强，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路，使之对网络层表现为一无差错的线路。如果您想用尽量少的词来记住数据链路层，那就是：“帧和介质访问控制”。 数据链路层 一、实习目的 计算机网络的数据链路层协议保证通信双方在有差错的通信线路上进行无差错的数据传输，是计算机网络各层协议中通信控制功能最典型的一种协议。 本实验实现一个数据链路层协议的数据传送部分，目的在于更好地理解基本数据链路层协议的基本工作原理，掌握计算机网络协议的基本实现技术。 二、实习时间 （第 12 周到 13周） 三、实习地点 福建农林大学东方学院网络实验室
数据链路层 一．选择题 1．在CRC码计算中，可以将一个二进制位串与一个只含有0或1两个系数的一元多项式建立对应关系。例如，与位串101101对应的多项式为（）。 A．x6+x4+x3+1 B．x5+x3+x2+1 C．x5+x3+x2+x D．x6+x5+x4+1 2．若数据链路的帧序号占用2比特，则发送方最大窗口应为（）。 A．2 B．3 C．4 D．5 3．接收窗口和发送窗口都等于1的协议是（）。 A．停止等待协议B．连续ARQ协议 C．PPP协议D．选择重传ARQ协议 4．滑动窗口的作用是（）。 A．流量控制 B．拥塞控制 C．路由控制 D．差错控制 5．若数据链路的帧序号占用4比特，则发送方最大窗口应为（）。 A．13 B．14 C．15 D．16 6．若数据链路的帧序号占用3比特，则发送方最大窗口应为（）。 A．6 B．7 C．8 D．9 7．在数据链路层中，滑动窗口起到的作用是（）。 A．差错控制 B．流量控制 C．超时控制 D．以上都不是 8．在CRC码计算中，可以将一个二进制位串与一个只含有0或1两个系数的一元多项式建立对应关系。例如，与位串111001对应的多项式为（）。 A．x5+x4+x3+1 B．x5+x3+x2+1 C．x6+x3+x2+x D．x6+x5+x4+1 9．无论是SLIP还是PPP协议都是（）协议。 A．物理层 B．数据链路层 C．网络层 D．传输层 二．填空题 1．HDLC 协议中，一串数据0111101111101111110经过位插入(也叫位填充)之后应该是__________________________。 2．若HDLC帧数据段中出现比特串“11110100111110101000111111011”，则比特填充后的输出为_________________________。 3．一串数据1011111111101101001使用CRC校验方式，已知校验使用的二进制数为100011，生成多项式为____________，发送序列为____________，如果采用0比特填充法传输，发送序列为____________。 4．用户使用电话线和MODEM接入网络，或两个相距较远的网络通过数据专线互连时，则需要在数据链路层运行专门的_____________协议。 5．在CRC循环冗余计算中，可以将一个二进制位串与一个只含有0或1两个系数的一元多项式建立对应关系。例如，与多项式为x5+x4+x+1对应的二进制数串应为 ____________。
逻辑链路控制协议 1、IEEE802.2是描述LAN协议中逻辑链路 LLC子层的功能、特性和协议，描述LLC 子层对网络层、MAC子层及LLC子层本身管理功能的界面服务规范。 6.由于乙方的过失造成货物过期到达，超过双方所约定的时间(且没有取得甲方的认可)，每次乙方需支付给甲方人民币500元的违约金。由于不可抗力造成乙方交货延误，影响执行合同时，乙方应及时通知甲方并采取措施防止事件的扩大。经双方协商可适当放宽到货时间。 2、LLC子层界面服务规范IEEE802.2定义了三个界面服务规范:(1)网络层/LLC子层界面服务规范;(2)LLC子层/MAC子层界面服务规范;(3)LLC子层/LLC子层管理功能的界面服务规范。 3、网络层/LLC子层界面服务规范 提供两处服务方式 不确认无连接的服务:不确认无连接数据传输服务提供没有数据链路级连接的建立而网络层实体能交换链路服务数据单元LSDU手段。数据的传输方式可为点到点方式、多点式或广播式。这是一种数据报服务 协议签订后，任何一方不得擅自变更或解除。如确有特殊原因不能继续履行或需变更时，需经双方同意，协商解决。 面向连接的服务:提供了建立、使用、复位以及终止数据链路层连接的手段。这些连接是LSAP之间点到点式的连接，它还提供数据链路层的定序、流控和错误恢复，这是一处虚电路服务。 4、LLC子层/MAC子层界面服务规范 本规范说明了LLC子层对MAC子层的服务要求，以便本地LLC子层实体间对等层LLC 子层实体交换LLC数据单元。 本协议所称竞业禁止，是指乙方在《特许经营合同》(或《劳动合同》)(以下简称合同)规定的期限内，不得从事与特许系统相竞争的业务，包括以下列任何一种方式参与竞争的行为： (1)服务原语是:MA-DATA.request 、MA-DATA.indication、MA-DATA.confirm (2)LLC协议数据单元结构LLC PDU:
软考网络工程师常用协议名称——必背SAP；service access point /服务访问点。N+1实体从N服务访问点SAP获得N服务。15 CEP；connection end point /连接端点。N连接的两端叫做N连接端点。16 SNA；系统网络体系结构。是一种以大型主机为中心的集中式网络。20 APPN Advanced Peer-to-Peer Networking 高级点对点网络21 X.25；包括了通信子网最下边的三个逻辑功能层，即物理层、链路层和网络层。22 VC；virtual circuit /虚电路连接。23 PAD；packet assembly and disassembly device /分组拆装设备。在发送端要有一个设备对信息进行分组和编号，在接收端也要有一个设备对收到的分组拆去头尾并重排顺序。具有这些功能的设备叫做PAD.（在以数据报的传播方式中）50 CATV；有线电视系统。51 TDM；time division multiplexing /时分多路复用。52 WDM；wave division multiplexing /波分多路复用。53
CDMA；code division multiple access /码分多路复用。53 CRC ；cyclic redundancy check /循环冗余校验码。59 PSTN；public switched telephone network /公共交换电话网。61 DTE；data terminal equipment /数据终端设备。62 DCE；data circuit equipment/数据电路设备。 62 TCM；trellis coded modulation /格码调制技术。现代的高速Modem（调制解调器）采用的技术。66 Modem：modulation and demodulation /调制解调器，家用电脑上Internet(国际互联网)网的必备工具，在一般英汉字典中是查不到这个词的，它是调制器(MOdulator)与解调器(DEModulator)的缩写形式。Modem是实现计算机通信的一种必不可少的外部设备。因为计算机的数据是数字信号，欲将其通过传输线路(例如电话线)传送到远距离处的另一台计算机或其它终端(如电传打字机等)，必须将数字信号转换成适合于传输的模拟信号(调制信号)。在接收端又要将接收到的模拟信号恢复成原来的数字信号，这就需要利用调制解调器。66
摘要：本文简单介绍了数据链路控制协议，并重点介绍了HDLC的基本概念及帧格式。 公司的产品越来越先进，单板也越来越复杂，单板与单板之间，单板与终端之间数据传输的容量与可靠性要求也越来越高，简单的通讯方式满足不了要求的。HDLC链路控制协议是公司常见的同步协议，为使不了解它的人有一个初步的认识，本文简单介绍了数据链路控制协议，重点介绍了HDLC的基本概念及帧格式，如果想进一步了解，可以参考《HDLC协议标准》及HDLC协议控制芯片手册。 一、数据链路控制协议 数据链路控制协议也称链路通讯规程，也就是OSI参考模型中的数据链路层协议。数据链路控制协议一般可分为异步协议和同步协议两大类。 对于异步协议，我们再熟悉不过了，常用的一些单片机及异步串口芯片均提供异步串口，如MCS51、MCS96、8031、80386、16C2552、82C452、SD511等等。异步协议以字符为独立的传输信息单位，在每个字符的起始处开始对字符内的比特实现同步，但字符与字符之间的间隔时间是不固定的（即字符之间是异步的）。由于发送器和接收器中近似于同一频率的两个约定时钟，能够在一段较短的时间内保持同步，所以可以用字符起始处同步的时钟来采样该字符的各比特，而不需要每个比特同步。异步协议中因为每个传输字符都要添加诸如起始位、校验位及停止位等冗余位，故信道利用率很低，一般用于数据速率较低的场合。 同步协议是以许多字符或许多比特组织成的数据块---帧为传输单位，在帧的起始处同步，在帧内维持固定的时钟。实际上该固定时钟是发送端通过某种技术将其混合在数据中一并发送出去的，供接收端从数据中分离出时钟来。由于采用帧为传输单位，所以同步协议能更好地利用信道，也便于实现差错控制、流量控制等功能。 同步协议又可分为面向字符的同步协议、面向比特的同步协议及面向字节计数的同步协议。面向字符的同步协议是最早提出的同步协议，其典型代表是IBM公司的二进制同步通讯协议（Binary Synchronous Communication ，BISYNC 或BSC）协议，通常也称该协议为基本协议，随后A NSI和ISO 都提出类似的相应的标准。ISO的标准称为数据通讯系统的基本控制过程（Basic mode procedures for data communication System），即ISO1745标准。 二、面向比特的同步协议 七十年代初，IBM公司率先提出了面向比特的同步数据控制规程SDLC（Synchronous Data Link Control）。随后，ANSI和ISO均采纳并发展了SDLC，并分别提出了自己的标准：A NSI的高级通讯控制过程ADCCP（Advanced Data Communication Control Procedure)，ISO的高级数据链路控制规程————HDLC（High_level Data Link Control）。 链路控制协议着重于对分段成物理块或包的数据的逻辑传输，块或包由起始标志引导并由终止标志结束，也称为帧。帧是每个控制、每个响应以及用协议传输的所有信息的媒体和工具。所有面向比特的数据链路控制协议均采用统一的帧格式，不论是数据还是单独的控制信息均以帧为单位传送。 每个帧前、后均有一标志码01111110，用作帧的起始、终止指示帧的同步。标志码不允许在帧的内部出现，以免引起畸意。为保证标志码的唯一性但又兼顾帧内数据的透明性，可以采用“0比特插入法”来解决。该法在发送端监视除标志码以外的所有字段，当发现有连续的5个“1”出现时，便在其后添
题目： 数据链路层网络通信协议计 : 周小多 学号：2013302513 班号：10011302 时间：2015.11.12 计算机学院
目录 摘要 1 目的 (1) 2 要求 (1) 3相关知识 (1) 4设计原理及流程图 (3) 5实现思路及伪代码描述 (6) 6意见或建议 (14) 7参考文献 (14)
题目： 数据链路层网络通信协议设计
帧校验字段 紧跟在信息字段之后的是两字节的帧校验字段，帧校验字段称为FC（Frame Check）字段，校验序列FCS（Frame check Sequence）。SDLC/HDLC均采用16位循环冗余校验码CRC （Cyclic Redundancy Code），其生成多项式为CCITT多项式X^16+X^12+X^5+1。除了标志字段和自动插入的"0"位外，所有的信息都参加CRC计算。 CRC的编码器在发送码组时为每一码组加入冗余的监督码位。接收时译码器可对在纠错围的错码进行纠正，对在校错围的错码进行校验，但不能纠正。超出校、纠错围之外的多位错误将不可能被校验发现。 4、设计原理及流程图 ?可靠性分析：（1）差错控制：检错（CRC-32）;纠错（序号+确认反馈+超时重发）；（2）流量控 制：采用选择重发协议（序号为3个比特位，发送缓冲区和接收缓存区，确定发送窗口和接收窗口，对缓冲区和窗口管理） ?不可靠性分析：支持不可靠通信服务。 ?协议分析：语法，语义和同步 ?语法：数据帧格式 ?起始定界符=终止定界符：01111110； ?目的地址：（48）：bbbbbb; ?源地址：（48）：aaaaaa; ?控制字段：定义帧类型，实现差错控制和流量控制 ?数据部分：46~1500字节 ?语义：不同类型帧的含义
?任务 1.同学编写数据链路层通信协议，由《发送端程序》和《接收端程 序》实现，确保数据可靠传输； 2.总结实验过程（实验报告，左侧装订）：方案、编程、调试、 结果、分析、结论。 ?成绩评定 1. 若完全实现无差错传输（无丢失、无差错、不重叠、不乱序、...）且实验报告 出色，5分； 2. 若完成部分无差错传输，依据实验结果定成绩，3～4分； 3. 若没有完成基本的传输任务，依据实验结果定成绩，1～2分； 4. 没有进行实验和无实验报告者，0分； ?实验环境 1. Windows 9x/NT/2000/XP/2003 2. TCP/IP协议 ?同学程序 1. 认真复习数据链路层内容，熟悉编程语言C、C++和WINDOWS程序设计技 术（查阅参考书）； 2. 开发工具：Visual C++ 6.0、Visual Basic 6.0、C++ Builder、Java、C#、Turbo C/C++或其它； 3. 程序示例：理想信道的《发送端程序》和《接收端程序》（含源码VC6.0）； 1. ARQ基本协议1:_引入检错和应答帧 2. ARQ基本协议2:_引入超时计时器 3. ARQ基本协议3:_引入数据帧携带发送序号0～1 4. ARQ基本协议4:_引入确认帧携带发送序号0～1 5. ARQ基本协议5:_引入应答帧含有校验码 6. ARQ基本协议6:_引入数据帧和确认帧含有发送序号0～7， Ws=1,Ws=1 7. 下载：ARQ基本协议1～6及数字信道仿真程序
4. 示例实验指导 ?协议设计建议 －协议中不考虑成帧 1. 数据帧和应答帧以字节为单位； 2. 数据帧：低4位D3～D0为数据段（取值0000B～1001B，即0～9），最高 位为校验位（D7），发送序号段：D6～D4； 3. 应答帧：确认帧ACK：低4位D3～D0取值1111B（FH），否认帧NAK：低 4位D3～D0取值1110B（EH），发送序号段：D6～D4； 4. 按上述定义，发送序号个数最大为8；实际使用时，可自行选取发送序号个数 2或4，甚至不使用。 －协议中考虑成帧 1. 参见授课讲义和教材的相关内容； 2. 数据帧：帧头+发送序号+数据段+校验段+帧尾； 3. 应答帧：帧头+发送序号+校验段+帧尾； －协议方案提示 1. 基本ARQ协议；否认帧不必携带出错数据帧的发送序号。 2. 连续ARQ协议－回退N帧ARQ协议；应采用滑动窗口技术和否认帧应携带 出错数据帧的发送序号。 3. 连续ARQ协议－选择重发ARQ协议；基本同上； ?信道仿真程序 1. 功能：可仿真信道上的信息（数据帧或应答帧）产生丢失、产生差错和传输时 延； 2. 下载：V1.21，解压后，直接运行！ 1.界面：
计算机网络基础复习题目 一、选择题 1、下面哪个不是计算机网络基本拓扑结构。（） A、总线型 B、环型 C、树型 D、混合型 2、b/s表示什么意思。（） A、每秒钟传送的二进制位数； B、每秒钟传送的字符数 C、每秒钟传送的字节数 D、每秒钟传送的十进制位数 3、OSI参考模型的下三层是指（） A、应用层、表示层、会话层 B、会话层、传输层、网络层 C、物理层、数据链路层、网络层 D、物理层、数据链路层、传输层 4、计算机网络是由通信子网和_______组成。 A、资源子网 B、协议子网 C、国际互联网 D、TCP/IP 5、网络中的拓扑结构主要有总线型、星型、树型、网状型、__C___等。 A、混合型 B、主干型 C、环型 D、网络型 6、一个单位内的一个计算机网络系统，属于_____。 A、PAN B、LAN C、W AN D、MAN 7、双绞线做法EIA/TIA568B标准的线序是（） A、白橙、蓝、白绿、橙、白蓝、绿、白棕、棕 B、白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕 C、白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕 D、白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、白棕、橙、棕 8、下面哪一项不是计算机网络最重要的功能（ D ） A、数据通信 B、资源共享 C、分布处理 D、路径选择 9、下面哪一项不是计算机网络按地理范围分类的类型。（） A、局域网 B、无线网 C、广域网 D、城域网 10、目前IPV4地址已基本分配完毕，将来使用的IPV6的地址采用____表示。 A、 16位 B、32位 C、64位 D、128位 11、中继器的作用是_____。 A、放大和整形物理信号 B、过滤与转发帧 C、路由选择 D、协议转换 12、TCP/IP体系结构的上三层是指（） A、应用层、表示层、会话层 B、应用层、传输层、网络层 C、应用层、网络层、网络接口层 D、物理层、数据链路层、传输层 13、下面设备互连使用交叉双绞线的是（） A、电脑网卡连接集线器普通口 B、集线器普通口连接集线器级联口 C、电脑网卡连接交换机普通口 D、电脑网卡连接电脑网卡 14、以下哪一项不是网桥的主要功能（） A、过滤和转发 B、协议转换 C、缓冲管理 D、路由选择 15、电磁波不会干扰_______传输的数据。 A、光纤 B、同轴电缆 C、双绞线 D、屏蔽双绞线 16、在OSI模型中，_____提供了文件的传输服务。 A、应用层 B、数据链路层 C、传输层 D、网络层 17、在internet通信中，采用的协议是______。 A、OSI B、TCP/IP C、IPX/SPX D、NetBIOS/NetBEI
实验二数据链路层实验 实验项目性质：设计性计划学时：4 实验环境：实验日期：2015年10月14日 一、实验目的 1、理解并掌握数据链路层协议的功能。 2、进一步理解停止等待协议和滑动窗口协议的基本工作原理。 3、掌握计算机网络协议的基本实现技术。 4、利用RS 232C通信接口实现两台PC间传输文件。 二、实验内容与要求 1、设计完成数据链路层相关类； 2、开发一个使用RS232C接口在两台计算机之间采用停止等待协议传输信息（文件） 的程序； 3、开发一个使用RS232C接口在两台计算机之间采用滑动窗口协议传输文件的程序。完成实验内容中的第1、2部分，有能力的同学完成全部内容。 三、实验（设计）仪器设备和材料清单 计算机两台，串行电缆一根。 四．相关知识 1 数据路层概述 数据链路层协议应提供的基本功能有： (1) 数据在数据链路上的正常传输（建立、维护和释放）。 (2) 帧定界与同步，以实现透明传输。 (3) 差错控制和流量控制。 (4) 透明传输。 2 数据成帧方法 在数据链路层，为实现透明传输及进行差错控制和流量控制，在把数据送到物理层之前，需将若干个数据组成一帧，并在其中加上其他必要的控制信息。控制信息形成（数据成帧）的方法有以下几种：字符计数法、带字符填充的首尾界符法、带填充位的首尾标志法、物理层编码违例法。 3 差错控制与流量控制 为确保帧可靠地交付接收方，接收方在收到帧后，应向发送方应答，告知是否正确收到帧，因此在数据链路层要建立差错控制机制：差错控制方法、CRC循环冗余校验、流量控制。
4 数据链路层协议 （1）停止等待协议 停止等待协议的基本原理是：发送方在数据帧中加入校验码（CRC），由接收方检查；若出错，返回NAK帧（否认帧），否则发送ACK帧（确认帧）；发送方收到NAK帧后重发数据帧，若收到ACK帧可发送下一帧。当超时计时事件发生时，重发丢失的帧，这样可通过等待发送来实现流量控制，如图3-2所示。 停止等待协议发送方的算法如下： (1) 从主机取一个数据帧。 (2) V(s) <--0，发送方状态变量初始化。 (3) N(s)<-- V(s)(置发送序号)，将数据帧送发送缓冲区。 (4) 将发送缓冲的数据发送。 (5) 置超时定时器。 (6) 等待（下列三种情况）。 (7) 收到回答ACK ，从主机取一个新数据帧，V(s) <--[1-V(s)]，转(3)。 图3-2停止等待协议工作原理示意图 (8) 收到回答NAK ，转(4)。 (9) 超时，转(4)。 接收方的算法如下： (1) V(r) <--0, 接收方状态变量初始化。 (2) 等待。 (3) 收到一个数据帧后，测试正确继续；否则传输出错，转(8)。 (4) 如果接收到的帧序号等于期待的帧序号( N(s) = V(r)) ，继续；否则丢弃该数据，转(7)。 (5) 将接收帧的数据部分上交主机。 (6) V(r) <--[1- V(r)]。 (7) 向发方发ACK ,转(2)。 (8) 向发方发NAK ,转(2)。 停止等待协议的算法流程如图3-3所示，其中V(s) 和V(r)分别是发送方和接收方维护的状态变量，N(s)是发送序号。
设计与实现 3GPP LTE无线链路控制 协议研究与系统设计* 收稿日期：2009年8月13日 *本文受北京市教育委员会共建项目专项资助。 1 引言 随着市场宽带无线接入技术需求的日益增长，第三代合作伙伴计划（3GPP，3rd Generation Partnership Project）开始了3G长期演进计划（LTE）。 在LTE协议栈层次结构中，RLC层作为L2层之一，主要用于为上层提供不同数据链路类型的抽象。其中最主要的是提供可靠的数据传输链路，该链路类型用于屏蔽掉无线链路带来的影响并为上层提供可靠的数据传输。RLC层通过使用不同的数据包收发处理机制（如分段和ARQ等）实现这些逻辑链路抽象。本文将对3GPP LTE的RLC协议进行分析并研究实现RLC协议的软件系统方案，最后，通过对软件系统的功能进行测试以验证其完备性。 2 LTE RLC协议研究 RLC层作为LTE协议栈L2层的协议之一，由多个RLC层实体组成，分别是TM发送实体、TM接收实体、UM发送实 体、UM接收实体和AM实体等五个实体，如图1所示： 图1 RLC协议架构图 施渊籍 张玉成 石晶林 中国科学院计算技术研究所
设计与实现3GPP LTE无线链路控制协议研究与系统设计 R L C层通过这5个实体来进行无线链路的控制，并为上层提供三种不同特性的数据传输服务，分别是T M （Transparent Mode）数据传输、UM（Unacknowledged Mode）数据传输和AM（Acknowledged Mode）数据传输。 TM数据传输主要是以透传的方式，不保证数据包的顺序，以最短的时延传递到对端，主要适用于对时延敏感、不希望原始数据被分段，并且不需要下层保证数据包顺序到达的业务，如上层信令、广播消息、寻呼消息等。UM数据传输能够保证数据按序传递给上层，并且能够对上层数据根据带宽限制进行打包分段，以最短时延使数据包按序到达对端，主要适用于对时延敏感、但是允许一定丢包率的业务，如VoIP等业务。AM数据传输以ARQ的方式为上层提供可靠的数据传输，保证数据正确地按序到达对端，主要适用于对时延不敏感、对错误敏感的业务，如FTP业务、后台业务、交互业务等。下面分别介绍三种传输模式的特性。 2.1 TM传输模式 TM模式对于上层指示需要传输的数据，不执行任何操作，直接将上层PDU递交给底层，并且不执行对SDU进行打包、分段等功能。主要为上层提供BCCH、DL/UL CCCH和PCCH逻辑信道上的数据传输。 2.2 UM传输模式 在发送端，UM发送实体通过其与上层协议栈之间的服务接入点将上层数据放入发送缓存中，然后根据下层给予的发送机会和提供的带宽大小对发送缓存中的数据进行打包分段，最后加上RLC头，通过DTCH逻辑信道发送出去。在接收端，由于下层具有HARQ的重传功能，并且不提供重排序的功能，所以UM接收实体需要将由于下层重传导致的乱序到达的数据包进行重排序，并完成解分段、解打包从而将数据包还原成原始的服务数据单元按序地交给上层。 在UM传输模式下，UM接收实体主要是用三个参数（VR(UH)、VR(UR)、VR(UX)）记录特定的PDU序列号以及一个定时器和接收窗口来对接收的数据进行控制，从而完成重排序、重组等功能。UM发送实体则主要进行打包、分段等操作，对应地，UM接收实体需要进行解打包、解分段的操作。 2.3 AM传输模式 AM实体包括发送部分和接收部分。在发送部分，AM 实体将从上层传来的服务数据单元（SDU）放入AM实体传输缓存，如果此时接收部分指示需要发送控制协议数据单元（PDU），AM实体发送部分则根据下层提供的发送机会和带宽大小，首先发送控制PDU，然后对重传缓存中的数据进行调度（必要时需要进行再分段），否则直接对重传缓存中的数据进行调度；最后再对传输缓存中的新数据进行调度。发送部分调度出数据后，根据AM实体当前状态，决定是否需要加上轮询位（polling），然后为调度出的数据加上RLC 头，发送给下层。 在接收部分，接收到RLC PDU后，若是控制PDU则根据其内容，对重传缓存中的数据做相应的处理；若是数据PDU 则将其放入接收窗口，进行重排序控制。然后在去除RLC子头后，进行SDU的重组，最后按序将SDU递交给上层。若接收部分发现RLC子头中包含有轮询位，则需要根据AM实体配置，触发发送部分发送控制PDU。 在AM的传输模式下，AM实体的发送部分用四个参数（VT(A)、VT(S)、VT(MS)、POLL_SN）来记录特定的发送PDU的序列号以及一个管理状态PDU的定时器和管理轮询的定时器的使用，从而完成对发送状态PDU和轮询以及发送窗口的控制。AM实体发送部分还需要进行打包、分段、再分段等操作，对应地，接收部分则需要进行解打包、解分段的操作。 在接收端，A M实体的接收部分还需要用5个参数（VR(R)、VR(MR)、VR(X)、VR(MS)、VR(H)）来记录特定的PDU序列号以及一个定时器和接收窗口来对接收的数据进行控制，从而完成重排序、重组等功能以及与发送部分配合完成ARQ功能。 在AM模式中，由发送端和接收端共同完成ARQ过程。ARQ过程中的状态PDU发送过程主要由管理状态PDU的定时器以及接收窗中的定时器控制；ARQ过程中的轮询发送过程则是由管理轮询的定时器，以及从上次发送轮询以来记录的
第3章数据链路层 3.1概述 1. 什么是数据链路 图3.1数据链路层负责在单个链路上的发送和接收结点之间传送的帧 2. 帧传输的基本问题 3. 帧传输的可靠性控制 4. 广播链路的接入控制 3.2帧同步和透明传输 3.2.1帧同步 1. 同步传输 2. 帧同步 3.2.2透明传输 1. 伪同步问题 2. 透明传输的方法
计算机网络（第3版）3.3差错检验 3.3.1差错检验方法 3.3.2循环冗余检验(CRC) 1. 码多项式 2. 由信息码生成冗余码 3. 传输差错检验 4. 常用的生成多项式 3.4数据链路控制 3.4.1数据链路控制的基本思想 3.4.2数据链路控制的基本机制 1. 反馈重传机制 2. 滑动窗口机制 图3.2发送方的滑动窗口
计算机网络（第3版）3.4.3自动请求重传(ARQ) 1. 停等ARQ 图3.3停等ARQ传输过程示例2. 回退-N ARQ 图3.4回退-N ARQ接收窗口
计算机网络（第3版） 图3.5回退-N ARQ传输过程示例3. 选择重传ARQ 3.5高级数据链路控制规程(HDLC) 3.6点对点协议(PPP) 3.6.1PPP及其帧格式 1. 概述 2. PPP帧格式 图3.6PPP帧格式
计算机网络（第3版） 3.6.2PPP运行状态图 图3.7PPP链路的运行状态图 3.6.3PPP的身份认证 思考题 3.1什么是同步传输和异步传输? 3.2什么是帧同步?一般用什么方式实现?这种方式存在什么问题? 3.3什么是透明传输?数据链路层实现透明传输有哪些方法？ 3.4什么是字节填充？什么是比特填充? 3.5PPP如何实现字节填充和比特填充?它们各用于什么情况? 3.6十六进制字符串数据: 5E 7E 5D 7D在使用PPP的异步链路中以什么形式传输？ 3.7100BaseTX以太网用什么方法实现帧同步? 3.8CRC如何由信息码生成冗余码？ 3.9给定一个信息位串10110010和生成多项式G(x)=11101，问: 冗余码应该是几位的？请计算出冗余码和码多项式C(x)＝x4K(x)+R(x)，并验证: C(x)整除G(x)。 3.10给出3种常用的生成多项式及其应用场合。 3.11什么是数据链路？可靠的数据链路基于哪两个假设？如果它们不满足，需分别进行什么控制？ 3.12描述滑动窗口控制机制及其作用。 3.13反馈重传机制可以采用什么具体措施？ 3.14描述停等ARQ，试画出正常传输和帧丢失情况下停等ARQ工作过程的示意图。 3.15停等ARQ无差错的传输情况下，如果链路传输速率为1Mb/s，帧长1000字节，传播延时τ=1ms，那么，链路的利用率可达到多少？(忽略确认帧的发送时间)如果是传播延时τ=270ms的卫星链路呢？ 3.16回退-N ARQ对停等ARQ的主要改进是什么？其中“回退-N”的含义是什么？