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数据链路层的三个基本问题
2020-7-20    点击量:
    数据链路层的三个基本问题
    封装成帧
    封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部,然后就构成了一个帧。确定帧的界限。

    首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。

数据链路层的三个基本问题

    透明传输#
    若传输的数据是ASCll码中“可打印字符(共95个)“集时,就正常。
    若传输的数据不是仅由“可打印字符”组成时,就会出问题。

就会出问题

    用字节填充法解决透明传输的问题
    发送端的数据链路层在数据中出现控制字符SOH或EOT的前面插入一个转义字符ESC(其十六进制编码是1B)。
    字节填充(bytestuffing)或字符填充(characterstuffing)—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。
    如果转义字符也出现数据当中,那么应在转义字符前再插入一个转义字符。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。

就删除其中前面的一个

    差错控制#
    传输过程中可能会产生比特差错:1可能会变成0而0也可能变成1。
    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误码率BER(BitErrorRate)。
    误码率与信噪比有很大的关系。
    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。
    循环冗余检验CRC(CyclicRedundancyCheck)
    在发送端,先把数据划分为组。假定每组k个比特。
    假设待传送的一组数据M=101001(现在k=6)。我们在M的后面再添加供差错检测用的n位冗余码一起发送。
    冗余码的计算
    用二进制的模2运算进行20乘M的运算,这相当于在M后面添加n个0。
    得到的(k+n)位的数除以事先选定好的长度为(n+1)位的除数P,得出商是Q而余数是R,余数R比除数P少1位,即R是n位。
    计算过程

计算过程

    10100是要传输的数据,则在后面添加n个0,再除以n+1位数,这里是添加3个0,所以除以1101四位数(不一定是1101,自定义)
    高位是1则够除,商1
    高位是0不够除,商0
    减的时候,上下相同为0,上下不同为1
    然后把得到的余数001添加到原数据后面,就是101001001,传输完后,再用这个数除以之前的1101,如果得到0就说明传输过程中没有差错
    帧检验序列FCS
    刚才最后得到的余数,就是在数据后面添加上的冗余码,称为帧检验序列FCS(FrameCheckSequence)
    循环冗余检验CRC和帧检验序列FCS并不等同。
    CRC(CyclicRedundancyCheck)是一种常用的检错方法,而FCS是添加在数据后面的冗余码
    FCS(FrameCheckSequence)可以用CRC这种方法得出,但CRC并非用来获得FCS唯一方法。
    小结:CRC差错检测技术#
    仅用循环冗余检验CRC差错检测技术只能做到无差错接受(accept)
    “无差错接受”是指:“凡是接受的帧(即不包括丢弃的帧),我们以非常接近于1的概率认为这些帧在传输过程中没有产生差错”。也说:“凡是接收端数据链路层接受的帧都没有传输差错”(有差错的丢弃而不接受)。
    要做到“可靠传输”(即发送什么就收到什么)就必须再加上确认和重传
    考虑:帧重复、帧丢失、帧乱序的情况
    可以说CRC是一种无比特差错,而不是无传输差错的检测机制
    0Sl/RM模型的观点:数据链路层要做成无传输差错的!但这种理念目前不被接受!

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