計算機網絡-------數據鏈路層筆記1
爲什麼要引入數據鏈路層
- 在原始的物理傳輸線路上面傳輸數據信號是有差錯的，存在一定的誤碼率
- 數據鏈路層是爲了在有差錯的線路上進行無差錯傳輸
- 物理層上面的層次都有改善數據的要求，數據鏈路層是最重要的一層
數據鏈路層的基本功能
將物理層提供的原始傳送比特流可能出錯的物理連接改造成邏輯上無差錯的數據鏈路，即向網絡層提供透明和可靠的數據傳輸服務。
鏈路與數據鏈路
鏈路（物理鏈路）
一條無源的點到點的物理線路段，中級沒有其他任何的交換結點
數據鏈路（邏輯鏈路）
將實現協議的硬件和軟件加到鏈路上，就構成了數據鏈路
數據鏈路層爲網絡層提供的三種基本服務
- 無確認無連接服務-------大部分有限局域網
- 有確認無連接服務--------無線網
- 面向連接確認服務--------多數廣域網
三種應答方式
- 正向應答：只對正確的信息應答
- 負向應答：只對錯誤的信息應答
- 雙向應答：既對正確的信息應答也對錯錯誤的信息應答
成幀及其方式
成幀
將比特流分成離散的幀，並計算每個幀的校驗和
成幀方式
- 字符計數法
在幀頭用一個域來表示整個幀的字符個數
- 帶字符填充的首尾字符定界法
- 帶位填充的首尾標記定界法
1.開始和結束加上01111110
2.每遇到5個連續的1則在後面加入1個0 - 物理層編碼違例法
只適用於物理層編碼有冗餘的網絡，如曼徹斯特編碼
差錯起因及檢測
差錯：接受到的數據和發送的數據不一致
差錯分類
1.信道固有的、持續存在的隨機熱噪聲
2.由外界特定的短暫原因造成的衝擊噪聲
出錯情況：
1.幀出錯
2.幀丟失
差錯檢測編碼
1.糾錯碼：加入了足夠多的冗餘位，接收方不僅知道有差錯發生，並且直到哪些位發生了差錯
2.檢錯碼：加入了冗餘位，接受方直到有差錯，但是不知道是什麼差錯，請求重發
奇偶校驗碼
在7位ASCII碼後面加一位，使得’1’的個數恆爲奇數或偶數/
垂直奇偶校驗
水平奇偶校驗
水平垂直奇偶校驗
不僅可以檢錯還可以用來糾正部分差錯
如下圖的水平垂直偶校驗
循環冗餘碼CRC
基本思想：收發雙方約定一個生成多項式G(x),G(x)的最高階和最低階係數爲1，發送方在幀的末尾加上校驗和，使得帶校驗和二點幀的多項式可以被G(X)整除。接收方收到後，用G(X)除多項式，如果有餘數，則傳輸錯誤
- 冗餘碼位數等於r,即G(X)的最高次數
- 次數=位數-1
- 短除時1-0=1 1-1=0 0-0=0 0-1=1，相同爲1不同爲0，不需借位
- 用接收方的數據除以G(X),餘數爲0則正確，否則錯誤
- r是G(X)的係數，不是位數
- x^rK（X）結果就是在K(X)的二進制表示的後面加上r個0
- 冗餘碼的位數爲r,即G(X）的次數