计算机网络-数据链路层

数据链路层的功能

基本问题

• 封装成帧
• 透明传输
• 差错检测

信道：

• 点对点信道
• 广播信道

1. 数据链路层所处的地位
2. 基本概念
   1. 链路
   2. 数据链路
   3. 帧
3. 为网络层提供服务
4. 链路管理
5. 封装成帧与透明传输
6. 流量控制
7. 差错检测
   • 位错
   • 帧错

组帧

1. 字符计数法 首部添加字节数
2. 字节填充法
   • SOH 最前面
   • EOT 帧结束
   • 特殊字符 使用ESC 转义字符
3. 零比特填充法
4. 违规编码法

差错控制

1. 检错编码
   1. 奇偶校验
   2. 循环冗余码CRC
2. 纠错编码
   • 海明码

流量控制与可靠传输机制

1. 流量控制与滑动窗口机制

   1. 停止-等待流量控制基本原理

   2. 滑动窗口流量控制基本原理

      协议	发送窗口$W_T$	接收窗口$W_R$
      停止-等待协议	1	1
      后退N帧协议	$>1$	1
      选择重传协议	$>1$	$>1$

      若采用n比特对帧编号，则后两种滑动窗口协议还需满足$W_T+W_R\leq 2^n$

2. 可靠传输机制

   1. 单帧滑动窗口与停止-等待协议(S-W)

   2. 多帧滑动窗口与后退N帧协议(GBN)

   3. 多帧滑动窗口与选择重传协议(SR)

   4. 信道利用率分析

      1. 停止等待（$T_D$分组发送时延，$T_A$确认发送时延）

         $$ U=\frac{T_D}{T_D+ RTT+T_A} $$

      2. 连续ARQ协议的新年到利用率

         1. $nT_D<T_D+RTT+R_A$:

            $$ U=\frac{nT_D}{T_D+ RTT+T_A} $$

         2. 否则：

            $$ 1 $$

介质访问控制

1. 信道划分介质访问控制
2. 频分复用FDM
3. 时分复用TDM
4. 波分复用WDM
5. 码分复用CDM
6. 随机访问介质访问控制
   1. ALOHA协议
      1. 纯ALOHA协议
      2. 时隙ALOHA
   2. CSMA协议（载波监听多路访问）
      1. 1-坚持CSMA
      2. 非坚持CSMA
      3. p-坚持CSMA
   3. CSMA/DA协议（载波监听多路访问/冲突检测）
   4. CSMA/CA协议
7. 轮询访问：令牌传递协议

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