自學(xué)考試計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信筆記第三章

　　第三章 通信接口和數(shù)據(jù)鏈路控制

　　傳輸過程：數(shù)據(jù)從發(fā)送端發(fā)送到數(shù)據(jù)被接收端接收的整個(gè)過程；傳輸包含通信控制和傳輸數(shù)

　　據(jù)；通信控制主要執(zhí)行各種輔助操作，并不時(shí)進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)；

　　數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈鍌€(gè)階段：

　?。?） 建立通信鏈路：用戶將接收終端地址告訴交換網(wǎng)絡(luò)，交換網(wǎng)絡(luò)根據(jù)地址信息，查

　　詢接收終端是否同意通信，若同意，則由交換網(wǎng)絡(luò)在發(fā)送和接收

　　終端建立通信鏈路；

　?。?） 建立數(shù)據(jù)傳輸鏈路：

　?。?） 傳送通信控制信號和傳輸數(shù)據(jù)信息；

　?。?） 數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束，雙方通過控制信息確認(rèn)傳輸結(jié)束；

　　（5） 由通信雙方或一方通知交換網(wǎng)絡(luò)，通信結(jié)束，切斷數(shù)據(jù)傳輸鏈路；

　　數(shù)據(jù)通訊所必須的條件：

　　（1） 幀同步：對于幀的開始和結(jié)束必須可以識別；

　　（2） 流量控制：發(fā)送端的數(shù)據(jù)速率不能超過接收端的數(shù)據(jù)速率；

　?。?） 錯(cuò)誤控制：對錯(cuò)誤必須糾正；

　?。?） 尋址：雙方必須指定身份

　?。?） 在鏈路上同時(shí)傳輸控制信息和數(shù)據(jù)信息；

　?。?） 連接管理：在數(shù)據(jù)交換過程中，通信站點(diǎn)間需要大量的協(xié)調(diào)工作；

　　一。 數(shù)據(jù)通信接口

　　1. 異步和同步傳輸

　　異步傳輸：傳送的字符中包含起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位；

　　同步傳輸：傳送幀的形式8位標(biāo)志、控制域、數(shù)據(jù)域、控制域、8位標(biāo)志；

　　兩者比較：對于大小適度的比特塊，同步比異步傳輸效率高；

　　2. 線路配置

　　識別數(shù)據(jù)鏈路的特征是：線路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和半雙工或全雙工連接形式

　?。?） 線路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：指傳輸介質(zhì)上工作站點(diǎn)的物理配置

　　（2） 全雙工和半雙工

　　半雙工：點(diǎn)對點(diǎn)連接中，同一時(shí)間內(nèi)，只能有一個(gè)站點(diǎn)可以傳輸信號；

　　全雙工：同一時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)站點(diǎn)可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；

　　數(shù)字信號：全雙工需要兩條分離的傳輸通道；半雙工需要一條；

　　模擬信號：在相同頻道上接收和發(fā)送->無線傳輸采用半雙工，有線傳輸采用全雙工（兩條）；

　　在不同頻道上接收和發(fā)送->無線傳輸采用全雙工，有線傳輸采用全雙工（單條）

　　3. 接口標(biāo)準(zhǔn)（指DTE和DCE之間的接口標(biāo)準(zhǔn)）

　　DTE（數(shù)據(jù)終端設(shè)備）：終端、計(jì)算機(jī)的統(tǒng)稱；

　　DCE（數(shù)據(jù)線路端接設(shè)備）：將DTE連入傳輸網(wǎng)絡(luò)中；如MODEM

　　接口的特征：

　?。?） 機(jī)械特征：規(guī)定DCE與DTE的實(shí)際物理連接細(xì)節(jié)；

　?。?） 電氣特征：規(guī)定DCE與DTE編碼、電壓、信號比特的一致性，從而決定能夠達(dá)到的

　　數(shù)據(jù)傳輸速率和距離；

　?。?） 功能特征：指定每條線路須完成的功能；可分為數(shù)據(jù)、控制、時(shí)序和電氣接口

　　（4） 過程特征：傳送數(shù)據(jù)的事件序列；

　?。ㄒ唬?V.24/EIA-232-E（232接口）

　　機(jī)械規(guī)范說明：ISO2110；電氣：V.28；功能：V2.4 過程：V 2.4

　　1. 機(jī)械規(guī)范說明：25針接插件；

　　2. 電氣規(guī)范說明：使用數(shù)字信號，電平值可以按二進(jìn)制值或控制信號來解釋

　　-3伏以下為0，+3伏以上為1；-3伏以下為斷開（OFF），+3伏以上為接通（ON）；

　　接口信號速度限定為<20kb/s，距離為<15米；

　　3. 功能規(guī)范說明

　　規(guī)定插頭中線路的功能，分為數(shù)據(jù)、控制、時(shí)序和電氣接地，每個(gè)方向上都有一

　　條數(shù)據(jù)線路，可以進(jìn)行全雙工通信；

　　4.過程規(guī)范說明

　　說明各線路使用的序列

　　（二） ISDN（綜合服務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)） 物理接口

　　取自于公眾電話交換網(wǎng)絡(luò)接口的X.21標(biāo)準(zhǔn)，定義了15針的接插件

　　1. 物理連接：在終端設(shè)備（TE）和網(wǎng)絡(luò)端接設(shè)備（NT）之間進(jìn)行，采用雙絞線連接；8

　　線路；

　　2. 電氣規(guī)范說明：使用平衡傳輸方式

　　二。 數(shù)據(jù)鏈路控制

　　1. 流量控制

　　數(shù)據(jù)鏈路層：控制相鄰節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)鏈路上的流量

　　傳輸層：控制的是端到端的流量；

　　接收能力因素：設(shè)備的處理速度和緩沖區(qū)的容量；

　　流量控制策略二種：停-等協(xié)議，滑動(dòng)窗口協(xié)議

　?。?） 停-等協(xié)議

　　含義：發(fā)送方發(fā)送一幀后，停止，等待接收方的肯定應(yīng)答信息后，接著發(fā)送下一幀，如收到

　　否定或沒有收到，由重發(fā)該幀；因?yàn)樾枰獏^(qū)分是新幀還是重發(fā)幀，所以要為幀編號（0

　　或1）

　　操作過程：

　　第一步：初始化，雙方維護(hù)的幀編號都為0；發(fā)送方-當(dāng)前所發(fā)幀，接-期待接收幀；

　　第二步：發(fā)送方取出一個(gè)幀，加上幀編號，發(fā)送；

　　第三步：接收方接到后，檢正，如幀序號相同，接收放入緩沖區(qū)，將幀編號取反放入應(yīng)答幀

　　返回發(fā)送方；如錯(cuò)誤，幀編號不變，返回發(fā)送方；

　　第四步：發(fā)送方接收幀后，如編號不同（說明接收方接收），將幀編號取反，取出新幀，加上

　　幀編號，發(fā)送；如編號相同，或超時(shí)未應(yīng)答，則重發(fā)當(dāng)前編號的幀；

　　特點(diǎn)：

　　控制簡單，但在信號傳輸時(shí)延較長時(shí)傳輸效率比較低；

　?。?） 滑動(dòng)窗口協(xié)議

　　窗口機(jī)制：允許發(fā)送站連續(xù)發(fā)送多個(gè)幀而不需要應(yīng)答

　　A. 發(fā)送窗口-發(fā)送端允許連續(xù)發(fā)送的幀的序號表

　　發(fā)送窗口的尺寸：發(fā)送端允許連續(xù)發(fā)送的最大幀數(shù)（幀取值 0至2（n）-1）

　　發(fā)送窗口的下沿：最先發(fā)送但還未收到應(yīng)答的幀的序號

　　發(fā)送窗口的上沿：=（發(fā)送窗口的下沿+發(fā)送窗口的尺寸-1）/2（n）（2的n次方）

　　特點(diǎn)：發(fā)送端將發(fā)送的幀放入緩沖區(qū)做為副本，成功，刪除副本，

　　B. 接收窗口-接收方允許接收的幀的序號表

　　接收窗口的尺寸：接收方每次允許接收的幀數(shù)；

　　處理方法：

　?。?） 如果接收的幀的序號正好等于接收窗口的下沿，且校驗(yàn)正確，接收方將幀交給上

　　層實(shí)體，并向發(fā)送方返回應(yīng)答，且接收窗口向前滑動(dòng)一個(gè)序號；

　?。?） 如果接收窗口下沿的幀校驗(yàn)錯(cuò)誤或該幀未收到，接收方照樣可以處理其他落在接

　　收窗口的幀，但不能交給上層；只有接收窗口的下沿的幀被正確收到，才能將其

　　連同其他正確幀送給上層，并滑動(dòng)窗口；

　?。?） 捎帶應(yīng)答

　　捎帶應(yīng)答：實(shí)際的通信過程中，雙方都要有數(shù)據(jù)發(fā)送給對方，可以數(shù)據(jù)幀中增加一個(gè)字段，

　　用來攜帶對方的應(yīng)答信息，這種方式稱為捎帶應(yīng)答；使用條件：

　　A. 接收方接收幀后，正好也有數(shù)據(jù)要發(fā)給發(fā)送方，可以捎帶應(yīng)答；暫時(shí)沒有數(shù)據(jù)但

　　經(jīng)過一段時(shí)間準(zhǔn)備好了，可以捎帶應(yīng)答；

　　B. 不能捎帶應(yīng)答，由單獨(dú)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答幀，通常用對某一個(gè)幀的應(yīng)答來代替對該幀

　　之前的所有幀的應(yīng)答（要求前面的幀是連續(xù)且校驗(yàn)正確）

　?。?） 出錯(cuò)全部重發(fā)協(xié)議

　　發(fā)送窗口的尺寸大于1（不能超過2（n）-1），接收窗口的尺寸等于1；

　　對接收的最后一個(gè)幀作應(yīng)答，如檢驗(yàn)錯(cuò)誤，返回應(yīng)答，要求發(fā)送方重新發(fā)送全部幀；

　?。?） 選擇重發(fā)協(xié)議

　　接收窗口大于1（不能超過2（n）-1），某個(gè)幀出錯(cuò)時(shí)，其它幀可能落入接收窗口中，且校驗(yàn)正

　　確，這些幀可以接收，只需重發(fā)出錯(cuò)幀既可；

　　2.差錯(cuò)控制

　?。?） 差錯(cuò)編碼理論

　　傳輸錯(cuò)誤分類：（1）單個(gè)錯(cuò)：由隨機(jī)的信道熱噪聲引起，一次只影響一個(gè)比特，且錯(cuò)誤之間沒有聯(lián)系；（2）突發(fā)錯(cuò)：由瞬間的脈沖噪聲引起，突發(fā)錯(cuò)所影響的最大連續(xù)數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)稱為突發(fā)長度；

　　差錯(cuò)編碼：在數(shù)據(jù)塊中加入冗余信息的過程；

　　錯(cuò)誤的驗(yàn)證：接收端通過驗(yàn)證數(shù)據(jù)塊中冗余信息是否存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，判斷數(shù)據(jù)在傳輸過程中

　　是否存在錯(cuò)誤；

　　差錯(cuò)編碼的策略：

　　（1） 檢錯(cuò)碼：冗余信息只具有檢錯(cuò)功能，即接收方只能判斷數(shù)據(jù)塊是否有錯(cuò)，但不能確切

　　知道錯(cuò)誤的位置，不能糾正錯(cuò)誤；

　　（2） 糾錯(cuò)碼：冗余信息具有糾錯(cuò)能力，即接收方不僅可以判斷數(shù)據(jù)塊是否有錯(cuò)，而且還可

　　以知道錯(cuò)誤的位置，只要將相應(yīng)位置取反即能獲得正確的數(shù)據(jù)；

　　海明距離：兩個(gè)碼字的對應(yīng)比特取不同的比特?cái)?shù)

　　編碼集的海明距離：一個(gè)有效編碼集中，任意兩個(gè)碼字的海明距離的最小值。

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