数据链路层详解:停止等待协议与ARQ协议
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更新于2024-07-11
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"计算机网络-计算机网络课程PPT(3),涵盖了数据链路层的多个重要概念,包括基本概念、停止等待协议、连续ARQ协议、选择重传ARQ协议、面向比特的链路控制规程HDLC以及因特网的点对点协议PPP。"
在计算机网络中,数据链路层是ISO/OSI七层模型中的第二层,负责在两个相邻节点间提供可靠的数据传输。这一层的主要任务是处理物理链路上的数据传输,确保数据帧的正确发送和接收,同时处理链路的建立、维护和释放。
3.1 数据链路层的基本概念
数据链路层并非仅包含物理链路,它还包括用于控制数据传输的通信协议。物理链路是指两个设备间的无源物理连接,而数据链路则是物理链路加上一套协议,使得数据能够在链路上有序、可靠地传输。数据链路层的功能包括链路管理、帧同步、流量控制、差错控制、区分数据和控制信息、透明传输以及寻址等。
3.2 停止等待协议
停止等待协议是一种简单的数据链路层协议。在此协议下,发送方每发送一个帧后都会等待接收方的确认,收到确认后再发送下一个帧。这种方法虽然简单,但效率较低,因为发送方大部分时间都在等待确认,不适合高带宽环境。
3.3 连续ARQ协议
连续ARQ(Automatic Repeat-reQuest)协议允许发送方在未收到确认之前连续发送多个帧,提高了链路的利用率。常见的连续ARQ协议有Go-Back-N和Selective Repeat。Go-Back-N允许发送方发送固定数量的帧,如果在其中任意一帧出现错误,需要重传从错误帧开始的所有未确认帧。Selective Repeat则只重传出现错误的帧,提高了效率。
3.4 选择重传ARQ协议
选择重传ARQ是一种优化的连续ARQ协议,它只重传在传输过程中出错的帧,而不是像Go-Back-N那样重传所有未确认的帧。这种方法减少了不必要的重传,提高了链路效率。
3.5 面向比特的链路控制规程HDLC
HDLC(High-Level Data Link Control)是一种广泛使用的同步数据链路控制规程,它面向比特进行操作,支持全双工通信,并提供了高效的错误检测和恢复机制。HDLC标准由ISO制定,用于确保数据在物理链路上的透明和可靠传输。
3.6 因特网的点对点协议PPP
PPP(Point-to-Point Protocol)是因特网上广泛采用的点对点通信协议,适用于拨号上网、ISDN、DSL等多种链路类型。PPP不仅处理数据的封装,还包含了链路建立、认证、多协议封装以及链路终止等功能,是数据链路层的一个重要协议。
总结来说,数据链路层是网络通信的基础,通过各种协议保证了数据的准确传输,而停止等待协议、连续ARQ协议、选择重传ARQ协议以及HDLC和PPP等协议是实现这一目标的关键工具。理解这些概念和协议对于深入学习计算机网络至关重要。
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