数据链路控制：帧同步与流量控制

本文主要介绍了数据链路控制中的关键概念，包括标志字段的用途、帧同步、流量控制、差错控制以及寻址等。标志字段用于帧的开始和结束，通过比特填充避免01111110的出现。流量控制确保发送速率不超过接收能力，防止缓存溢出，包括停止等待和滑动窗口两种方法。差错控制关注帧的检测和纠正，如自动重传请求(ARQ)机制。 在数据链路层，标志字段是一个重要的组成部分，它位于帧的两端，帮助接收方识别帧的边界。01111110的序列作为标志字段，但为了避免数据中出现这个特殊序列，采用比特填充技术，即在连续5个1之后插入一个0。接收方在检测到5个连续1后，会检查下一个比特，如果是0，则删除之；如果是1且第8位也是0，那么它被视为新的标志字段；如果第8位及后续位都是1，则表明发送方可能存在异常或信道空闲。 数据链路控制的主要任务之一是帧同步，确保接收方能正确地划分和解析数据。此外，流量控制是防止数据传输过快导致接收端缓存溢出的关键。停止等待是一种简单的流量控制策略，发送方在未收到确认前不会发送新的帧，适合小量长帧的传输。然而，这种方法效率较低，尤其当帧长度小于链路比特长度时。 为了提高效率，滑动窗口流量控制被引入，允许发送方在接收方确认之前发送多个帧。窗口大小W表示发送方无需等待确认即可发送的帧数，每个帧都有唯一的编号。接收方通过发送包含期望帧编号的确认来维持同步。滑动窗口可以实现全双工通信，并且在接收方无法接收时，可以通过发送“接收未准备好”(RNR)信号来暂停数据传输。 差错控制是确保数据完整性的另一个重要方面。通过错误检测码（如CRC）检测错误，使用肯定确认或超时重传策略来处理丢失或损坏的帧。自动重传请求(ARQ)系统结合了错误检测和确认机制，当帧未被正确接收时，发送方会在规定时间内重传该帧。 总结来说，数据链路控制是确保数据在两节点间可靠传输的关键层次，涉及到帧的构建、同步、流量管理和错误检测与恢复等多个方面。通过有效的控制机制，网络可以高效、准确地传输数据。