高等学校21世纪教材《计算机网络教程》第4章数据链路层

计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层(link)就是一条无源的点到点的物理线路段，就是一条无源的点到点的物理线路段，中间没有任何其他的交换结点。中间没有任何其他的交换结点。(data link)则是另一个概念。这是因为当则是另一个概念。这是因为当需要在一条线路上传送数据时，除了必须有一条物理需要在一条线路上传送数据时，除了必须有一条物理线路外，还必须有一些必要通信协议来控制这些数据线路外，还必须有一些必要通信协议来控制这些数据的传输的传输(这将在后面讨论这将在后面讨论)。也有人采用另外的术语。这就是将链路分为物理也有人采用另外的术语。这就是将链路分为物理链路和逻辑链路。物理链路就是上面所说的链路，而链路和逻辑链路。物理链路就是上面所说的链路，而逻辑链路就是上面的数据链路，是物理链路加上必要逻辑链路就是上面的数据链路，是物理链路加上必要的通信协议。的通信协议。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层数据链路层的主要功能归纳如下：数据链路层的主要功能归纳如下：（1）数据链路的建立、维持和释放就数据链路的建立、维持和释放就叫做叫做。（2）（3）(flow control)（4）（5）（6）（7）计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层停止等待停止等待(stop-and-wait)协议是最简单但也是最基协议是最简单但也是最基本的数据链路层协议。本的数据链路层协议。图图4-1所示的简化模型对于一个计算机网络中任意所示的简化模型对于一个计算机网络中任意一条链路上的数据传输情况都是适用的。一条链路上的数据传输情况都是适用的。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层，。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层：链路是理想的传输信道，即所传送的任何：链路是理想的传输信道，即所传送的任何数据既不会出差错也不会丢失。数据既不会出差错也不会丢失。：（1）从主机取一个数据帧；）从主机取一个数据帧；（2）将数据帧送到数据链路层的发送缓存；）将数据帧送到数据链路层的发送缓存；（3）将发送缓存中的数据帧发送出去；）将发送缓存中的数据帧发送出去；（4）等待；）等待；（5）若收到由接收结点发过来的信息）若收到由接收结点发过来的信息(此信息的此信息的格式与内容可由双方事先商定好格式与内容可由双方事先商定好)，则从主机取一个新，则从主机取一个新的数据帧，然后转到（的数据帧，然后转到（2）。）。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层：（1）等待；）等待；（2）若收到由发送结点发过来的数据帧，则将其）若收到由发送结点发过来的数据帧，则将其放入数据链路层的接收缓存；放入数据链路层的接收缓存；（3）将接收缓存中的数据帧上交主机；）将接收缓存中的数据帧上交主机；（4）向发送结点发一信息，表示数据帧已经上交）向发送结点发一信息，表示数据帧已经上交给主机；给主机；（5）转到）转到(1)。图图4-2是前面所述的两种情况的对比。是前面所述的两种情况的对比。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层传输数据的信道不能保证使所传的数据不产生差传输数据的信道不能保证使所传的数据不产生差错，并且还需要对数据的发送端进行流量控制。错，并且还需要对数据的发送端进行流量控制。图图4-3(a)画的是数据在传输过程中不出差错的情况。画的是数据在传输过程中不出差错的情况。当发现差错时，结点当发现差错时，结点B就向主机就向主机A发送一个否认帧发送一个否认帧NAK，以表示主机，以表示主机A应当重传出现差错的那个数据帧。应当重传出现差错的那个数据帧。图图4-3(b)画出了主机画出了主机A重传数据帧。重传数据帧。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层有时链路上的干扰很严重，或由于其他一些原因，有时链路上的干扰很严重，或由于其他一些原因，结点结点B收不到结点收不到结点A发来的数据帧。这种情况称为帧丢发来的数据帧。这种情况称为帧丢失，如图失，如图4-3(c)所示。于是就出现了死锁现象。所示。于是就出现了死锁现象。要解决死锁问题，可在结点要解决死锁问题，可在结点A发送完一个数据帧时，发送完一个数据帧时，就启动一个就启动一个(timeout timer)。若到了超时计。若到了超时计时器所设置的重传时间时器所设置的重传时间tout而仍收不到结点而仍收不到结点B的任何确的任何确认帧，则结点认帧，则结点A就重传前面所发送的这一数据帧，如就重传前面所发送的这一数据帧，如图图4-3(c)和图和图4-3(d)所示。所示。”。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层：（1）从主机取一个数据帧。）从主机取一个数据帧。（2）V(S)0。发送状态变量初始化发送状态变量初始化（3）N(S)V(S)； 将发送状态变量的数值写入将发送状态变量的数值写入发送序号发送序号将数据帧送交发送缓存。将数据帧送交发送缓存。（4）将发送缓存中的数据帧发送出去。）将发送缓存中的数据帧发送出去。（5）设置超时计时器。）设置超时计时器。选择适当的超时重传选择适当的超时重传时间时间tout 计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层（6）等待。）等待。 等待以下等待以下3个事件中最先出现的一个事件中最先出现的一个个（7）若收到确认帧）若收到确认帧ACK，则：，则：从主机取一个新的数据帧；从主机取一个新的数据帧；V(S)1 V(S)；更新发送状态变量，变为下更新发送状态变量，变为下一个序号一个序号转到转到(3)。（8）若收到否认帧）若收到否认帧NAK，则转到，则转到(4)。重传数重传数据帧据帧（9）若超时计时器时间到，则转到）若超时计时器时间到，则转到(4)。 重传数重传数据帧据帧计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层：（1）V(R)0。 接收状态变量初始化，其数值接收状态变量初始化，其数值等于欲接收的数据帧的发送序号等于欲接收的数据帧的发送序号（2）等待。）等待。（3）当收到一个数据帧，就检查有无产生传输差）当收到一个数据帧，就检查有无产生传输差错错(如用如用CRC)。若检查结果正确无误，则执行后续算法；若检查结果正确无误，则执行后续算法；否则转到否则转到(8)。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层（4）若）若N(S) = V(R)，则执行后续算法；，则执行后续算法； 收到收到发送序号正确的数据帧发送序号正确的数据帧否则丢弃此数据帧，然后转到否则丢弃此数据帧，然后转到(7)。（5）将收到的数据帧中的数据部分送交主机。）将收到的数据帧中的数据部分送交主机。（6）V(R)1 V(R)。 更新接收状态变量，更新接收状态变量，准备接收下一个数据帧准备接收下一个数据帧（7）发送确认帧）发送确认帧 ACK，并转到，并转到(2)。（8）发送否认帧）发送否认帧 NAK，并转到，并转到(2)。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层状态变量的概念很重要，一定要弄清以下几点：状态变量的概念很重要，一定要弄清以下几点：（1）每发送一个数据帧，都必须将发送状态变量）每发送一个数据帧，都必须将发送状态变量V(S)的值的值(即即0或或1)写到数据帧的发送序号写到数据帧的发送序号N(S)上。但只上。但只有收到一个确认帧有收到一个确认帧ACK后，才更新发送状态变量后，才更新发送状态变量V(S)一次一次(将将1变成变成0或或0变成变成1)并发送新的数据帧。并发送新的数据帧。（2）在接收端，每接收到一个数据帧，就要将发）在接收端，每接收到一个数据帧，就要将发送方在数据帧上设置的发送序号送方在数据帧上设置的发送序号N(S)与本地的接收状与本地的接收状态变量态变量V(R) 相比较。若二者相等就表明是新的数据帧，相比较。若二者相等就表明是新的数据帧，否则为重复帧。否则为重复帧。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层（3）在接收端，若收到一个重复帧，则丢弃它）在接收端，若收到一个重复帧，则丢弃它(即不即不做任何处理做任何处理)，且接收状态变量不变，但此时仍须向发，且接收状态变量不变，但此时仍须向发送端发送一个确认帧送端发送一个确认帧ACK。由于发送端对出错的数据帧进行重传是自动进行由于发送端对出错的数据帧进行重传是自动进行的，所以这种差错控制体制常简称为的，所以这种差错控制体制常简称为ARQ (Automatic Repeat reQuest)，直译是，直译是，但意思是，但意思是。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层停止等待协议中的几个重要时间关系，如图停止等待协议中的几个重要时间关系，如图4-5所所示。示。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层先用图先用图4-6所示的简单例子来讨论连续所示的简单例子来讨论连续ARQ协议的协议的工作原理。它的要点就是在发送完一个数据帧后，不工作原理。它的要点就是在发送完一个数据帧后，不是停下来等待确认帧，而是可以连续再发送若干个数是停下来等待确认帧，而是可以连续再发送若干个数据帧。如果这时收到了接收端发来的确认帧，那么还据帧。如果这时收到了接收端发来的确认帧，那么还可以接着发送数据帧。由于减少了等待时间，整个通可以接着发送数据帧。由于减少了等待时间，整个通信的吞吐量就提高了。信的吞吐量就提高了。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层要注意两点：要注意两点：（1）接收端）接收端数据帧。数据帧。（2）结点）结点A在每发送完在每发送完数据帧时都要数据帧时都要。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层，而发送窗，而发送窗口的大小口的大小WT就代表就代表。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层发送窗口的规则归纳如下：发送窗口的规则归纳如下：（1）发送窗口内的帧是允许发送的帧，而不考虑）发送窗口内的帧是允许发送的帧，而不考虑有没有收到确认。发送窗口右侧所有的帧都是不允许有没有收到确认。发送窗口右侧所有的帧都是不允许发送的帧。图发送的帧。图4-7(a)说明了这一情况。说明了这一情况。（2）每发送完一个帧，允许发送的帧数就减）每发送完一个帧，允许发送的帧数就减1。但发送窗口的位置不变。图但发送窗口的位置不变。图4-7(b)说明已经发送了说明已经发送了0号号帧，因此允许发送的帧数就少了一个，即只有帧，因此允许发送的帧数就少了一个，即只有4个。个。（3）如果所允许发送的）如果所允许发送的5个帧都发送完了，但还个帧都发送完了，但还没有收到任何确认，那么就不能再发送任何帧了。图没有收到任何确认，那么就不能再发送任何帧了。图4-7(c)表示这种情况。这时，发送端就进入等待状态。表示这种情况。这时，发送端就进入等待状态。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层（4）每收到对一个帧的确认，发送窗口就向前）每收到对一个帧的确认，发送窗口就向前(即向右方即向右方)滑动一个帧的位置。图滑动一个帧的位置。图4-7(d)表示发送端已表示发送端已经收到了经收到了0, 1和和2号帧共号帧共3个帧的确认，因此发送窗口可个帧的确认，因此发送窗口可以向前滑动以向前滑动3个帧的位置。于是，发送端现在又可以继个帧的位置。于是，发送端现在又可以继续发送续发送3个帧个帧(即即5 7号帧号帧)。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层。接收窗口的规则很。接收窗口的规则很简单，归纳如下：简单，归纳如下：（1）只有当收到的帧的序号与接收窗口一致时才）只有当收到的帧的序号与接收窗口一致时才能接收该帧。否则，就丢弃它。能接收该帧。否则，就丢弃它。（2）每收到一个序号正确的帧，接收窗口就向前）每收到一个序号正确的帧，接收窗口就向前(即向右方即向右方)滑动一个帧的位置。同时向发送端发送对该滑动一个帧的位置。同时向发送端发送对该帧的确认。帧的确认。图图4-8(a)表明一开始接收窗口处于表明一开始接收窗口处于0号帧处，接收号帧处，接收端准备接收端准备接收0号帧。一旦收到号帧。一旦收到0号帧，接收窗口即向前号帧，接收窗口即向前滑动一个帧的位置滑动一个帧的位置(图图4-8(b)，准备接收，准备接收1号帧，同时号帧，同时向发送端发送对向发送端发送对0号帧的确认信息。当陆续收到号帧的确认信息。当陆续收到1号至号至3号帧后，接收窗口的位置应如图号帧后，接收窗口的位置应如图4-8(c)所示。所示。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层为进一步提高信道的利用率，可设法只重传出现为进一步提高信道的利用率，可设法只重传出现差错的数据帧或者是计时器超时的数据帧。差错的数据帧或者是计时器超时的数据帧。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层HDLC可适用于链路的两种基本配置，即可适用于链路的两种基本配置，即。非平衡配置的特点是由一个。非平衡配置的特点是由一个(primary station)控制整个链路的工作。主站发出的帧控制整个链路的工作。主站发出的帧叫做叫做(command)。受控的各站叫做。受控的各站叫做或或(secondary station)。次站发出的帧叫做。次站发出的帧叫做(response)。在多点链路中，主站与每一个次站之间都有一个分开在多点链路中，主站与每一个次站之间都有一个分开的逻辑链路。的逻辑链路。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层数据链路层的数据传送是以帧为单位的。一个帧数据链路层的数据传送是以帧为单位的。一个帧的结构具有固定的格式，如图的结构具有固定的格式，如图4-9所示。所示。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层HDLC采用采用使一帧中两个使一帧中两个F字段之间字段之间不会出现不会出现6个连续个连续1。零比特填充的具体做法是：在发送端，当一串比零比特填充的具体做法是：在发送端，当一串比特流数据尚未加上标志字段时，先用硬件扫描整个帧特流数据尚未加上标志字段时，先用硬件扫描整个帧(用软件也能实现，但要慢些用软件也能实现，但要慢些)。只要发现有。只要发现有5个连续个连续1，则立即填入一个则立即填入一个0。因此经过这种零比特填充后的数据，。因此经过这种零比特填充后的数据，就可以保证在数据中不会出现就可以保证在数据中不会出现6个连续个连续1。在接收一个。在接收一个帧时，先找到帧时，先找到F字段以确定一个字段以确定一个HDLC帧的边界。接着帧的边界。接着再用硬件对其中的比特流进行扫描。每当发现再用硬件对其中的比特流进行扫描。每当发现5个连续个连续1时，就将这时，就将这5个连续个连续1后的一个后的一个0删除，以还原成原来删除，以还原成原来的比特流，如图的比特流，如图4-10所示。所示。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层HDLC帧划分为三大类，即帧划分为三大类，即、和和，其简称分别是，其简称分别是I (Information)、S (Supervisory)和和U (Unnumbered)。图。图4-11是对应于这是对应于这3种帧的控制字段种帧的控制字段以及控制字段中的各比特的作用。以及控制字段中的各比特的作用。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层若控制字段的第若控制字段的第1比特为比特为0，则该帧为，则该帧为。比。比特特2 4为发送序号为发送序号N(S)，而比特，而比特6 8为接收序号为接收序号N(R)。N(S)表示表示，而，而N(R)表示这个表示这个站站。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层若控制字段的第若控制字段的第1 2比特为比特为1 0，则对应的帧即为，则对应的帧即为S。监督帧共有四种，取决于第。监督帧共有四种，取决于第3 4比特的值比特的值(如图如图4-11中标有中标有S的二比特的二比特)。表。表4-1是这四种监督帧的是这四种监督帧的名称和功能。名称和功能。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层表表 4-1 四种监督帧的名称和功能四种监督帧的名称和功能第第 3 4比特比特帧帧 名名功功 能能0 0RR (Receive Ready)接收准备就绪接收准备就绪准备收下一帧准备收下一帧确认序号为确认序号为 N(R) 1及其以前的各帧及其以前的各帧1 0RNR (Receive Not Ready)接收未就绪接收未就绪暂停接收下一帧暂停接收下一帧确认序号为确认序号为 N(R) 1及其以前的各帧及其以前的各帧0 1REJ(Reject)拒绝拒绝从从 N(R)起的所有帧都被否认起的所有帧都被否认但确认序号为但确认序号为 N(R) 1及其以前的各帧及其以前的各帧1 1SREJ (Selective Reject)选择拒绝选择拒绝只否认序号为只否认序号为 N(R)的帧的帧但确认序号为但确认序号为 N(R) 1及其以前的各帧及其以前的各帧计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层若控制字段的第若控制字段的第1 2比特都是比特都是1时，这个帧就是时，这个帧就是U。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层虽然虽然HDLC协议在历史上曾经起过很大的作用，协议在历史上曾经起过很大的作用，但现在全世界使用得最多的数据链路层协议是非常简但现在全世界使用得最多的数据链路层协议是非常简单的单的PPP (Point-to-Point Protocol)。图图4-12是用户拨号入网的示意图。是用户拨号入网的示意图。ISP是一个能够提供用户拨号入网的经营机构。是一个能够提供用户拨号入网的经营机构。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层SLIP协议的缺点很多，如：协议的缺点很多，如：（1）SLIP没有差错检测的功能。没有差错检测的功能。（2）通信的每一方必须事先知道对方的）通信的每一方必须事先知道对方的IP地址。地址。（3）SLIP仅支持仅支持IP，而不支持其他的协议。，而不支持其他的协议。（4）SLIP并未成为因特网的标准协议，存在多种并未成为因特网的标准协议，存在多种互不兼容的版本，影响网络的互连。互不兼容的版本，影响网络的互连。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层为了克服为了克服SLIP的这些缺点，的这些缺点，1992年制定了年制定了PPP协协议。议。PPP协议有如下三个组成部分：协议有如下三个组成部分：（1）一个将）一个将IP数据报封装到串行链路的方法。数据报封装到串行链路的方法。PPP既支持异步链路既支持异步链路(无奇偶检验的无奇偶检验的8比特数据比特数据)，也支，也支持面向比特的同步链路。持面向比特的同步链路。IP数据报在数据报在PPP帧中就是其帧中就是其信息部分。这个信息部分的长度受信息部分。这个信息部分的长度受MRU (Maximum Receive Unit)的限制。的限制。MRU的默认值是的默认值是1500字节。字节。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层（2）一个用来建立、配置和测试数据链路连接的）一个用来建立、配置和测试数据链路连接的LCP (Link Control Protocol)。通信的双。通信的双方可协商一些选项。在方可协商一些选项。在RFC 1661中定义了中定义了11种类型种类型的的LCP分组。分组。（3）一套）一套NCP (Network Control Protocol)，其中的每一个协议支持不同的网络层协议，其中的每一个协议支持不同的网络层协议，如如IP、OSI的网络层、的网络层、DECnet以及以及AppleTalk等。等。PPP的帧格式和的帧格式和HDLC的相似，如图的相似，如图4-13所示。所示。PPP不是面向比特而是面向字节的，因而不是面向比特而是面向字节的，因而。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层当当PPP用在同步传输链路时，协议规定用在同步传输链路时，协议规定(和和HDLC的做法一样的做法一样)。但当。但当PPP用在用在异步传输时，它就使用一种异步传输时，它就使用一种。PPP不提供不提供。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层PPP协议之所以不使用序号和确认机制是出于以协议之所以不使用序号和确认机制是出于以下的几点考虑：下的几点考虑：（1）若使用可靠的数据链路层协议）若使用可靠的数据链路层协议(如如HDLC)，开销就要增大。开销就要增大。（2）在因特网环境下，）在因特网环境下，PPP的信息字段放入的数的信息字段放入的数据是据是IP数据报。数据报。（3）PPP协议在帧格式中有帧检验序列协议在帧格式中有帧检验序列FCS字段。字段。计计计计计计算算算算算算机机机机机机网网网网网网络络络络络络教教教教教教程程程程程程第第第第第第4 4 4章章章章章章数数数数数数据据据据据据链链链链链链路路路路路路层层层层层层