数据链路层的三个基本问题

上山打老虎

封装成帧

• 封装成帧（framing）就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧。确定帧的界限。
  
• 首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。
  

透明传输

• 若传输的数据是ASCll码中“可打印字符(共95个)“集时，就正常。
  
• 若传输的数据不是仅由“可打印字符”组成时，就会出问题。
  
  用字节填充法解决透明传输的问题
  
• 发送端的数据链路层在数据中出现控制字符SOH或EOT的前面插入一个转义字符ESC（其十六进制编码是1B）。
  
• 字节填充（byte stuffing）或字符填充（character stuffing）—接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。
  
• 如果转义字符也出现数据当中，那么应在转义字符前再插入一个转义字符。当接收端收到连续的两个转义字符时，就删除其中前面的一个。
  
  

差错控制

• 传输过程中可能会产生比特差错：1可能会变成0而0也可能变成1。
  
• 在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率BER(Bit Error Rate)。
  误码率与信噪比有很大的关系。
  
• 为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输数据时，必须采用各种差错检测措施。
  

循环冗余检验CRC(Cyclic Redundancy Check)

• 在发送端，先把数据划分为组。假定每组k个比特。
  假设待传送的一组数据M=101001（现在k=6）。我们在M的后面再添加供差错检测用的n位冗余码一起发送。
  

冗余码的计算

• 用二进制的模2运算进行20乘M的运算，这相当于在M后面添加n个0。
  
• 得到的（k+n）位的数除以事先选定好的长度为（n+1）位的除数 P，得出商是Q而余数是R，余数R比除数P少1位，即R是n位。
  

计算过程

• 10100是要传输的数据，则在后面添加n个0，再除以n+1位数，这里是添加3个0，所以除以1101四位数(不一定是1101，自定义)
  
• 高位是1则够除，商1
  
• 高位是0不够除，商0
  
• 减的时候，上下相同为0，上下不同为1
  
• 然后把得到的余数001添加到原数据后面，就是101001001，传输完后，再用这个数除以之前的1101，如果得到0就说明传输过程中没有差错
  

帧检验序列FCS
刚才最后得到的余数，就是在数据后面添加上的冗余码，称为帧检验序列FCS(Frame Check Sequence)
循环冗余检验CRC和帧检验序列FCS并不等同。

• CRC(Cyclic Redundancy Check)是一种常用的检错方法，而FCS是添加在数据后面的冗余码
  
• FCS(Frame Check Sequence)可以用CRC这种方法得出，但CRC并非用来获得FCS唯一方法。
  

小结：CRC差错检测技术
仅用循环冗余检验CRC差错检测技术只能做到无差错接受(accept)

• “无差错接受”是指：“凡是接受的帧（即不包括丢弃的帧），我们以非常接近于1的概率认为这些帧在传输过程中没有产生差错”。也说：“凡是接收端数据链路层接受的帧都没有传输差错”（有差错的丢弃而不接受）。
  

要做到“可靠传输”（即发送什么就收到什么）就必须再加上确认和重传

• 考虑：帧重复、帧丢失、帧乱序的情况
  

可以说CRC是一种无比特差错，而不是无传输差错的检测机制

• 0Sl/RM模型的观点：数据链路层要做成无传输差错的！但这种理念目前不被接受！
  

如果真的不知道做什么 那就做好眼前的事情吧 你所希望的事情都会慢慢实现...