2009年軟考網(wǎng)絡(luò)工程師教程之八
通過對第八講的學(xué)習(xí)，并整理簡要分時筆記如下，如若再不懂請參照視頻。完整六十八講視頻見泳者雷敏播客，陸續(xù)上傳中……
本講主要內(nèi)容：數(shù)據(jù)鏈路層（續(xù)）：滑動窗口協(xié)議（停止等待、連續(xù)重傳、選擇重傳ARQ）、HDLC、PPP，本講內(nèi)容較多，需要認(rèn)真聽講，仔細(xì)理解，你終將受益匪淺。
00：00 選擇重傳ARQ
·發(fā)送方?jīng)]有收到確認(rèn)幀時，最多發(fā)送3個數(shù)據(jù)幀。
·堅持按序發(fā)送原則，若其中一個數(shù)據(jù)幀出錯，本數(shù)據(jù)幀及以后的數(shù)據(jù)幀全部丟棄。
·出錯之后，已經(jīng)正確傳送的數(shù)據(jù)幀都必須重傳。
·數(shù)據(jù)幀的編號開銷非常大。
·此協(xié)議也稱為go-back-N ARQ，回走N步ARQ協(xié)議或差錯回傳N幀協(xié)議。
12：06 滑動窗口的概念
滑動窗口對連續(xù)ARQ中將已發(fā)送但未被確認(rèn)的數(shù)據(jù)幀數(shù)目進(jìn)行限制。
·發(fā)送窗口：發(fā)送端流量控制，用 WT 表示，沒有收到確認(rèn)幀，發(fā)送端最多發(fā)送數(shù)據(jù)幀個數(shù)。
·接收窗口：用WR表示。
在接收端，數(shù)據(jù)幀發(fā)送序號落入接收窗口，收下；數(shù)據(jù)幀發(fā)送序號落入接收窗口外，丟棄。連續(xù)ARQ協(xié)議中，WR＝1 。
規(guī)則：每收到1個序號正確的幀，WR 就向前滑動1個位置，同時發(fā)送對該幀的確認(rèn)幀。
因此，連續(xù)ARQ協(xié)議是“接收窗口為1”的特殊的滑動窗口協(xié)議。
21：00 滑動窗口的重要特性：
·接收窗口向前滑動同時回傳確認(rèn)幀后，發(fā)送窗口才有可能向前滑動。
·接收和發(fā)送窗口按以上規(guī)律不斷向前滑動，稱之為滑動窗口協(xié)議。
當(dāng)發(fā)送窗口為1、接收窗口為1時，即為停止等待協(xié)議，屬滑動窗口協(xié)議。
當(dāng)發(fā)送窗口不為1，接收窗口為1時，即為連續(xù)ARQ協(xié)議，屬滑動窗口協(xié)議。
當(dāng)發(fā)送窗口不為1，接收窗口也不為1時，即為選擇重傳ARQ協(xié)議，屬滑動窗口協(xié)議。
22：31 發(fā)送窗口的最大值（連續(xù)ARQ協(xié)議）
當(dāng)用n個比特進(jìn)行編號時，接收窗口為1，只有當(dāng)發(fā)送窗口最大值：2的n次方減1。
若序號幀為3bit，發(fā)送窗口最大值為7，取值：0、1、2、3、4、5、6
發(fā)送窗口為何不能等于2的3次方，等于8呢？
原因：一種特殊情況，若發(fā)送窗口為0至7，而第1次發(fā)送0－7號數(shù)據(jù)幀全部丟失，發(fā)送端、接收端均等待，達(dá)到超時時間Tout時，發(fā)送方重發(fā)0－7號數(shù)據(jù)幀，此時接收方收到此組數(shù)據(jù)幀的0號幀時，則無法分辨是原來的0號幀還是重傳的0號幀。
對發(fā)送幀的保存的實現(xiàn)：使用隊列。
信道的利用率永不可能達(dá)到100%，因數(shù)據(jù)幀中存在控制信息。
幀太短，控制信息就太多；幀太長，出錯概率就越大，重傳的次數(shù)就會增加。因此存在一個“最佳幀長”，提高信道的利用率。
29：30 選擇重傳ARQ，加大接收窗口。
原理：收下不連續(xù)但處在接收窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)幀，等待所缺序號數(shù)據(jù)幀，一并上交主機(jī)。
優(yōu)點：可避免重復(fù)傳送本來已經(jīng)正確接收的數(shù)據(jù)幀。但要付出代價：接收端要提供相當(dāng)容量的緩存。
接收窗口的最大值：2的n次方的一半。接收窗口大于此值，發(fā)送窗口即將小于接收窗口，無意義，浪費。因接收窗口和發(fā)送窗口的和為2的n次方。
如：序號幀3bit,接收窗口最大為4，此時和發(fā)送窗口相等。
35：00 練習(xí)：使用一個64kb/s的無錯衛(wèi)星通發(fā)512字節(jié)的數(shù)據(jù)幀（在一個方向上），而在另一方向上返回很短的確認(rèn)幀，對于窗口大小為1、7、15、127的最大速率是多少？
解析：見視頻。
40：46 面向比特鏈路控制規(guī)程 HDLC
44：01 HDLC幀結(jié)構(gòu)：標(biāo)志字段F（Flag)、地址字段A、控制字段C、信息位、FCS、標(biāo)志字段F
零比特填充刪除法，避免信息中出現(xiàn)6個1連續(xù)與標(biāo)志字段混淆，因為標(biāo)志字段F的值為：01111110
原理：發(fā)送端檢測信息比特流，發(fā)現(xiàn)5個連續(xù)1，馬上在后面填充一個0；接收端，查到標(biāo)志字段F后，掃描收到數(shù)據(jù)比特流，發(fā)現(xiàn)連續(xù)5個1，則將5個1后的0刪去。
50：30 透明傳輸
前一幀結(jié)束標(biāo)志F（01111110）可作為下一幀開始標(biāo)志字段。無信息傳送時，可連續(xù)發(fā)送標(biāo)志字段，保持接收端、發(fā)送端的同步。
地址字段A，8bit.
FCS(幀檢驗序列），即CRC中冗余位。此處采用CRC－CCITT生成多項式：x16+x12+x5+1
59:00 面向字節(jié) PPP協(xié)議（Point-to-Point Protocol)
電話線接入因特網(wǎng)，一般采用PPP。
包括三個部分：1、一個將IP數(shù)據(jù)報封裝到串行鏈路的方法。MRU（最大接收單元）默認(rèn)1500.
2、LCP（link control protocol).
3、NCP (network control protocol).
PPP幀格式，基本同HDLC。不同點：
1、PPP采用16進(jìn)制，標(biāo)志字段F為ox7E (01111110）、地址字段A為oxFF、控制字段C為ox03。其中ox表示16進(jìn)制。
2、比HDLC多一個協(xié)議字段：2字節(jié)。
ox0021(表示IP數(shù)據(jù)報）、oxC021(表示PPP鏈路控制數(shù)據(jù)）、ox8021（表示網(wǎng)絡(luò)控制數(shù)據(jù)）
3、同步傳輸時，PPP和HDLC均使用硬件實施“零比特填充刪除法”。
4、異步傳輸時，PPP采用一種特殊的字符填充法。分解ox7E為 ox7D、ox5E，分解ox7D為ox7D、ox5D。凡是小于ox20的ASCII碼，加ox7D。
PPP協(xié)議不提供“使用序號和確認(rèn)幀”的可靠傳輸，因FCS字段基本可以保證無差錯。
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