数据链路层通信协议.doc

西北工业大学 project专用纸 No4 题目：数据链路层网络通信协议计姓名: 周小多 学号：2013302513 班号：10011302 时间：2015.11.12计算机学院目 录摘 要1 目的12 要求13相关知识14设计原理及流程图 35实现思路及伪代码描述66意见或建议 147参考文献14题目：数据链路层网络通信协议设计1、 目的 设计数据链路层网络通信协议2、要求数据链路层通信的可靠性，非可靠性；具体用户自己选择；3、相关知识 SDLC/HDLC标志字符 SDLC/HDLC协议规定，所有信息传输必须以一个标志字符开始，且以同一个字符结束。这个标志字符是01111110，称标志字段（F）。从开始标志到结束标志之间构成一个完整的信息单位，称为一帧（Frame）。所有的信息是以帧的形式传输的，而标志字符提供了每一帧的边界。接收端可以通过搜索01111110来探知帧的开头和结束，以此建立帧同步。地址字段和控制字段 在标志字段之后，可以有一个地址字段A（Address）和一个控制字段C（Contro1）。地址字段用来规定与之通信的次站的地址。控制字段可规定若干个命令。SDLC规定A字段和C字段的宽度为8位。HDLC则允许A字段可为任意长度，C字段为8位或16位。接收方必须检查每个地址字节的第一位，如果为0，则后边跟着另一个地址字节；若为1，则该字节就是最后一个地址字节。同理，如果控制字段第一个字节的第一位为0，则还有第二个控制字段字节，否则就只有一个字节。信息场 跟在控制字段之后的是信息字段（Information）。信息字段包含有要传送的数据，亦成为数据字段。并不是每一帧都必须有信息字段。即信息字段可以为0，当它为0时，则这一帧主要是控制命令。帧校验字段 紧跟在信息字段之后的是两字节的帧校验字段，帧校验字段称为FC（Frame Check）字段， 校验序列FCS（Frame check Sequence）。SDLC/HDLC均采用16位循环冗余校验码CRC （Cyclic Redundancy Code），其生成多项式为CCITT多项式X16+X12+X5+1。除了标志字段和自动插入的0位外，所有的信息都参加CRC计算。 CRC的编码器在发送码组时为每一码组加入冗余的监督码位。接收时译码器可对在纠错范围内的错码进行纠正，对在校错范 围内的错码进行校验，但不能纠正。超出校、纠错范围之外的多位错误将不可能被校验发现 。4、设计原理及流程图n 可靠性分析：（1）差错控制：检错（CRC-32）;纠错（序号+确认反馈+超时重发）；（2）流量控制：采用选择重发协议（序号为3个比特位，发送缓冲区和接收缓存区，确定发送窗口和接收窗口，对缓冲区和窗口管理）n 不可靠性分析：支持不可靠通信服务。n 协议分析：语法，语义和同步n 语法：数据帧格式n 起始定界符=终止定界符：01111110；n 目的地址：（48）：bbbbbb;n 源地址：（48）：aaaaaa; n 控制字段：定义帧类型，实现差错控制和流量控制n 语义：不同类型帧的含义n 数据部分：461500字节 n 10：无编号U帧， M=000：可靠（选择重发）；M=001：不可靠； M=010：请求释放； M = 011：无编号应答UA； M=100 : 无编号信息帧（UI） n 11：为纯ACK应答帧，用于可靠通信；n 同步：事件发生顺序n 要求：（1）分可靠和不可靠，分别画出时序示意图； （2）分可靠和不可靠，分别画出流程图（分发送方和接收方）； 5、实现思路及伪代码描述n 发送方发送流程或伪代码n / 通信阶段： 如果采用可靠通信方式n （4）从上层接收数据（从文件读取数据）；/长度46-1500字节；n （5）封装成编码信息I帧，把所有数据帧缓存在发送缓存队列；n （6）初始化发送窗口大小：大小为4；n （7）从发送窗口中每隔RTT/4时间发送一个数据帧，并启动重发定时器；n （8）如果发送窗口中数据帧重发定时器未超时，收到应答，则从缓存中删除该数据帧，窗口向前滑动， 可以继续发送窗口内新的数据帧；n （9）如果发送窗口内某帧重发定时器超时，应答未收到，则仅重发该数据帧；n （10）如果某帧重发次数等于7次，通信结束，GOTO (12)n （11）如果发送缓存队列中数据帧未发送完， GO TO (7)n / 释放数据链路n （12）释放发送队列，释放发送窗口；n （13）发送释放链路请求；n （14）接收到对方UA应答，说明通信结束。n 接收方接收流程或伪代码n / 通信前准备：初始化n （1）接收方初始化接收缓存队列；n / 建立数据链路n （2）接收到“发送请求”，设置通信方式：可靠或非可靠；n （3）发送UA应答给发送方；n / 通信阶段：不可靠通信方式n （4）从下层接收数据帧，目的地址正确，存储在接收缓存队列，否则，丢弃；直到接收完毕；n （5）从接收队列中取出数据帧处理：长度检查（461500字节），校验检查，如果均正确，去掉帧头和帧尾，把数据交付上层（写到接收文件）；否则，丢弃该数据帧；n （6）直到接收缓存队列中所有数据帧处理完毕；n / 释放数据链路：不可靠通信n （7）接收到对方发送的释放链路请求；n （8）释放接收缓存队列；n （9）发送UA应答给发送方，说明通信结束。6、运行结果与分析这是一个较为完善的协议，它实现了在数据链路层传输信息的基本功