工控机的数据通信技术ppt课件

1、工控机的数据通讯技术最简单的数据通讯系统 数据通讯数据通讯 发送方将要发送的数据转换成信号经过物理信发送方将要发送的数据转换成信号经过物理信道传送到数据接纳方、而接纳方将收到的信号转换为数道传送到数据接纳方、而接纳方将收到的信号转换为数据的过程就称为是数据通讯。据的过程就称为是数据通讯。 根据信号的不同，数据通讯可以被分为模拟数据通讯和根据信号的不同，数据通讯可以被分为模拟数据通讯和数字数据通讯。数字数据通讯。 在数据通讯中，通常将数据的发送方称为源点，而将数在数据通讯中，通常将数据的发送方称为源点，而将数据的接纳方称为终点。源点和终点普通是计算机或其它据的接纳方称为终点。源点和终点普通是计算

2、机或其它一些数据终端设备。一些数据终端设备。基带传输基带传输频带传输频带传输多路复用技术多路复用技术质量目的质量目的数据通讯方式数据通讯方式 在计算机系统中，通常用二进制比特来表示各类数据。而方波信号是二进制比特的典型表达方式，按傅利叶分析，方波信号由直流、基频、低频和高频等多个分量组成，随着频率的升高，其相应的幅度减小直至趋于零。在方波信号的整个频谱中，从零开场有一段能量相对集中的频率范围被称为根本频带(base band)，简称基频或基带，基频等于方波信号的固有频率。与基频对应的数字信号称为基带信号。基带传输基带传输采用基带信号进展传输的数字通讯系统的模型如下图。该系统采用基带信号进展传输

3、的数字通讯系统的模型如下图。该系统要处理的关键问题是数字数据的编解码问题。即在发送端，要要处理的关键问题是数字数据的编解码问题。即在发送端，要处理如何将二进制数据序列经过某种编码方式转化为可直接传处理如何将二进制数据序列经过某种编码方式转化为可直接传送的基带信号；而在接纳端，那么要处理如何将收到的基带信送的基带信号；而在接纳端，那么要处理如何将收到的基带信号经过解码恢复为与发送端一样的二进制数据序列。号经过解码恢复为与发送端一样的二进制数据序列。 源点编码数字信道信号噪声终点解码 传输数字信号最普遍而且最容易的方法是用两个电压电平来表示两个二进制数字。例如，无电压也就是无电流常用来表示0，而恒

4、定的正电压用来表示1。常用的数字数据的数字信号编码有以下几种： (1) 单极性不归零码和双极性不归零码 不归零编码(Non-Return Zero，简称NRZ)分别采用两种高低不同的电平来表示两个二进制 “0和“1。例如，用高电平表示“1，低电平表示“0。 单极性码 在每一码元时间间隔内，有电流发出表示二进制的1；无电流发出那么表示二进制的0。 数字数据的数字信号编码数字数据的数字信号编码每一个码元时间的中心是采样时间，判决门限为半幅度电平，每一个码元时间的中心是采样时间，判决门限为半幅度电平，即即0.5。假设接纳信号的值在。假设接纳信号的值在0.5与与1.0之间，就判为之间，就判为1；假设；

5、假设在在0.5与与0之间，就判为之间，就判为0。每秒钟发送的二进制码元数称为码。每秒钟发送的二进制码元数称为码速，其单位为波特速，其单位为波特Baud。在二进制情况下，。在二进制情况下，1波特相当波特相当于信息传输速率为于信息传输速率为1比特每秒比特每秒bps，此时码元速率等于信，此时码元速率等于信息速率。息速率。 双极性码双极性码在每一码元时间间隔内，发正电流表示二进制的在每一码元时间间隔内，发正电流表示二进制的1；发负；发负电流表示二进制的电流表示二进制的0。正的幅值和负的幅值相等，所以称。正的幅值和负的幅值相等，所以称为双极性码。这种情况的判决门限定为零电平。接纳信号为双极性码。这种情况

6、的判决门限定为零电平。接纳信号的值如在零电平以上，判为的值如在零电平以上，判为1；如在零电平以下判为；如在零电平以下判为0。 (2) 单极性归零码和双极性归零码 单极性归零码:在每一码元时间间隔内，当发1时，发出正电流，但是发电流的时间短于一个码元的时间，就是说，发一个窄脉冲。当发0时，依然完全不发送电流。这样发1时有一部分时间不发电流，幅度降为回零电平。所以称这种码为归零码。单极性归零码01101001单极性不归零码01101001双极性归零码 双极性归零码:在每一码元时间间隔内，当发1时，发出正的窄脉冲；当发0时，发出负的窄脉冲。两个码元之间的间隔时间可以大于每一个窄脉冲的宽度。采样时间总

7、是对准中心。双极性不归零码数据通讯系统数据通讯系统频带传输 利用模拟信道传输二进制数据的方式称为频带传输。频带传输的关键问题是如何将计算机中的二进制数据转化为适宜模拟信道传输的模拟信号。在发送端，需求将二进制数据变换成能在线或其他传输线路上传输的模拟信号，即所谓的调制modulation；而在接纳端，那么需求将收到的模拟信号重新复原成原来的二进制数据，即所谓的解调demodulation。通常将在发送端承当调制功能的设备称为调制器modulator，而将在接纳端承当解调功能的设备称为调制器demodulator。由于数据通讯是双向的，所以实践上在数据通讯的任何一方都要同时具备调制和解调功能，我

8、们将同时具备这两种功能的设备称为调制解调器modem。目前，调制解调器已逐渐被ADSL取代。在调制过程中，选用的载波信号可以表示为yA(t)cos(t+)其中，振幅A、角频率、相位是载波信号的三个电参量，它们是正弦波的控制参数，称为调制参数。它们的变化将对正弦载波的波形产生影响，经过改动这三个参量可以实现对模拟数据信号的编码，相应的调制方式分别称为幅度调制、频率调制和相位调制。(1) 幅度调制。在幅度调制中，频率和相位都是常数，振幅为变量，即载波的幅度随发送的信号而变化。(2) 频率调制。在频率调制中，振幅和相位为常量，频率随发送的信号而变化。(3)相位调制。在相位调制中，振幅、频率为常量，相

9、位随发送的信号而变化。数据01000111(a) 幅度调制(b) 频率调制(c) 绝对相位调制相对相位调制21221121输出数据输入数据发送器公用网数据通讯系统数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号PC机PC机ModemModem源系统目的系统传输系统源点传输系统器接纳器终点发送的信号接纳的信号输入信息输出信息数据通讯系统数据通讯系统多路复用技术在数据传输时，为了高效合理地利用资源，通常采用多路复用技术，使多路数据信号共同运用一条线路进展传输。n个输入1多路复用器2n一条链路 n 个信道多路分配器n个输出12n频分多路复用技术FDM时分多路复用技术TDM波分多路复用技术WDM码分多路复用技术C

10、DMA数据通讯系统数据通讯系统数字通讯系统的质量目的数字通讯系统的质量目的数据通讯系统中，有效性用传输速率来表示，可靠性用数据通讯系统中，有效性用传输速率来表示，可靠性用过失率误码率来衡量。过失率误码率来衡量。1 数据传输速率数据传输速率数据传输速率有两种度量单位：波特率和比特率数据传输速率有两种度量单位：波特率和比特率 波特率波特率波特率又称为波形速率或码元速率。指数据通讯系统中，线路上波特率又称为波形速率或码元速率。指数据通讯系统中，线路上每秒传送的波形个数。其单位是每秒传送的波形个数。其单位是“波特波特Baud。设一个波形。设一个波形的继续周期为的继续周期为T，那么波特率，那么波特率B可

11、以由下式给出：可以由下式给出：B=1/T波特波特 比特率比特率 比特率又称为信息速率，简称数据率，是指发送端和接纳端之间单位比特率又称为信息速率，简称数据率，是指发送端和接纳端之间单位时间内传输数据的平均比特数，其单位是每秒位时间内传输数据的平均比特数，其单位是每秒位(bps)，或每秒千位，或每秒千位(kbps)，或每秒兆位，或每秒兆位(Mbps)。数据传输速率反映了终端设备之间的信。数据传输速率反映了终端设备之间的信息处置才干，它是一段时间的平均值。通常用它来描画数据通讯系统息处置才干，它是一段时间的平均值。通常用它来描画数据通讯系统的性能。的性能。2数据传输的质量数据传输的质量衡量数据传输

12、质量的目的是过失率，通常用误码率来表衡量数据传输质量的目的是过失率，通常用误码率来表示。示。误码率接纳方出现过失的比特数位数误码率接纳方出现过失的比特数位数/总的传输总的传输比特数位数比特数位数100误码率是一个统计平均值，在统计和测试时应采用统计误码率是一个统计平均值，在统计和测试时应采用统计学的方法，在足够时间和足够统计的数量后方可正确得学的方法，在足够时间和足够统计的数量后方可正确得出。出。计算机网络通讯系统中，要求误码率低于计算机网络通讯系统中，要求误码率低于10-6。假照实。假照实践传输的不是二进制码元，需折合成二进制码元计算。践传输的不是二进制码元，需折合成二进制码元计算。数据通讯

13、系统数据通讯系统数据通讯方式数据传送方式：按照一次传输的比特数划分可以分为串行和数据传送方式：按照一次传输的比特数划分可以分为串行和并行，通常情况下，并行通讯誉于间隔较近的情况，串行通并行，通常情况下，并行通讯誉于间隔较近的情况，串行通讯誉于间隔较远的情况；按照数据传输的方向划分可以分为讯誉于间隔较远的情况；按照数据传输的方向划分可以分为单工、半双工和双工。单工、半双工和双工。DTE数据源DTE数据宿011100112233n-1n-1信号地信号地DTE数据源DTE数据宿00 01 1 1 10数据同步方式数据同步方式 无论是并行传输还是串行传输，发送端和接纳端的收发无论是并行传输还是串行传输

14、，发送端和接纳端的收发动作必需控制在同一时间内进展，接纳方必需正确地域动作必需控制在同一时间内进展，接纳方必需正确地域分出每一个代码，这是正确完成传输义务必需处理的一分出每一个代码，这是正确完成传输义务必需处理的一个问题，这就是数据的同步方式。个问题，这就是数据的同步方式。 在串行通讯中，为了节省信道，通常不能设立公用的握在串行通讯中，为了节省信道，通常不能设立公用的握手信号线实现收发双方的数据同步，必需在串行数据信手信号线实现收发双方的数据同步，必需在串行数据信道上传输的数据编码中处理此问题。在数据串行传输过道上传输的数据编码中处理此问题。在数据串行传输过程中，传输的是已编码的各种传输码形，

15、接纳到的是变程中，传输的是已编码的各种传输码形，接纳到的是变化的电平信号，为了正确识别和恢复代码，必需处理以化的电平信号，为了正确识别和恢复代码，必需处理以下问题：下问题： 正确区分和识别每个比特即每位；正确区分和识别每个比特即每位； 区分出每个代码如一个区分出每个代码如一个ASCII码字符，即区码字符，即区分出每个代码的起始和终了位；分出每个代码的起始和终了位； 区分出完好的报文数据块数据帧的开场和终区分出完好的报文数据块数据帧的开场和终了位。了位。 以上三个问题对应着三个概念：位同步、字符同步以上三个问题对应着三个概念：位同步、字符同步和数据帧同步。通常处理上述问题的方法有两种：和数据帧同

16、步。通常处理上述问题的方法有两种：同步传输方式和异步传输方式。这两种传输方式的同步传输方式和异步传输方式。这两种传输方式的区别在于发送和接纳设备的时钟是异步的，还是同区别在于发送和接纳设备的时钟是异步的，还是同步的。步的。异步传输异步传输同步传输同步传输过失检查过失检查 这种方式为：每个字符都独立传输，接纳设备每收到一这种方式为：每个字符都独立传输，接纳设备每收到一个字符的开场位后进展同步。每个字符在传输时都前后个字符的开场位后进展同步。每个字符在传输时都前后分别加上起始位和终了位，以表示一个字符的开场和终分别加上起始位和终了位，以表示一个字符的开场和终了。起始位为了。起始位为“0，终了位为，

17、终了位为“1，终了位的长度可以，终了位的长度可以为为1位、位、1.5位或位或2位。起始位和终了位的作用是实现字位。起始位和终了位的作用是实现字符同步，字符之间的间距时间是恣意的，但发送一符同步，字符之间的间距时间是恣意的，但发送一个字符时，发送每一位占用的时间长度都是双方商定好个字符时，发送每一位占用的时间长度都是双方商定好的，且坚持各位都恒定不变。每位占用时间的倒数称为的，且坚持各位都恒定不变。每位占用时间的倒数称为波特率。假设没有发送的数据，那么发送方就发送延续波特率。假设没有发送的数据，那么发送方就发送延续的停顿位。接纳方根据从的停顿位。接纳方根据从1到到0的跳变来识别一个新字符的跳变来

18、识别一个新字符的开场。这样收发双方的收发速率按编程商定而根本坚的开场。这样收发双方的收发速率按编程商定而根本坚持一致，从而实现位同步；经过起始位和终了位而实现持一致，从而实现位同步；经过起始位和终了位而实现字符同步；帧同步靠传送特殊控制字符来实现。字符同步；帧同步靠传送特殊控制字符来实现。 异步传输异步传输10100(a)1 个字符5 位信息位1.5位停止位1位起始位(b)1位起始位110000107 位信息位1 个字符1位校验位2位停止位异步通讯位同步的方法方式方式同步传输同步传输 这种方式为：以固定的时钟节拍来发送数据信号，这种方式为：以固定的时钟节拍来发送数据信号，字符间顺序相连，既无间

19、隙也没有插入位。收发双字符间顺序相连，既无间隙也没有插入位。收发双方的时钟信号与传输的每一位严厉对应，以到达位方的时钟信号与传输的每一位严厉对应，以到达位同步，在开场发送一帧数据前须发送固定长度的帧同步，在开场发送一帧数据前须发送固定长度的帧同步字符，发送完数据后再发送帧终止字符，这样同步字符，发送完数据后再发送帧终止字符，这样就实现了字符和帧的同步，之后延续发送空白字符，就实现了字符和帧的同步，之后延续发送空白字符，直到发送下一帧时反复上述过程。直到发送下一帧时反复上述过程。 同步字符数据1数据2数据n校验字符CRC1校验字符CRC2同步字符一帧下一帧数据场同步字符数据1数据2数据n校验字符

20、CRC1校验字符CRC2同步字符一帧下一帧同步字符a单同步格式b双同步格式同步信号的编码和解码方式方式过失检查和控制过失类型：随机过失；突发过失过失检测码：奇偶校验码；循环冗余校验码 奇偶校验码：发送端在每个字符的最高或最低位之后附加一个奇偶校验位，这个校验位可为1或0，以便保证整个字符为1的位数为奇数或偶数。循环冗余校验码 ：发送端在发送根本信息的同时也发送一个按照一定规那么自动生成CRC校验码。奇偶校验奇偶校验CRC校验校验网络构造网络构造字符ASCII水平奇校验H1 0 0 1 0 0 01a1 1 0 0 0 0 10m1 1 0 1 1 0 10g1 1 0 0 1 1 10n1 1

21、 0 1 1 1 00c1 1 0 0 0 1 11o1 1 0 1 1 1 11垂直奇校验 0 1 1 1 1 1 00过失控制过失控制接纳端：收到带校验和的数据后，用G(x)去除它，假设有余数，那么传输出错。任何一个二进制代码都可以和一个只需0、1两个系数的多项式建立一一对应的关系。 101101165432101011011xxxxxxx CRC校验的前提：发送方和接受方必需事先确定一个二进制数G(x) (生成多项式)。发送端：根据计算规那么计算校验码，并将校验码附加在根本信息码的末尾构成传输码，传输码对应的多项式可以整除生成多项式G(x)。过失校验过失校验CRC校验码的生成规那么642

22、( )1G xxxx742( )K xxxxx632( )( )/( )1R xx K xG xxxx设K(x)对应一个k位要发送的信息，G(x)为一个生成多项式，其最高次方为r，R(x)对应一个CRC多项式，那么R(x)为：xrK(x)/G(x) 的余式(取异或)发送多项式为：T(x)= xrK(x)+R(x)613108732( )( )( )1T xx K xR xxxxxxxx循环冗余码循环冗余码(CRC)例子：例子：数据=1101011011G(x) (生成多项式)=10011传输码元=数据移位后+余数 11010110111110过失控制过失控制计算机网络的拓扑构造计算机网络指的是

23、硬件系统的衔接方式，即网络硬件的规划，通常用不同的拓扑来描画物理设备布线的不同方案。 最常用的网络拓扑有：总线型、环型和星形环型网络：属于分散型网络，远间隔传输，同时可以保证信号的质量，但是信息量不宜大。星形网络：属于集中型网络，易于将信息流聚集起来，信息处置效率较高，但可靠性较低。总线型网络：属于分散型网络，构造灵敏，易于扩展，可靠性高。集线器服务器服务器工作站工作站打印机打印机工作站工作站工作站工作站工作站服务器服务器工作站工作站工作站工作站工作站打印机打印机 星形总线型环型查询查询令牌令牌CSMA/CD介质访问技术 要使信息可以在网络中传送，就必需采用适宜网络构造拓扑构造的介质访问控制技

24、术。 常用的介质访问技术有： 1、查询 2、令牌传送 3、CSMA/CD查询查询令牌令牌CSMA/CD交换交换查询方式 这种方式主要用在星形或总线网中。网络中的主站依次讯问各站能否要通讯，查询时先给各站发送一个讯问信息，收到呼应后再控制各站通讯。假设有多个站要发送信息，主站可根据各站的优先级高低安排发送顺序。硬件构造图硬件构造图令牌传送1令牌环网：令牌环网运用一个标志令牌作为数据发送的独一“答应证，沿着环轮转。获得空令牌的站点可以将其改为忙令牌并附在后面，其他站点不能发送数据。2令牌总线网：令牌总线网采用总线构造的物理规划，但将一切站点构成一个逻辑环，以令牌的方式传送数据。结合总线网和令牌环网

25、的优点硬件构造图硬件构造图CSMA/CDCSMA/CD CSMA/CD 方法的根本思想：方法的根本思想： 公共通道，广播发送，先听后发，边公共通道，广播发送，先听后发，边听边发，冲突停顿，随机延迟，错开重发。听边发，冲突停顿，随机延迟，错开重发。 CSMA/CD 方法包括三个主要内容：1载波侦听多路访问2冲突检测3退避算法交换 一什么是交换？一什么是交换？ 交换就是按某种方式动态地分配传输线路资源交换就是按某种方式动态地分配传输线路资源 例如，交换机在用户呼叫时为用户选择一条可用的线路例如，交换机在用户呼叫时为用户选择一条可用的线路进展接续。用户挂机后那么断开该线路，该线路又可分进展接续。用户

26、挂机后那么断开该线路，该线路又可分配给其它用户。配给其它用户。 二为什么要采用交换技术？二为什么要采用交换技术？ 节省线路投资，提高线路利用率节省线路投资，提高线路利用率 三实现交换的方法主要有：电路交换线路交换、三实现交换的方法主要有：电路交换线路交换、报文交换、分组交换报文交换、分组交换电路交换电路交换报文交换报文交换分组交换分组交换网络协议网络协议比较比较线路交换(电路交换 线路电路交换Circuit Switching方式，就是经过网络中的节点在两个站之间建立一条公用的物理通讯线路。 线路交换方式的通讯包括三种形状： 1线路建立：在传输任何数据前，必需建立端到端的物理衔接。 2数据传送

27、 3线路撤除：某个数据传送终了后，要终了衔接。 特点： 建立衔接的时间长； 一旦建立衔接就独占线路，线路利用率低； 无纠错机制； 建立衔接后，传输延迟小。 不适用于计算机通讯，由于计算机数据具有突发性的特点，真正传输数据的时间不到10%。 交换交换阐明阐明报文交换 整个报文整个报文(Message)作为一个整体一同发送。作为一个整体一同发送。 在交换过程中，交换设备将接纳到的报文先存储，待信道在交换过程中，交换设备将接纳到的报文先存储，待信道空闲时再转发出去，一级一级中转，直到目的地。这种数空闲时再转发出去，一级一级中转，直到目的地。这种数据传输技术称为存储据传输技术称为存储-转发。转发。 传

28、输之前不需求建立端到端的衔接，仅在相邻结点传输报传输之前不需求建立端到端的衔接，仅在相邻结点传输报文时建立结点间的衔接。文时建立结点间的衔接。称为称为“无衔接的无衔接的 缺陷：缺陷： 报文大小不一，呵斥存储管理复杂。报文大小不一，呵斥存储管理复杂。 大报文呵斥存储转发的延时过长；大报文呵斥存储转发的延时过长； 出错后整个报文全部重发。出错后整个报文全部重发。交换交换阐明阐明分组交换 将报文划分为假设干个大小相等的分组将报文划分为假设干个大小相等的分组(Packet)进展存进展存储转发。储转发。 数据传输前不需求建立一条端到端的通路数据传输前不需求建立一条端到端的通路也是也是“无无衔接的衔接的

29、有强大的纠错机制、流量控制和路由选择功能。有强大的纠错机制、流量控制和路由选择功能。 优点：优点： 对转发结点的存储要求较低，可以用内存来缓冲分组对转发结点的存储要求较低，可以用内存来缓冲分组速度快；速度快； 转发延时小转发延时小适用于交互式通讯；适用于交互式通讯； 某个分组出错可以仅重发出错的分组某个分组出错可以仅重发出错的分组效率高；效率高； 各分组可经过不同途径传输，容错性好。各分组可经过不同途径传输，容错性好。交换交换阐明阐明虚电路方式 在发送任何分组之前，需求建立一条逻辑衔接虚电路，每个分组包含一个虚电路标识符，各分组沿虚电路的途径，以存储转发方式经过中间节点依次到达目的地，完成后吊

30、销这条虚电路。交换交换阐明阐明电路交换电路交换报文交换报文交换分组交换分组交换S1-S3的通讯的通讯三种数据交换技术的比较 三种数据交换技术总结如下： 1线路交换：在数据传送之前需建立一条物理通路，在线路被释放之前，该通路将不断被一对用户完全占有。 2报文交换：报文从发送方传送到接纳方采用存储转发的方式。 3分组交换：数据报方式与报文交换类似，但报文被分成组传送，并规定了分组的最大长度，到达目的地后需重新将分组组装成报文；而虚电路与线路交换类似，但它建立的是一条逻辑通路。呼叫请求呼叫阶段数据传送报文报文报文报文P1P2P3P4P1P2P3P1P2P4P3P4时间ABCDABCDABCD图1.5

31、 三种交换方式的比较（a）线路（电路）交换（b）报文交换（c）分组交换交换交换网络协议的作用 为进展网络中的数据交换而建立的规那么、规范或商定即称为网络协议。一个网络协议主要由以下三个要素组成： 1语法，即数据与控制信息的构造或格式； 2语义，即需求发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种呼应； 3同步，即事件实现顺序的详细阐明。 计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系构造(architecture)，也就是说，计算机网络的体系构培育是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的准确定义。体系构造是笼统的，而实现那么是详细的，是真正在运转的计算机硬件和软件。网络协议的分层模型物理层协议物理层

32、协议数据链路层协议数据链路层协议运用层运用层是原理体系构造中的最高层。运用层确定运用层是原理体系构造中的最高层。运用层确定进程之间通讯的性质以满足用户的需求进程之间通讯的性质以满足用户的需求(这反映在这反映在用户所产生的效力恳求用户所产生的效力恳求)。运输层运输层的义务就是担任主机中两个进程之间运输层的义务就是担任主机中两个进程之间的通讯，其数据传输的单位是报文段的通讯，其数据传输的单位是报文段(segment)。运输层具有复用。运输层具有复用(multiplexing)和分用和分用(demultiplexing)的功能。因特网的运的功能。因特网的运输层可运用两种不同协议。即面向衔接的传输层可

33、运用两种不同协议。即面向衔接的传输控制协议输控制协议TCP (Transmission Control Protocol)，和无衔接的用户数据报协议，和无衔接的用户数据报协议UDP (User Datagram Protocol)。网络层网络层担任为分组交换网上的不同主机提供通讯。网络层担任为分组交换网上的不同主机提供通讯。在网络层，数据的传送单位是分组或包。在在网络层，数据的传送单位是分组或包。在TCP/IP体系中，分组也叫作体系中，分组也叫作IP数据报，或简称为数据报。数据报，或简称为数据报。数据链路层数据链路层的义务是在两个相邻结点间的线路数据链路层的义务是在两个相邻结点间的线路上无过失

34、地传送以帧上无过失地传送以帧(frame)为单位的数据。为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。数据链路每一帧包括数据和必要的控制信息。数据链路层有时也常简称为链路层。层有时也常简称为链路层。 数据链路层就把一条有能够出过失的实践数据链路层就把一条有能够出过失的实践链路，转变成为让网络层向下看去好似是一条链路，转变成为让网络层向下看去好似是一条不出过失的链路。不出过失的链路。物理层物理层的义务就是透明地传送比特流。物理层的义务就是透明地传送比特流。“透明是一个很重要的术语。它表示：某一个透明是一个很重要的术语。它表示：某一个实践不存在的事物看起来却好似存在一样。实践不存在的事物看起来却好

35、似存在一样。 阐明的是运用进程的数据在各层之间的传送阐明的是运用进程的数据在各层之间的传送过程中所阅历的变化。这里为简单起见，假定两过程中所阅历的变化。这里为简单起见，假定两个主机是直接相连的。个主机是直接相连的。通讯原理图通讯原理图物理层协议 用于物理层的协议也常称为物理层规程(procedure)。 可以将物理层的主要义务描画为确定与传输媒体的接口的一些特性，即： 1机械特性。 2电气特性。 3功能特性。 4规程特性。逻辑衔接图逻辑衔接图数据链路层协议 链路(link)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。 数据链路(data link)那么是另一个概念。这是由于当

36、需求在一条线路上传送数据时，除了必需有一条物理线路外，还必需有一些必要通讯协议来控制这些数据的传输。 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，而逻辑链路就是上面的数据链路，是物理链路加上必要的通讯协议。数据链路层的主要功能 1链路管理 数据链路的建立、维持和释放就叫做链路管理。 2帧同步 3流量控制(flow control) 4过失控制 5将数据和控制信息区分开 6透明传输 7寻址HDLC协议协议最简单流量控制的数据链路层协议由接纳方控制发送方的数据流，乃是计算机网络中流量控制的一个根本方法。 假定：链路是理想的传输信道，即所传送的任何数据既不会

37、出过失也不会丧失。 在发送结点： 1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； 3将发送缓存中的数据帧发送出去； 4等待； 5假设收到由接纳结点发过来的信息(此信息的格式与内容可由双方事先商定好)，那么从主机取一个新的数据帧，然后转到2。 在接纳结点： 1等待； 2假设收到由发送结点发过来的数据帧，那么将其放入数据链路层的接纳缓存； 3将接纳缓存中的数据帧上交主机； 4向发送结点发一信息，表示数据帧曾经上交给主机； 5转到(1)。适用的停顿等待协议 传输数据的信道不能保证使所传的数据不产生过失，并且还需求对数据的发送端进展流量控制。 图a画的是数据在传输过程中不出过失的情况。 当发现过失时，结点B就向主机A发送一个否认帧NAK，以表示主机A该当重传出现过失的那个数据帧。图b画出了主机A重传数据帧。HDLC协议协议停顿等待协议的算法 在发送结点： 1从主机取一个数据帧。 2V(S)0。发送形状变量初始化 3N(S)V(S)；将发送形状变量的数值写入发送序号 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。 5设置超时计时器。选