数据传输控制规程和接口PPT推荐.ppt
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21理解数据通信过程1并与电话通信过程相比较。
22了解面向字符的数据传输控制规程、链路结构和传输控制字符的功能。
23掌握面向字符的数据传输控制规程的文电格式和数据通信阶段的操作过程。
24了解面向比特的数据传输控制规定的基本内容。
理解基本概念包括站的类型、链路结构和帧结构。
了解控制段基本格式。
3传输控制规程比较,要求了解HDLC规程的优点,达到“识记”要求。
返回结束学习要求1.掌握RS-232和X.21接口的基本特性;
2.掌握各种线路控制规程的基本原理;
3.掌握数据传输控制规程中流量控制的基本原理;
4.掌握数据传输控制规程中差错控制的基本原理;
5.了解面向字符的传输控制规程的基本原理及关键技术;
6.掌握HDLC的基本原理及关键技术;
7.理解PPP的基本原理;
返回结束学习目录返回6.1物理层接口6.2线路规程6.3数据传输控制规程的功能6.4面向字符的传输控制规程6.5面向比特的传输控制规程6.6Internet中的PPP协议结束6.1物理层接口DTE和DCE之间的接口本节内容提要:
接口标准化的必要性接口标准化的内容,即机械特性,电气特性和功能特性本节将介绍常用国际接口标准EIA(电子工业联合会)的RS-232(串行通信)、X.21(适用于公用数据网)的原理与特性6.1物理层接口机械特性:
规定了DTE-DCE间接口的接线器以及DCE侧的插座形状、尺寸和插脚排列(即插脚与接口电路的对应关系)。
电气特性:
规定了DTE-DCE间接口电路的阻抗和信号电平等。
功能特性(逻辑条件或规程条件):
规定了接口电路的功能定义和规程特性(各接口电路相互间操作要求和相互关系等)。
V系列建议:
ITU-T提出的在现有电话网上加装MODEM进行模拟数据传输时的接口标准;
X系列建议:
适合公用数据网中的数字数据传输接口标准;
I系列建议:
适合于ISDN的接口标准。
6.1.1EIARS-232接口DB-25型通信电缆的连接器直接连接的最大物理距离为15米通信速率低于201024bps。
1机械特性6.1.1EIARS-232接口2电气特性数据信号电气特性控制信号电气特性6.1.1EIARS-232接口3功能特性引脚功能6.1.1EIARS-232接口EIARS-232-C引脚典型连接图EIARS-232-C用引脚连接图三线连接反馈连接6.1.2X.21接口X.21的设计目标:
允许在比EIA-232-C更长的距离上进行更高速率的数据传输,支持最大的DTE-DCE电缆距离是300m,可以按同步方式和全双工方式运行,传输速率最大可达10Mbit/s;
显著减少信号线的数目。
X.21接口适用于数字线路访问公共数据网的国家和地区。
6.1.2X.21接口X.21接口机械特性采用15针的标准连接器,但其中只定义了8条接口线6.1.2X.21接口X.21使用实例6.2线路规程数据传输系统中,发送端必须在接收端进入准备接收状态之后,才能发送数据,数据链路层的线路规程正是用来解决此类问题的,它具有监视链路的建立,以及在给定时刻给一个具体设备进行数据传送的权利。
本节内容提要:
6.2.1询问/应答方式6.2.2轮询/选择方式本节将介绍线路规程的两种具体方式6.2.1询问/应答方式数据站的概念主站和从站控制站和辅助站6.2.1询问/应答方式询问/应答线路规程控制过程6.2.2轮询/选择模式工作原理由一个主站和若干个从站构成主站控制链路,从站遵从其指令所谓轮询是指主站轮流询问从站是否有数据等待发送所谓选择是指主站告知某个被选择的目标从站准备好接收数据地址为了主站能识别并且与一个具体从站通信,在链路上每个站点都要有一个名字或地址用于进行自身标识。
轮询/选择协议对所有命令帧与响应帧都进行标识,指明其源站点和目的站点。
6.2.2轮询/选择模式选择在发送数据前,主站产生并发送一个选择帧(SEL)来选择从站6.2.2轮询/选择模式轮询主站询问各个从站是否有数据进行传输,保证一次只能存在一个传输,不出现信号冲突。
6.3数据传输控制规程的功能数据传输控制规程基本功能是保证数据可靠的传输,主要完成帧控制、透明传输、链路管理、差错控制、流量控制等功能。
6.3.1流量控制6.3.2差错控制本节将介绍流量控制和差错控制功能的原理及实现6.3数据传输控制规程的功能帧控制:
主要实现帧的组成以及帧同步等;
透明传输:
要求链路能传输各种数据信息,而不必考虑它可能出现的任何组合模式的含义;
链路管理:
控制信息的传输方向,建立和释放链路的逻辑连接,显示站点的工作状态。
6.3.1流量控制流量控制功能流量控制主要处理发端发送速率大于收端接收速率的问题,实现以下四个功能:
防止由于网络和用户过载而产生的吞吐量降低,以及响应时间增长的现象;
避免死锁;
在用户间合理分配资源;
网络及其用户之间的速率匹配。
6.3.1流量控制滑动窗口在收发两端分别设置接收窗口和发送窗口,以限定传输速率发送窗口6.3.1流量控制接收窗口6.3.1流量控制滑动窗口实例分析6.3.1流量控制流量控制类型流量控制并不是数据链路层特有的功能,整个数据通信网络中存在五级流量控制:
6.3.1流量控制流量控制类型链路级的流量控制在数据链路层和网络层,其目的是要保护各条通信链路或访问通信链路的缓存器避免拥塞;
入网级流量控制属于数据链路层,其目的是控制外部流量,防止吞没网内节点;
入口到出口级流量和虚电路级流量控制属于网络层,主要用于保护出口交换机和虚电路上的用户进程,以及避免接入路径上发生拥塞;
传输级的流量控制属于传输层,实现端对端的流量控制,防止用户进程缓存器溢出。
6.3.2差错控制停等协议原理发端每发一帧后都要等待收端的应答信息(包括肯定应答ACK和否定应答NAK)的到来,然后确定是重发该帧还是发下一帧。
协议实现简单等待确认造成传输效率比较低,特别对高速信道。
特点6.3.2差错控制数据链路上可能出现的几种情况6.3.2差错控制超时重传带来的问题:
若丢失的是确认帧,超时重传会使收端收到两个同样的数据帧,而收端无法识别重复的数据帧,导致差错重复帧。
解决方法:
必须使每一个数据帧带上不同的发送序号,每发送一个新的数据帧就把它的发送序号加1。
若收端收到发送序号相同的数据帧,就表明出现了重复帧,就丢弃这一重复帧。
注意:
此时收端还必须给发端发送一个确认帧。
6.3.2差错控制回退n协议允许连续发送数据帧而不必等待应答帧的到来,若一帧丢失或损坏,就回到最近一次得到正确应答的位置,重传其后的所有帧。
6.3.2差错控制回退n协议以上仍然采用了逐帧确认的方式,实际应用时发送端并不期望对发送的每一帧都得到一个ACK。
因此不能通过ACK编号的缺少来辨别ACK帧和NAK帧的丢失。
相反,它采用定时器,在等待应答之前发送设备可以按照流量控制窗口所允许的数目尽量发送帧,一旦到达发送限度或是发送端没有数据发送了,它就开始等待并且定时器开始计时。
如果在时间限制内没有应答消息到来,发送方将最近一次ACK帧之后的所有帧重新再发送一次。
6.3.2差错控制选择重发协议协议允许连续发送,但出错时只重发出错帧。
6.4面向字符的传输控制规程面向字符控制规程又称基本型传输控制规程,是最早提出的同步数据传输协议。
使用字符编码集中的一个子集来控制链路的操作,监视链路的工作状态,主要适用于中低速异步或同步传输,半双工交替方式的操作,适合通过电话网的数据通信。
6.4.1报文格式6.4.2数据传输过程6.4.3差错控制6.4.4透明传输6.4.1报文格式控制字符标题开始(SOH:
StartofHead)正文开始(STX:
StartofText)码组结束(ETB:
EndofTransmissionBlock)正文结束(ETX:
EndofText)询问(ENQ:
Enquiry)确认(ACK:
Acknowledge)否认(NAK:
NegativeAcknowledge)传输结束(EOT:
EndofTransmisison)同步空闲(SYN:
SynchronousIdle)数据链路转义(DLE:
DataLinkEscape)6.4.1报文格式报文格式信息报文格式信息报文的基本格式当正文很长时分成n组传输的格式6.4.1报文格式无标题的信息电文格式当标题长时,标题分成m组的格式6.4.1报文格式监控报文格式正向控制报文功能传输控制字符探询地址选择地址ENQ选择站选择(前缀)ENQ标识和状态(前缀)ENQ脱离中性(前缀)ENQ返回控制站或返回中性状态(前缀)ENQ询问(催促应答)(前缀)ENQ放弃码组放弃(前缀)ENQ站放弃(前缀)ENQ拆线(前缀)DLEEOT6.4.1报文格式对信息电文的应答肯定应答对非编号方式应答(对每个码组)(前缀)ACK对编号方式应答对偶数编号码组(前缀)DLE0对奇数编号码组(前缀)DLE1否定应答(前缀)NAK要求暂停发送(前缀)DLE对选择序列的应答肯定应答非编号方式应答(前缀)ACK编号方式应答(前缀)DLE0否定应答(前缀)NAK对探询序列的否定应答(前缀)EOT请求返回控制站(前缀)EOT返回中性状态(前缀)EOT码组中断(前缀)EOT站中断(前缀)DLE拆线(前缀)DLEEOT反向控制报文6.4.2数据传输过程过程数据链路的建立数据链路建立过程有探询、选择和竞争三种方式探询方式:
控制站按一定顺序引导辅助站成为主站的过程轮流探询传递探询6.4.2数据传输过程过程数据链路的建立控制站发出的轮询序列由轮询地址和ENQ组成,被轮询的站返回EOT回答,表明没有信息要发送,链路转移到通信结束状态。
被轮询的站返回以SOH或STX开始的信息文电,表明该站已经成为主站状态,链路转移到数据传输状态,开始数据传输。
选择方式:
主站用选择序列引导对方站成为从站。
选择序列由选择地址和ENQ组成。
被选择的站返回ACK,表明它可以接收报文,链路转移到数据传输状态,开始传输数据。
若被选择的站返回NAK,表明它不能接收信息,链路或是转移到通信结束状态,或是停留在建立时间链路状态,主站需要重复选择过程。
竞争方式:
争夺作主站。
6.4.2数据传输过程过程数据链路的建立竞争方式:
其基本方法是按照“先来先服务”的原则分配线路。
一个终端请求占有线路传输数据时,如果线路空闲,就可立即传输数据,否则不能占用。
在半双工通信系统中,两地的终端可能同时发出选择序列要求对方接收数据,这时将产生建立数据链路冲突现象。
如果出现:
终端发出选择序列后,收到的不是确认或否认回答,而是一个选择序列;
终端发出选择序列后,收不到回答,则判为链路建立出现冲突。
脱离竞争完成链路建立过程。
预先约定终端停止发送选择序列,而对选择的序列进行回答;
规定两个终端重发选择序列的时间间隔不同,时间间隔短的最终会成为主站。
6.4.2数据传输过程数据传输根据不同系统的要求封装报文,并以停止等待传送方式;
在数据传输过程中,经常需要安排一些完成附加功能的规程,常见的附加规程有放弃规程、中断规程等。
传输结束下列每一种情况都可以结束数据传输过程:
当主站成功地发送完所有的数据时;
当被探询的站没有信息要发送,或被选择的站不能接收时;
在出现不正常情况,主站或从站希望停止正在进行的传输时。
6.4.3差错控制实现方式停止等待ARQ方式信道编码方式垂直校验、水平校验或者二者结合成行列监督编码使用循环冗余校验编码(CRC)差错控制范围对于用SOH开头或STX开头的信息文电或码
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- 关 键 词:
- 数据传输 控制 规程 接口