计算机网络 谢希仁课件及答案 第3章 数据链路层

本课件共 10个 Powerpoint 文件（每章一个）。教师可根据教学要求自由修改此课件（增加或删减内容），但不能自行出版销售。 对于课件中出现的缺点和错误，欢迎读者提出宝贵意见，以便及时修订。 课件制作人 谢希仁 数据链路层是计算机网络中负责物理层之上数据包传输的层次，它的主要任务包括帧定界、差错控制、流量控制、透明传输以及寻址等。本课件由谢希仁教授制作，重点关注第三章——数据链路层的内容。 在数据链路层的基本概念中，首先要区分链路和数据链路的区别。链路指的是物理线路，如电缆或无线通道，而数据链路则包含了物理线路和用于控制数据传输的通信协议。数据链路层的适配器，通常是网卡，不仅包含物理层功能，还实现了数据链路层的协议，使得数据能够在链路上正确、有效地传输。 数据链路层的主要功能包括： 1. 链路管理：建立、维护和终止连接。 2. 帧定界：识别数据帧的开始和结束。 3. 流量控制：防止数据过快传输导致接收端无法处理。 4. 差错控制：检测并纠正传输过程中的错误。 5. 分离数据和控制信息：确保数据的正确传递。 6. 透明传输：确保数据中特殊字符不会引起混淆。 7. 寻址：定义设备的逻辑地址，以便在网络中定位。 停止等待协议是一种简单的数据链路层协议，用于解决数据传输中的流量控制问题。在理想情况下，假定传输信道无差错，接收端能够处理所有发送的数据。但在实际操作中，为了防止发送端过快发送导致接收端无法处理，接收端会通过反馈信息来控制发送端的数据流。当发送方发送一个帧后，必须等待接收方的确认信息才能继续发送下一个帧，这就是“停止等待”策略。如果在等待期间未收到确认，发送方将重新发送前一个帧，以确保数据的正确接收。 此外，课件还涉及连续ARQ（Automatic Repeat reQuest）协议和选择重传ARQ协议，它们都是更为复杂的流量控制机制。连续ARQ允许发送方在接收到确认之前连续发送多个帧，提高了效率。滑动窗口的概念是连续ARQ的基础，窗口大小决定了可以发送但未确认的帧数。选择重传ARQ则是在接收端发现错误帧时，只重新请求错误帧的重传，而非所有帧，从而节省了带宽资源。 另一个重要的链路层协议是面向比特的HDLC（High-Level Data Link Control），它是一种广泛使用的同步链路控制协议，具有帧定界、错误检测和流量控制等功能。PPP（Point-to-Point Protocol）是因特网上广泛使用的点对点协议，它支持多种网络层协议，包括IP，并且包含了身份验证、压缩和加密等功能。 数据链路层是网络通信中的关键层次，它通过各种协议和技术确保数据的可靠传输。本课件详细讲解了数据链路层的基础概念、停止等待协议以及更复杂的流量控制机制，为理解计算机网络的底层运作提供了坚实基础。