【计算机网络】数据链路层 : 封装数据帧 ( 附加信息 |
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文章目录一、 封装数据帧二、 "数据帧" 附加信息三、 "数据帧" 帧同步四、 "数据帧" 长度五、 "数据帧" 组装方法六、 透明传输七、 字符计数法八、 字符填充法 ( 加转义字符 )九、 零比特填充法 ( 5 "1" 1 "0" )十、 违规编码法十一、 透明传输常用方法一、 封装数据帧 封装数据帧 : ① 发送端封装数据帧 : 在 网络层 下发的 IP 数据报 信息基础上 , IP 数据报 的 前面 加上 帧首部 , IP 数据报 的后面 加上 帧尾部 ; ② 接收端识别数据帧 : 接收端 收到 物理层 上交的 比特流 之后 , 根据 数据帧 的首部 , 尾部 标记 , 从连续的比特流中 , 识别出 数据帧的 开始 和 结束位置 ; 二、 “数据帧” 附加信息"数据帧" 附加信息 : ① 帧界定符 : 首部 和 尾部 包含 很多控制信息 , 其中的一种控制信息 帧定界符 , 用于确定 数据帧的界限 ; ② 其它信息 : 除了 帧定界符 之外 , 还包括 差错控制信息 , 流量控制信息 , 物理地址信息 ; 三、 “数据帧” 帧同步"数据帧" 帧同步 : ① 帧界定符 : 在 首部 和 尾部 添加的 字段 中有 帧定界符 , 根据 帧定界符 可以确定数据帧的开始 , 结束位置 ; ② 帧同步 : 接收方 从 接收到的 二进制 比特流中 , 识别出 数据帧的 其实位置 和 终止位置 ; ③ 数据帧 发送 与 接收 : 发送方 从 帧首部 开始发送 , 到 帧尾部 发送完毕 , 接收方 首先从 帧首部 判断数据帧的开始 , 直到 接收到帧尾部 帧定界符 , 确定收到了一个完整的数据帧 ; 四、 “数据帧” 长度数据链路层 帧长 : ① 数据帧组成部分 : 帧首部 , 帧数据部分 , 帧尾部 ; ② 数据帧帧长 : 帧首部长度 + 帧数据长度 + 帧尾部长度 之和 , 就是数据帧 帧长 ; ③ 帧的数据部分长度 限制 : 帧数据部分的 数据长度要 小于等于 最大传送单元 MTU ; 五、 “数据帧” 组装方法数据帧 组装方法 : 字符计数法字符填充法零比特填充法违规编码法六、 透明传输"透明传输" 概念 : 不管传输什么样的比特组合 , 都能够在链路上传输 ; 数据信息 与 控制信息 区分问题 : 数据中的比特组合 恰好 与 某个控制信息 完全一样 , 此时就需要采取一些措施 , 能够使接收方认为这是数据信息 , 不是控制信息 , 这样才能保证 数据链路层 传输的透明性 ; 七、 字符计数法字符计数法 : 数据帧 首部 的 计数字段 , 表明 数据帧 字符数 ; 计数字段 : 1 Byte ( 字节 ) , 8 bit ( 位 ) ;缺点 : 所有的数据帧都连续存放 , 如果其中有一个数据帧出错了 , 那么后续所有的数据帧都会出错 ; 八、 字符填充法 ( 加转义字符数据帧透明传输需求 : ① 数据帧封装 : 数据帧 添加 帧首部 , 和 帧尾部 ; 帧首部 和 帧尾部 之间的部分就是实际的数据 ; ② 传输 文本文件 : 数据帧 的数据 是 文本文件组成时 , 数据都是 ASCII 码 , 键盘上传输的任何字符 , 都 可以透明传输 ; ③ 传输 非文本文件 : 如果传输的文件是 非 文本文件 , 如 图像 , 音频 , 视频 等 , 此时 文件中的数据可能是任意值 , 就有可能与 帧尾部 或 帧首部 相同 , 此时就需要 采用 字符填充法实现 透明传输 ; 字符填充法 : ① 数据的随机性 : 原始数据中 , 存在 与 帧首部 , 帧尾部 相同的数据 ; ② 发送端填充转义字符 : 在这些 数据中的 帧首部 / 帧尾部 相同的数据前 , 填充一个转义字符 , 告诉接收端 , 转义字符后的后续数据作为帧数据 , 不当做 帧首部 / 帧尾部 使用 ; ③ 接收端接收数据 : 接收端 接收到的数据中有 转义字符 + 帧首部 / 尾部 样式的信息时 , 将转义字符后的数据当做帧数据 ; 当接收到 单独的 帧首部 / 尾部 时 ( 没有转义字符 ) , 才将其当做数据帧的首部 / 尾部 ; 九、 零比特填充法 ( 5 “1” 1 “0” )零比特填充法 : ① “数据帧” 首部尾部设定 : 数据帧首部尾部 都设定成 01111110, 解决 数据中出现 01111110数据的情况 , 实现透明传输 ; ② 发送端 : 扫描发送数据 , 发现有连续的 5个 1, 就在后面加上一个 0; 这样 帧数据 永远不会出现 6个 1的数据 ; ③ 接收端 : 扫描接收数据 , 发现有连续的 5个 1, 就将后面的 0删除 ; 对应 发送端的操作 ; 这样在比特流中可以传输任意比特组合 , 不会引起 数据帧 边界判定错误的问题 , 实现了透明传输 ; 十、 违规编码法正常编码 : 曼彻斯特编码 / 差分曼彻斯特编码 中 , 不管是 0, 还是 1, 在码元 中肯定会跳变一次 , 要么是 高-低 跳变 , 要么是 低-高 跳变 ; 违规编码 : 使用 “高-高” , “低-低” 码元 来作为 数据帧 的 起始 和 终止 边界 ; 十一、 透明传输常用方法字符计数法 中如果出现差错 , 导致后果太严重 , 一般情况下不使用该方法 ; 字符填充法 实现复杂 , 兼容性差 , 一般情况下也不使用 ; 常用的透明传输实现方法是 零比特填充法 和 违规编码法 ; |
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