【计算机网络】数据链路层 : 总结 ( 封装成帧 | 流量控制与可靠传输 | 差错控制 | 介质访问控制 | 局域网 | 广域网 | 数据链路层设备 ) ★★★(二)

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访问控制,不限时长
简介: 【计算机网络】数据链路层 : 总结 ( 封装成帧 | 流量控制与可靠传输 | 差错控制 | 介质访问控制 | 局域网 | 广域网 | 数据链路层设备 ) ★★★(二)

3、选择重传 ( SR ) 协议 ★


1 . 选择重传协议 SR 重点 :


① 数据帧 逐一确认 , 接收方收到一个帧 , 就会单独发送该帧的确认帧 ;


② 重传 出错 的 单个帧 ;


③ 接收方 有缓存 ;


④ 滑动窗口大小 : W T = W R = 2 n − 1 W_T = W_R = 2^{n - 1}W

T


=W

R


=2

n−1

 ;



发送窗口 与 接收窗口 大小相等 , 便于流量控制 ;



使用 n nn 比特 对 帧进行编号 , 发送窗口的尺寸 W T W_TW

T


 和 接收窗口尺寸 W R W_RW

R


满足如下公式要求 :


W T = W R = 2 n − 1 W_T = W_R = 2^{n - 1}

W

T


=W

R


=2

n−1




2 . 选择重传协议 计算示例


数据链路层 使用 选择重传协议 SR , 发送方发送了 0 , 1 , 2 , 3 0 , 1, 2,30,1,2,3 帧 , 当前时刻 , 收到了 1 11 号确认帧 , 0 , 2 0, 20,2 号帧出现超时 , 则需要重发哪些帧 ? ??



SR 协议是收到一帧 , 确认一帧 ;


1 11 号帧 已经确认 , 不用重发 ;


0 , 2 0 , 20,2 帧 超时 , 必须重发 ;


3 33 号帧 等待确认 , 当前时刻不用管 , 如果超时 , 就需要重发 , 当前没有超时 , 等待即可 ;


因此最终只需要重发 0 , 2 0 , 20,2 数据帧 ;




参考博客 : 【计算机网络】数据链路层 : 选择重传协议 SR ( 帧分类 | “发送方“ 确认帧、超时事件 | “接受方“ 接收帧机制 | 滑动窗口长度 | 计算示例 )★






四、差错控制 ( 检错 | 纠错 ) ★


生成多项式 最高次幂 = FCS 帧检验序列个数


上述数值 加上 1 11 等于 生成多项式二进制 个数



1 . 奇偶校验码 组成 :


① 信息元 : n − 1 n-1n−1 位 ; 要发送的有效数据 ;


② 校验元 : 1 11 位 ; 冗余码 ;


③ 奇校验码 : 1 11 的个数为 奇数 ; 冗余位 1 11 ;


④ 偶校验码 : 1 11 的个数为偶数 ; 冗余位 0 00 ;




2 . CRC 循环冗余码


发送数据 1101011011 1101 0110 111101011011 , 使用 CRC 循环冗余码 , 生成多项式是 10011 1001110011 , 求最终的发送数据 ? ??



最终发送的数据组成 : 原始数据 1101011011 1101 0110 111101011011 + 帧检验序列 FCS ;


计算 帧检验序列 FCS :


① 数据加 冗余码 位数个 0 00 : 首先确定 冗余码 位数 , 冗余码的位数是 生成多项式的 阶 , 即 生成多项式 10011 1001110011 的 总位数 减去 1 11 , 相当于 离散数学 中的生成函数的 最高位次幂 ; FCS 的位数是 4 44 位 ;


生成多项式 是 N NN 位 , 那么阶 就是 N − 1 N-1N−1 位 , FCS 帧检验序列就是 N − 1 N-1N−1 位 ;


数据加 4 44 个 0 00 后为 11010110110000 1101 0110 11 000011010110110000



② 模 2 22 除法 : 数据 加上 0 00 后 , 除以 生成多项式 , 余数就是 FCS 帧检验序列 ;


二进制除法 , 与十进制除法不同的是 , 每个除法相除的计算是 异或操作 ;


异或运算 : 同 0 00 , 异 1 11 ;



模 2 22 除法计算过程分析 :


11010 1101011010 异或 10011 1001110011 计算得到 1001 10011001 , 然后下一位 1 11 落下来 , 得到 10011 1001110011 ;

10011 1001110011 异或 10011 1001110011 计算得到 00000 0000000000 , 然后下面 5 55 位 落下来 , 得到 10110 1011010110 ;

10110 1011010110 异或 10011 1001110011 计算得到 101 101101 , 然后下 2 22 位落下来 , 得到 10100 1010010100 ;

10100 1010010100 异或 10011 1001110011 计算得到 1110 11101110


最终计算出来的 帧检验序列 是 1110 11101110 ;


最终发送的数据是 : 1101011011 1101 0110 111101011011 1110 11101110




接收端接收数据并校验 :


① 检验过程 : 接收端接收 上述 1101011011 1101 0110 111101011011 1110 11101110 数据 , 将上述数据 与 生成多项式 10011 1001110011 相除 , 如果余数为 0 00 说明该数据帧没有差错 ;


② 结果判定 : 如果余数不为 0 00 , 说明数据帧错误 , 而且不知道哪里出现错误 , 丢弃该数据帧 , 重新发送 ;




3 . 生成多项式 : G ( x ) = x 3 + x 2 + 1 G(x) = x^3 + x^2 + 1G(x)=x

3

+x

2

+1


相当于 : G ( x ) = x 3 + x 2 + 0 x 1 + x 0 G(x) = x^3 + x^2 + 0x^1 + x^0G(x)=x

3

+x

2

+0x

1

+x

0


对应的模二运算的除数 : 1101 11011101 ;


x xx 的 0 00 次幂系数为 1 11 , 对应第 0 00 位 为 1 11 ;

x xx 的 1 11 次幂系数为 0 00 , 对应第 1 11 位 为 0 00 ;

x xx 的 2 22 次幂系数为 1 11 , 对应第 2 22 位 为 1 11 ;

x xx 的 3 33 次幂系数为 1 11 , 对应第 3 33 位 为 1 11 ;


生成多项式对应的 二进制数 , 总位数是最高次幂加一 , 每一位是对应位前的系数 0 00 或 1 11 ;




参考博客 : 【计算机网络】数据链路层 : 差错控制 ( 检错编码 | 奇偶校验码 | CRC 循环冗余码 )★




4 . 纠错编码 海明码


参考博客 : 【计算机网络】数据链路层 : 差错控制 ( 纠错编码 | 海明码 | “海明码“ 原理 | “海明码“ 工作流程 | 确定校验啊位数 | 确定校验码和数据位置 | 求校验码值 | 检错纠错 )★



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