第3章数据链路控制

“11111111”时，定义为广播地址，即通知所有的接收站接收有
关的命令帧并按其动作。
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第3章 数据传输控制
（3）控制字段C
控制字段用来表示帧类型、帧编号以及命令、响应等。HDLC定
义了3种帧的类型，信息帧（简称I帧）、监控帧（简称S帧）和 无编号帧（简称U帧）。具体可根据控制字段的格式区分之。信 息帧（I帧）装载着要传送的数据，此外还捎带着流量控制和差 错控制的信号；监控帧（S帧）用于提供实现 ARQ 的控制信息； 无编号帧（U帧）提供各种链路控制功能。控制字段前两位用于 区别3种不同格式的帧，见图。 控制字段的位 1 2 3 4 5 6 7 8
信息帧（I帧）
监控帧（S帧）
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0
1 0 1
N(S)
S M
P/F
P/F P/F
N(R)
N(R) M
无编号帧（U帧） 1
第3章 数据传输控制
对于3种不同类型的帧，由控制字段的最低2个比特来识别。如
果C字段中第1位为“0”则表示是信息帧（I 帧）；如果C字段中
第1、 2位为"10”则表示是监控帧（S帧）；如果C字段中第1、2 位为“11”则表示是无编号帧（U帧）。控制字段的一般格式为8
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第3章 数据传输控制
（ 2 ）可靠性高。在 HDLC 规范中，差错校验的范围为整个帧
（除了F标志之外），在所有的帧里都采用循环冗余校验，并且
将信息帧按顺序编号以防止信息码组的漏收和重收，提高了可 靠性。
（3）传输效率高。因为HDLC的I帧的编号方法，使得在通信中
可以连续传送，不要等到对方应答就可以传送下一帧，而且也 不必对每个帧都予以确认；）结构灵活。在 HDLC 中，传输控 制功能与处理功能分离，层次清楚，应用中非常灵活。 （5）应用广泛，适应力强。HDLC能选择双向交替和双向同时
滑动窗口指的是一种流量控制方法。它要求通信双方要设置缓
冲区，用于保存已发送但尚未被确认的帧。已发送但尚未被确 认的序号队列的界，称为发送窗口，其上界和下界分别称为发
送窗口的上沿 H(W) 和下沿L(W)，上沿H(W) 和下沿L(W)之间定
义为窗口尺寸 W 。设 WT 发送窗口尺寸， WR 为接收窗口尺寸。 发送窗口是用来对发送端进行流量控制的，发送窗口尺寸WT表 示在没有接到对方确认的条件下发送端可连续发送的帧数。接 收窗口时表示接收端允许接收的数据帧的序号范围。
上转义字符DLE，如用DLE STX表示正文开始，用DLE ETX表 示正文结束等。这样，当在数据中出现 STX等与控制字符相同
的序列时便不会被误解；但是如果在信息中出现与 DLE相同的
序列时，则在该序列前面再加上一个 DLE后发送，在接收端自 动删除额外附加的DLE，而把后面的序列作为信息予以接收。
3.6.数据链路控制规程的种类
数据链路控制规程通常分为两大类：面向字符的协议和面向比 特的协议。面向字符的协议是以字符作为传输的基本单位，并 用10个专用字符控制传输过程。面向比特的协议以比特作为传 输的基本单位，采用某些比特序列完成控制功能，具有统一的 帧格式，控制序列可以和数据信息序列同时传输。
位，其中：
N（S）表示发送端发送序列编号； N（R）表示发送端接收序列编号； S表示监控功能位； M表示无编号帧（附加修改）功能位；
P/F表示命令帧发送时的询问位响应帧发送时的终止位。
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监控序列大多数由单个传输控制构成，或者由引导字符（前缀）
3.8 高级数据链路控制（HDLC）规程
HDLC 协议的全称是高级数据链路控制规程（ High Level Data Link Control）。是面向比特的链路控制规范的典型代表。
1.HDLC规程的特点
（1）透明传输。对要传输的信息文电的比特序列结构无任何限 制，可以是任意的字符码集或任意比特串。
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第3章 数据传输控制
3.7 基本型传输控制规范
1.字符编码及传输控制字符 基本型传输控制规范是面向字符型的传输控制规范，由一串字 符构成一个报文（Message），内含要传送的有用数据信息和用 于链路控制的信息。 2.文电格式 链路上传输的数据信息分为两类：信息文电和监控序列，在传 输的字符序列中至少要包含一个传输控制字符，以便确定文电
便于差错控制，正文可以分为若干个码组（Block），一个码组
以字符 STX 开始，以字符 ETX 结束，但正文中的最后一个码组 要以字符 ETX结束；码组的长度取决于数据电路的传输质量。 在每个码组或正文后面为校验字符（ BCC ）或码组校验序列 （BCS）。
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为了保证能够透明传输，需要在控制字符 STX、 SOH 等前面加
开始标志 地址字段 控制字段 信息字段 帧校验序列 结束标志 图6-27 HDLC帧的基本格式
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第3章 数据传输控制
（1）标志F
HDLC规范指定F字段用一种惟一固定的8bit比特序列01111110
为标志序列，作为一帧的开始和结束的标志，要求所有的帧都 必须以F标志开始和结束；同时也作为帧同步和帧间填充字符之 用，称为F标志； （2）地址字段A 地址字段用于标识从站的地址，虽然在点对点链路中不需要地 址，但是为了帧格式的统一，保留了地址字段。地址字段的长 度一般为8bit，当然也可以采用更长的扩展地址。当地址字段为
在广域网数据链路层上，最基本的数据链路控制协议是停止-等 待（ stop-and-wait) 协议。该方法采用接收端检错，发送端执行 重发的控制体系，又称为自动请求重发（ARQ,Automatic Repeat request）。停止-等待协议是指当节点 A发出一个数据帧后，必 须停止发送，等待节点 B 的应答（ ACKnowledgment ）；节点 B 收到数据帧后，经检验无差错，向节点A发送应答帧，节点A收 到应答后才能发送下一个数据帧。见图。其中， N(S) 表示待发
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3.2.数据链路控制的基本概念
（1）主站（Primary）。发送信息和命令的站；
（2）从站(Secondary)。接收信息和命令而发出确认信息或响 应的站，在主站控制下进行操作，主站为线路上的每个从站 维持一条逻辑链路。 （3）复合站。具有主站和从站的双重功能，既可发送命令也
为了进一步提高信道利用率，减少重传的帧数，只重传有错的
帧或者是定时器超时的帧，这就是选择重传ARQ协议。 3.5.数据链路的传输控制过程 （1）建立物理连接 建立物理连接就是按照建立连接的要求，使物理层的若干数据
电路互联的过程。
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（2）建立数据链路
当建立起物理连接之后，为了能可靠而有效地传输数据信息， 收发双方要交换控制信息，主要包括： ①呼叫； ②确认双方所要通信的对象；
DLE SOH 标题 DLE STX 正文 DLE ETB BCC或BCS
DLE SOH 标题 DLE STX 正文 DLE ETX BCC或BCS
透明信息文电和信息码组的格式
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（2）监控序列
引导的单个传输控制字符构成。前缀长度不超过 15个字符，包 含了标识信息、地址信息、状态信息等其它通信控制所需的信 息。
可以发出响应。
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3.3数据链路控制的功能
（1）帧控制
在数据链路层使用帧作为数据的传送单元，帧有特定的格式， 通常由一些字段和标志组成。标志用于指明帧的开始和结束； 字段分为地址字段、控制信息字段、信息字段和校验字段等。 （2）透明传输
所谓透明传输指数据链路能传输各种各样的数据信息，而不论
全用工或半双工传输。 在链路的两端均为复合站，处于同等地位，共同负责对链路的 控制。支持全双工或半双工传输。
平衡链路结构：仅用于点对点线路,这种配置由两个复合站组成，
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②数据链路信道状态
数据链路信道状态是表示数据链路是否在工作，具体分为数据 链路工作和数据链路空闲两种状态。 工作状态：指主站、从站或复合站正在发送一个帧。 空闲状态：如果一个站检测出连续15个比特为1时，则数据链路
两种工作方式；既能用于二线电路，也能用于四线电路；既适
应点对点方式，也能适应点对多点方式.
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2. HDLC规范要素
（1）数据链路信道状态 ①链路结构 不平衡链路结构：适用于点对点和多点线路。这种线路配置由 个主站和多个从站组成，在链路中由主站负责控制链路上的各
从站，并发送工作方式命令，故称之为不平衡链路结构。支持
③确认对方处在正常收发信准备状态；
④确认接收和发送状态； ⑤指定对方的输入输出设备。 （3）数据传送 主站沿着所建立的数据链路向从站发送数据，同时完成差错控
制、流量控制等功能，并保证传输的透明性。
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（4）释放数据链路
数据传送结束后，主站发送结束传输的命令，各站返回到中性 状态、初始状态或进入一个新的控制状态，并释放数据链路。 （5）拆除物理连接 释放建立起来的物理连接。
送的帧序号，N(R)表示期望接收的帧序号。
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3.4.数据链路控制协议
（1）停-等协议
N(S)表示待发送的帧序号，N(R)表示期望接收的帧序号。
I,N(S)=0
data 0
ACK 1
Байду номын сангаасRR,N(R)=1
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（2）滑动窗口（Sliding Window）
3.HDLC帧结构