数据链路层的流量控制
数据链路层技术中的流量控制方法探究
数据链路层技术中的流量控制方法探究数据链路层是计算机网络中的一层，负责将网络层的数据包分割成适合传输的数据帧，并负责接收和发送数据帧。
而流量控制方法则是数据链路层中的一种关键机制，用于控制数据的传输速率，以确保发送方和接收方之间的数据传输不会造成网络拥堵和数据丢失。
1. 滑动窗口流量控制方法滑动窗口是一种常见的流量控制方法，它通过在发送方和接收方之间维护一个固定大小的窗口，来控制数据的传输速率。
发送方可以根据接收方给出的确认消息来决定发送窗口的大小。
当发送方发送一批数据后，等待接收方的确认消息，如果确认消息未被接收到，发送方将停止发送数据，直到收到确认消息后，窗口再向前滑动。
2. 链路层反馈流量控制方法链路层反馈流量控制方法使用了类似于滑动窗口的技术，但是在这种方法中，接收方会向发送方发送反馈信号，告知发送方当前可以接收的数据帧数量。
发送方根据接收方的反馈信息来调整发送速率，以避免数据丢失和网络拥堵。
3. 停等流量控制方法停等流量控制方法是一种简单而古老的流量控制方法。
在这种方法中，发送方发送一帧数据后，便停止发送，然后等待接收方的确认消息。
一旦接收方收到数据帧并进行确认后，发送方才能发送下一个数据帧。
这种方法的效率较低，但是简单易于实现。
4. 流量控制方法的选择在实际应用中，选择合适的流量控制方法需要考虑多个因素，例如网络带宽、延迟和可靠性等。
滑动窗口方法适用于高速网络，可以灵活地控制数据的传输速率。
链路层反馈方法则适用于具有较高延迟和可变带宽的网络环境。
而停等方法则适用于延迟较低且带宽稳定的网络。
5. 新兴的流量控制方法随着技术的发展，越来越多的新兴流量控制方法被提出。
例如，基于零拷贝的流量控制方法可以通过减少数据拷贝操作来提高传输效率。
而TCP协议中的拥塞控制算法通过监测网络中的拥堵情况来控制数据传输的速率，以避免网络拥堵和数据丢失。
尽管有多种流量控制方法可供选择，但每种方法都有其适用的场景和限制。
1.流量控制的概念
1. 流量控制的概念分组交换和电路交换的一个重要不同之点在于，电路交换是立即损失制，即如果路由选择时没有空闲的中继电路可供选择，该呼叫建立就告失败。
因此，只要根据预测话务量配备足够多的中继电路，就能保证呼叫不阻塞。
其流量控制只是在交换机处理机过负荷时才起作用，控制功能也较简单，主要是限制用户的发话话务量。
分组交换则不同，它是时延损失制，只要传输链路不全部阻断，路由选择总能选到一条链路，由于用户终端发送数据的时间和数量具有随机性，网络中各节点交换机的存储容量和各条线路的传输容量（速率）总是有限的，如果链路上待传送的分组过多，就会造成传送时延的增加，引起网络性能的下降，严重时甚至会使网络崩溃。
这就需要采取流量控制来实现数据流量的平滑均匀，提高网络的吞吐能力和可靠性。
因此，流量控制是分组交换网的一项必不可少的重要功能，其控制机理也相当复杂。
具体说来，分组交换中的流量控制有以下3方面的作用：(1)防止因过载导致网络吞吐量下降和传送时延的增加(2)避免死锁(3)公平分配网络资源X.25协议的第三层着重于传输过程中的流量控制，流控通过滑动窗口算法来实现，对通过接口的每一个逻辑信道使用独立的“窗口”流量控制机构，X.25协议的第二层，也具有流量控制功能，也是通过滑动窗口来实现的，但它是对整个接口进行流量控制的。
2. OSI与TCP IP模型一谈到网络不能不谈OSI参考模型，虽然OSI参考模型的实际应用意义不是很大，但其的确对于理解网络协议内部的运作很有帮助，也为我们学习网络协议提供了一个很好的参考。
在现实网络世界里，TCP/IP协议栈获得了更为广泛的应用。
1.1 OSI参考模型的分层结构OSI参考模型（OSI/RM）的全称是开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model，OSI/RM），它是由国际标准化组织（International Standard Organization，ISO）提出的一个网络系统互连模型。
数据链路层的流量控制的三种协议
数据链路层的流量控制的三种协议流量控制与可靠传输机制数据链路层的流量控制较高的发送速度和较低的接收能力的不匹配，会造成传输出错，因此流量控制也是数据链路层的一项重要工作。
数据链路层的流量控制是点对点的，而传输层的流量控制是端到端的。
e数据链路层流量控制手段接收方收不下就不回复确认。
传输层流量控制手段接收端给发送端一个窗口公告。
链路层流量控制的方法e在链路层中，窗口的大小是固定的。
e 停止到等待协议1.为什么要有停止-等待协议？除了比特出差错，底层信道还会出现丢包问题。
丢包物理线路故障、设备故障、病毒攻击、路由信息错误等原因，会导致数据包的丢失。
为了实现流量控制。
2.研究停等协议的前提？虽然现在常用全双工通信方式，但为了讨论问题方便，仅考虑一方发送数据（发送方），一方接收数据（接收方）。
因为是在讨论可靠传输的原理，所以并不考虑数据是在哪一个层次上传送的。
“停止等待”就是每发送完一个分组就停止发送，等待对方确认，在收到确认后再发送下一个分组。
3.停止协议有几种应用情况无差错情况和有差错情况有差错情况：1.数据帧丢失或者检测到帧出错2.ACK丢失（确认煎丢失3.ACK迟后退N帧协议（GBN）特点：累积确认：不用每一个帧都回复，可以几个帧回复，只需要回复最后一个确认帧的编号，默认为这个i 及之前的帧都收到了。
1.后退N帧协议中的滑动窗口2.GBN发送方必须响应的三件事上层的调用上层要发送数据时，发送方先检查发送窗口是否已满，如果未满，则产生一个帧并将其发送，如果窗口已满，发送方只需将数据返回给上层，暗示上层窗口己满。
上层等卡会再发送。
（实际实现中，发送方可以缓存这些数据，窗口不满时再发送帧）。
2.收到了一个ACKGBN协议中，对n号帧的确认采用累积确认的方式，标明接收方已经收到n号帧和它之前的全部帧。
3.超时事件e协议的名字为后退N帧回退N帧，来源于出现丢失和时延过长帧时发送方的行为。
就像在停等协议中一样，定时器将再次用于恢复数据帧或确认帧的丢失。
数据链路层的主要功能
数据链路层的主要功能数据链路层是OSI模型中的第二层，主要负责将网络层传输的数据分割成适合物理层传输的帧，并确保帧在物理介质上可靠地传输。
数据链路层的主要功能包括以下几个方面。
1. 封装：数据链路层将网络层接收到的数据包封装成帧。
帧由帧起始标识、地址、控制、信息字段、帧检查序列和帧结束标识等组成。
封装过程包括添加帧起始标识和帧结束标识、插入地址和控制字段、添加帧检验序列等。
2. 帧同步：数据链路层通过帧同步来实现数据的分割和标识。
通过在帧的数据部分中插入控制字符和帧标识字符，接收方能够根据这些字符来确定帧的边界，确保正确的接收。
3. 数据链路管理：数据链路层在物理链路上进行数据传输和管理。
它负责处理发送和接收过程中的错误、帧丢失等问题。
对于发送方，数据链路层通过错误检测和纠正技术来确保数据的完整性，例如使用循环冗余校验（CRC）。
对于接收方，数据链路层通过接收错误检测和纠正技术来处理传输中可能发生的错误。
4. 流量控制：数据链路层通过流量控制来管理发送和接收数据的速率。
它通过发送方和接收方之间的通信来控制和调整数据的发送速率，以避免发送方过快而导致接收方无法处理的情况。
流量控制可以通过令牌桶算法、滑动窗口协议等来实现。
5. 差错控制：数据链路层通过差错控制来确保数据的可靠传输。
差错控制技术包括奇偶校验、循环冗余校验（CRC）、前向纠错码等。
这些技术能够检测和纠正数据传输中的错误，提高数据的可靠性。
6. 访问控制：数据链路层通过访问控制来解决多个设备共享同一物理链路资源的问题。
它定义了一些协议和算法来管理和控制设备对物理链路的访问。
常见的访问控制技术有载波监听多路访问（CSMA）和以太网的载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）等。
综上所述，数据链路层的主要功能是将网络层传输的数据封装成可靠的帧，并通过帧同步、数据链路管理、流量控制、差错控制和访问控制等技术来确保数据的可靠传输和共享。
它在物理层和网络层之间起着桥梁的作用，是实现网络通信的重要组成部分。
简述数据链路层功能
简述数据链路层功能
数据链路层是OSI参考模型中的第二层，在计算机网络中起着重要的作用。
数据链路层的主要功能包括以下几点：
1. 封装数据帧：数据链路层将从上层传来的数据添加首部和尾部，封装成数据帧。
数据帧包括了目的地址、源地址、控制信息、数据等内容，用于在物理层进行传输。
2. 控制帧同步：数据链路层通过控制帧同步，保证了数据帧的正确传输。
控制帧同步包括了帧起始符、帧结束符、帧同步字段等内容。
3. 差错控制和流量控制：数据链路层通过差错控制和流量控制，保证了数据的正确性和可靠性。
差错控制包括了纠错和检错，可以检测和纠正因信道干扰等原因所引起的误码。
流量控制则是通过发送和接收端的协调，保证了数据的平稳传输。
4. 寻址和访问控制：数据链路层通过MAC地址实现了寻址和访问控制。
MAC地址是唯一标识网络设备的硬件地址，通过MAC地址可以确定数据帧的接收方和发送方。
总的来说，数据链路层是实现网络中数据传输的基础，通过封装数据帧、控制帧同步、差错控制、流量控制、寻址和访问控制等功能，保证了数据在物理层的正确传输。
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数据链路层技术中的链路状态控制方法(三)
链路状态控制是数据链路层技术中的重要一环，它在数据传输过程中起到了关键的作用。
在介绍链路状态控制方法之前，我们先了解一下数据链路层的基本概念。
数据链路层是OSI模型中的第二层，它主要负责将网络层传递下来的数据分成适当的帧，并在物理介质上进行传输。
在数据链路层中，链路状态控制是一种用于保证数据的可靠传输的技术手段。
链路状态控制涉及到两个主要问题：流量控制和差错控制。
首先，我们来探讨一下流量控制的概念和方法。
流量控制是指在数据传输过程中保持发送方与接收方之间的数据传输速率匹配，避免因发送速率过快而导致接收方无法处理的情况。
常见的流量控制方法有：停止等待流量控制和滑动窗口流量控制。
停止等待流量控制是一种简单的流量控制方法，它的原理是当发送方发送一帧后，需要等待接收方确认后才能发送下一帧。
这种方法简单易懂，但是由于需要等待确认，效率相对较低。
滑动窗口流量控制是比较常用的流量控制方法，它将发送方的发送窗口和接收方的接收窗口结合起来，实现了连续的数据传输。
发送方可以发送多个帧，而接收方会按照窗口的大小进行确认，这样可以提高传输效率。
接下来，我们来讨论差错控制的概念和方法。
差错控制是保证数据传输过程中数据的正确性的一种技术手段。
在链路状态控制中，常见的差错控制方法有：纠错编码和丢包重传。
纠错编码是一种通过添加冗余信息来纠正传输过程中的错误的方法。
常见的纠错编码有海明码、卷积码等。
丢包重传是指在数据传输过程中如果发现有数据帧丢失，则发送方会重新发送这些丢失的数据帧，以保证数据的完整性。
除了流量控制和差错控制外，链路状态控制中还涉及到一些其他的技术手段，如帧同步和帧序号。
帧同步是指在接收方接收数据帧前，需要先进行同步，以便准确地接收数据帧。
帧序号是在数据帧传输过程中为每个数据帧分配一个唯一的序号，以便接收方可以按照正确的顺序接收数据帧，并且丢弃重复的数据帧。
总结起来，链路状态控制是数据链路层中的重要技术，它涉及到流量控制、差错控制、帧同步和帧序号等方面。
数据链路层（3）流量控制
数据链路层（3）流量控制⼀、流量控制 当AB两台设备在发送数据，如果A设备有较⾼的发送速度，⽽B设备只有较低的接收速度，那么就会造成不匹配，容易造成传输错误，因此就需要流量控制。
这种情况⼀般是由于B设备的缓冲区溢出⽽造成的。
流量控制不⽌是链路层具备的功能，传输层也具备相应的功能。
下⾯是链路层流量控制与传输层流量控制的区别： （1）数据链路层的流量控制是点对点的，⽽传输层的流量控制是端到端的。
（2）数据链路层流量控制的⼿段是接收⽅收不下就不回复确认帧。
传输层的流量控制⼿段是接收端通过滑动窗⼝告诉发送⽅。
⼆、流量控制的⽅法 数据链路层的流量控制⽅法主要是停⽌等待协议和滑动窗⼝协议，滑动窗⼝协议还包括后退N帧协议GBN和选择重协议SR。
停⽌-等待协议 停⽌等待协议就是每发送完⼀个帧就停⽌发送，等待对⽅的确认帧，在收到确认帧后再发送下⼀个帧。
下图实例： 通过实例可以看到，当左边的发送端需要向右边的接收端发送数据帧M1，在右边的接收端在收到M1数据帧后，会向左边的发送端回复⼀个确认帧，当左边的发送端收到确认帧后，才开始发送M2数据帧，往复这样的过程来完成数据帧的发送，可以看就这种发送的⽅式是⽐较的低效的。
三种流量控制协议滑动窗⼝的⼤⼩对⽐ 停⽌-等待协议 发送窗⼝⼤⼩ = 1，接收窗⼝⼤⼩ = 1； 后退N帧协议GBN 发送窗⼝⼤⼩ > 1，接收窗⼝⼤⼩ =1； 选择重传协议SR 发送窗⼝⼤⼩ > 1，接收窗⼝⼤⼩ >1； 注：在链路层的滑动窗⼝控制协议中，在传输过程发送⽅滑动窗⼝的⼤⼩与接收⽅接收窗⼝的⼤⼩是固定值。
流量控制总结 （1）流量控制：控制发送速率，使接收⽅有⾜够的缓冲区来接收每⼀个帧。
（2）滑动窗⼝就是⽤于流量控制的具体⼿段。
（3）滑动窗⼝还可以解决可靠传输问题，因为它可以和⾃动重传功能搭配使⽤。
三、停⽌-等待协议 停⽌-等待协议就是每发送完⼀个帧就停⽌发送，等待对⽅的确认帧，在收到确认帧后再发送下⼀个帧。
第4章 数据链路层协议
4．1数据链路层功能 4．2数据链路层的流量控制协议 4．3广域网数据链路传输控制规程 4．4局域网的数据链路层协议分析 4．5 Internet数据链路层协议 4．6小结
4．1数据链路层功能
1、链路管理 2、信息的传输 3、流量与差错控制 4、异常情况处理
4．2数据链路层的流量控制协议
（字节） (a)
前序 起始帧分界符 目的地址 源地址 长度
逻辑链路控制作 填充字段 帧校验序列 MAC帧的DATA字段 DATA 0 逻辑链路控制作 MAC帧的DATA字段 DATA 6 0 逻辑链路控制作 MAC帧的DATA字段 4 1 （字节）
1
1
1
2-6
2-6
令牌总线帧 前序 起始分界符 帧控制字段 目的地址 源地址
4、控制过程
建立数据链路连接阶段 传送数据阶段 拆除数据链路连接
4．3．2面向比特型传输控制规程分析
主站与次站：
主站 次站1 P
建 链 阶 段
次站2 S2
……
次站N
SNRM UA DM I帧 I 0， 0 I1，0 P=1 I0，2 F=1
发 回 其 中 一 个 发 回 其 中 一 个
数 传 阶 段
比特 8 标志 F
8 地址 A
透明传输区间 检验区间 8 可变 控制 C 2 0 1 3 4 N（S） S M 信息 INFO 5 6 7 8 N（R） P/F P/F P/F N（R） M
16 帧校验序列 FCS
8 标志 F
1 信息帧（I） 0 监控帧（S） 1 无编号帧（U） 1
4．3．2面向比特型传输控制规程分析
1、传统局域网 1）10Base5以太网 2）10Base2以太网 3）10Base-T以太网 4）10Base-F以太网 2、快速局域网 3、FDDI 4、千兆以太网 5、无线局域网
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数据链路层的流量控制
IEEE 802.3x是全双工以太网数据链路层的流控方法。
当客户终端向服务器发出请求后，自身系统或网络产生拥塞时，它会向服务器发出PAUSE帧，以延缓服务器向客户终端的数据传输。
有关交换机的流量控制机制：
定义：流量控制用于防止在端口阻塞的情况下丢帧，这种方法是当发送或接收缓冲区开始溢出时通过将阻塞信号发送回源地址实现的。
流量控制可以有效的防止由于网络中瞬间的大量数据对网络带来的冲击，保证用户网络高效而稳定的运行。
两种控制流量的方式：
1，在半双工方式下，即半双工背压控制，是通过反向压力（backpressure）即我们通常说的背压计数实现的，这种计数是通过向发送源发送jamming信号使得信息源降低发送速度。
2，在全双工方式下，流量控制一般遵循IEEE 802.3X 标准，是由交换机向信息源发送“pause”帧令其暂停发送。
采用流量控制，使传送和接受节点间数据流量得到控制，可以防止数据包丢失。