一點點了解數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)通信原理介紹(下)

數(shù)據(jù)通信知識異常重要，缺乏數(shù)據(jù)通信理論知識，現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信領域將無法得以進步。在前文中，小編對數(shù)據(jù)通信原理做過部分介紹。本文中，小編將對數(shù)據(jù)通信原理余下部分予以講解。如果你對本文內(nèi)容具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

1．數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議

數(shù)據(jù)鏈路層是恰好位于OSI協(xié)議棧中緊靠硬件（物理）層的上層。該層中的協(xié)議管理連接的系統(tǒng)之間的位流。來自上層的數(shù)據(jù)分組被封裝為幀并通過數(shù)據(jù)鏈路發(fā)送出去。其中還使用了流控制和糾錯技術。數(shù)據(jù)鏈路層處理點對點或點對多點鏈路。在OSI協(xié)議棧中，較高的網(wǎng)絡層負責處理通過多個路由器連接數(shù)據(jù)鏈路的連接。

2．成幀

成幀技術是一種用來在一個比特流內(nèi)分配或標記信道的技術，為電信提供選擇基本的時隙結構和管理方式、錯誤隔離合分段傳輸協(xié)議的手段。

成幀對于經(jīng)過物理媒體傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比特提供了控制方法。它提供了錯誤控制并可以根據(jù)服務的類型提供數(shù)據(jù)重傳服務。比特塊與幀頭封裝成幀且附加了檢查和，以便可以檢查出被破壞的幀。如果一個幀被破壞或丟失，則只需重新發(fā)送這個幀而無需重發(fā)整個數(shù)據(jù)組。

幀具有特定的結構，根據(jù)使用的數(shù)據(jù)鏈路的不同而不同。稱為HDLC（高級數(shù)據(jù)鏈路控制）的流行數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議的幀結構如下圖所示。請注意“信息”字段是放入數(shù)據(jù)的位置，它的長度可變?！靶畔ⅰ弊侄慰梢苑湃胍粋€整個的信息包?！捌鹗紭擞洝弊侄未韼钠鹗?，“地址”字段裝有目地地址，“控制”字段描述信息字段裝有的是數(shù)據(jù)、命令，還是響應，F(xiàn)CS字段包含檢錯編碼。

圖示 HDLC幀格式

3．差錯檢測和控制

差錯控制方式基本上分為兩類，一類稱為“反饋糾錯”，另一類稱為“前向糾錯”。在這 兩類基礎上又派生出一種稱為“混合糾錯”。對于不同類型的信道，應采用不同的差錯控制技術，否則就將事倍功半。反饋糾錯可用于雙向數(shù)據(jù)通信，前向糾錯則用于單向數(shù)字信號的傳輸，例如廣播數(shù)字電視系統(tǒng)，因為這種系統(tǒng)沒有反饋通道。

數(shù)據(jù)鏈路層還負責差錯檢測和控制。一種差錯控制的方法是檢測差錯，然后請求重傳。另一種方法是接收器檢測出一個差錯，然后重建幀。后一種方法需要隨幀發(fā)送足夠的附加信息，以便在檢測出差錯后接收器可以重建幀。當不可能重傳（如將信息傳輸?shù)胶教焯綔y器）時使用該方法。

在數(shù)據(jù)鏈路層中執(zhí)行差錯恢復任務通常是效率很低的。這樣很多網(wǎng)絡實施依靠上層協(xié)議完成該任務。在大多數(shù)情況下，數(shù)據(jù)鏈路層用于盡可能快速并有效地傳遞數(shù)據(jù)，而不執(zhí)行大量的數(shù)據(jù)恢復任務。上層協(xié)議則提供了恢復服務。

4．流控制

流量控制是在計算機之間和網(wǎng)絡結點之間控制數(shù)據(jù)流量以達到數(shù)據(jù)同步的目的的。在設備能夠處理前過多的數(shù)據(jù)到達會引起數(shù)據(jù)的拋棄或數(shù)據(jù)重發(fā)。對于串行數(shù)據(jù)傳輸，采用Xon／Xoff協(xié)議進行控制。在網(wǎng)絡中，流量控制也參與加入新設備，當流量大時，不能加入新設備。

可以將數(shù)據(jù)傳輸想象為流經(jīng)管道并在接收端注滿水桶的水流。接收者從水桶取水，但需要一些方法減少水流以使水桶不會溢出。在這個比喻中，水桶代表接收器使用的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)保存輸入的必須被處理的數(shù)據(jù)。一些NIC（網(wǎng)絡接口卡）上的緩沖區(qū)大得足可以裝下整個輸入的傳輸。如果緩沖區(qū)溢出，則幀通常被丟掉，因此接收器使用一些方法告訴發(fā)送器降低發(fā)送幀的速度或停止發(fā)送將會很有用。

共享LAN的網(wǎng)絡接入和邏輯鏈路控制接入方法對于由多個設備共享的網(wǎng)絡是必需的。因為一時間只有一個設備可以在網(wǎng)絡上進行傳輸，所以需要一種媒體接入控制方法來提供仲裁。

在由IEEE定義的局域網(wǎng)絡環(huán)境中，媒體接入?yún)f(xié)議位于稱為MAC（媒體接入控制）子層的數(shù)據(jù)鏈路層的子層。MAC子層位于LLC子層的下方，LLC子層對于任意在其下方安裝的MAC驅動程序都提供了數(shù)據(jù)鏈路。在下圖中可以看到該層的子分區(qū)

圖示 數(shù)據(jù)鏈路層包括兩個子層MAC （媒體訪問控制）和LLC（邏輯鏈路控制）