1、第第8章章 数据链路控制规程数据链路控制规程 8.0 8.0 概述概述 8.1 8.1 二进制同步通信规程（二进制同步通信规程（BSCBSC）8.2 8.2 高级数据链路控制（高级数据链路控制（HDLCHDLC）8.0 概述概述 1.1.数据链路层的主要功能数据链路层的主要功能 2.2.数据链路的概念数据链路的概念 3.3.数据链路控制规程数据链路控制规程 4.4.数据通信过程数据通信过程1.数据链路层的主要功能数据链路层的主要功能 在物理层提供的通信线路连接和比特流传输的基在物理层提供的通信线路连接和比特流传输的基础上，在相邻两台计算机之间的链路层上提供础上，在相邻两台计算机之间的链路层上提
2、供可可靠和有效靠和有效的通信的通信 帧同步：帧同步：bitframe并实现帧同步并实现帧同步 寻址：在多点连接设备中识别和查找源与目标寻址：在多点连接设备中识别和查找源与目标 帧控制帧控制 流量控制流量控制 差错控制差错控制 链路管理链路管理 透明传输透明传输 异常状态恢复异常状态恢复管理链路并处理异常管理链路并处理异常在在DL层中数据以帧层中数据以帧为单位进行数据传送为单位进行数据传送1.数据链路层的主要功能数据链路层的主要功能 在物理层提供的通信线路连接和比特流传输的基在物理层提供的通信线路连接和比特流传输的基础上，在相邻两台计算机之间的链路层上提供础上，在相邻两台计算机之间的链路层上提供
3、可可靠和有效靠和有效的通信的通信 帧同步：帧同步：bitframe并实现帧同步并实现帧同步 寻址：在多点连接设备中识别和查找源与目标寻址：在多点连接设备中识别和查找源与目标 访问控制访问控制 流量控制流量控制 差错控制差错控制 链路管理链路管理 透明传输透明传输 异常状态恢复异常状态恢复管理链路并处理异常管理链路并处理异常能对链路上的信息流量进能对链路上的信息流量进行调节，能够决定暂停、行调节，能够决定暂停、停止或继续接受信息。停止或继续接受信息。1.数据链路层的主要功能数据链路层的主要功能 在物理层提供的通信线路连接和比特流传输的基在物理层提供的通信线路连接和比特流传输的基础上，在相邻两台计
4、算机之间的链路层上提供础上，在相邻两台计算机之间的链路层上提供可可靠和有效靠和有效的通信的通信 帧同步：帧同步：bitframe并实现帧同步并实现帧同步 寻址：在多点连接设备中识别和查找源与目标寻址：在多点连接设备中识别和查找源与目标 访问控制访问控制 流量控制流量控制 差错控制差错控制 链路管理链路管理 透明传输透明传输 异常状态恢复异常状态恢复管理链路并处理异常管理链路并处理异常采用纠错编码技术（采用纠错编码技术（CRCCRC）对正确的帧进行认可，对对正确的帧进行认可，对不正确的帧要求重发；为不正确的帧要求重发；为避免重收和漏收，必须采避免重收和漏收，必须采用帧编号进行发送和接收用帧编号进
5、行发送和接收确认。确认。1.数据链路层的主要功能数据链路层的主要功能 在物理层提供的通信线路连接和比特流传输的基在物理层提供的通信线路连接和比特流传输的基础上，在相邻两台计算机之间的链路层上提供础上，在相邻两台计算机之间的链路层上提供可可靠和有效靠和有效的通信的通信 帧同步：帧同步：bitframe并实现帧同步并实现帧同步 寻址：在多点连接设备中识别和查找源与目标寻址：在多点连接设备中识别和查找源与目标 访问控制访问控制 流量控制流量控制 差错控制差错控制 链路管理链路管理 透明传输透明传输 异常状态恢复异常状态恢复管理链路并处理异常管理链路并处理异常控制信息的传输方向，建控制信息的传输方向，
6、建立和结束链路的逻辑链接、立和结束链路的逻辑链接、显示站点的工作状态等。显示站点的工作状态等。1.数据链路层的主要功能数据链路层的主要功能 在物理层提供的通信线路连接和比特流传输的基在物理层提供的通信线路连接和比特流传输的基础上，在相邻两台计算机之间的链路层上提供础上，在相邻两台计算机之间的链路层上提供可可靠和有效靠和有效的通信的通信 帧同步：帧同步：bitframe并实现帧同步并实现帧同步 寻址：在多点连接设备中识别和查找源与目标寻址：在多点连接设备中识别和查找源与目标 访问控制访问控制 流量控制流量控制 差错控制差错控制 链路管理链路管理 透明传输透明传输 异常状态恢复异常状态恢复管理链路
7、并处理异常管理链路并处理异常“。1.数据链路层的主要功能数据链路层的主要功能 在物理层提供的通信线路连接和比特流传输的基在物理层提供的通信线路连接和比特流传输的基础上，在相邻两台计算机之间的链路层上提供础上，在相邻两台计算机之间的链路层上提供可可靠和有效靠和有效的通信的通信 帧同步：帧同步：bitframe并实现帧同步并实现帧同步 寻址：在多点连接设备中识别和查找源与目标寻址：在多点连接设备中识别和查找源与目标 访问控制访问控制 流量控制流量控制 差错控制差错控制 链路管理链路管理 透明传输透明传输 异常状态恢复异常状态恢复管理链路并处理异常管理链路并处理异常当链路发生异常时，当链路发生异常时
8、，如出错、超时等，要如出错、超时等，要能够自动重新启动恢能够自动重新启动恢复到正常工作状态。复到正常工作状态。2.2.数据链路的概念数据链路的概念 2.2.数据链路数据链路的概念的概念：是由数据电路和两端的通信控制器是由数据电路和两端的通信控制器/传输控制器构传输控制器构成的成的。ISO-RM定义：按照信息的特定方式进行操作的两按照信息的特定方式进行操作的两个或两个以上的终端装置个或两个以上的终端装置(DTE)(DTE)与互连线路的一种与互连线路的一种组合体。组合体。所谓特定方式是指信息速率和编码格式皆相同。所谓特定方式是指信息速率和编码格式皆相同。数据链路是在数据电路已建立的基础上，通过两数
9、据链路是在数据电路已建立的基础上，通过两端的控制装置使收发双方之间交换握手信号，双端的控制装置使收发双方之间交换握手信号，双方确认后才可开始传输数据。方确认后才可开始传输数据。硬件构成硬件构成 软件控制确认后才能数据链路的建立软件控制确认后才能数据链路的建立DCEDCEDTEDTE传输通道传输通道数据电路数据电路数据链路数据链路接口接口接口接口 传输控制传输控制：在数据链路层上采取必要的控在数据链路层上采取必要的控制手段对数据信息的传输进行控制，使制手段对数据信息的传输进行控制，使DTEDTE与网络或与网络或DTEDTE与与DTEDTE之间能够有效、可靠地传之间能够有效、可靠地传输数据信息；输
10、数据信息；传输控制是通过数据链路层协议来完成的。传输控制是通过数据链路层协议来完成的。习惯上把习惯上把DLCP（数据链路层（数据链路层协议协议）称为数据）称为数据链路传输控制链路传输控制规程规程。Data Link Control Protocol 数据链路控制：数据链路控制：通信双方同步的需要通信双方同步的需要 载波同步、帧同步和位同步载波同步、帧同步和位同步 实现同步所必须的规则和约定实现同步所必须的规则和约定数据链路控制数据链路控制（机制或协议）。（机制或协议）。ISO中，数据链路控制的功能是由物理层和中，数据链路控制的功能是由物理层和数据链路层来完成的。数据链路层来完成的。物理层：实现
11、载波同步和位同步物理层：实现载波同步和位同步 数据链路层：实现帧同步数据链路层：实现帧同步3.数据链路控制规程数据链路控制规程 3.数据链路控制规程数据链路控制规程：实现链路控制、管理的相关规范、约定和协议实现链路控制、管理的相关规范、约定和协议等等 两种主要的数据链路控制规程：两种主要的数据链路控制规程：BSC SDLC、HDLC常用的数据链路层协议（常用的数据链路层协议（1）数据链路层协议分类数据链路层协议分类面向字符的链路层协议 ISO的的IS1745，基本型传输控制规程及其扩，基本型传输控制规程及其扩充部分（充部分（BM和和XBM）IBM的二进制同步通信规程（BSC）DEC的数字数据通
12、信报文协议（的数字数据通信报文协议（DDCMP）PPP常用的数据链路层协议（常用的数据链路层协议（2）面向比特的链路层协议面向比特的链路层协议 IBM的SNA使用的数据链路协议SDLC（Synchronous Data Link Control protocol）；ANSI修改SDLC，提出ADCCP（Advanced Data Communication Control Procedure）；ISO修改SDLC，提出HDLC（High-level Data Link Control）；）；CCITT修改HDLC，提出LAP（Link Access Procedure）作为X.25网络接口标准
13、的一部分，后来改为LAPB。数据链路控制规程数据链路控制规程 两种主要的数据链路控制规程：两种主要的数据链路控制规程：面向字符型协议面向字符型协议 链路上传输的数据必须由规定的链路上传输的数据必须由规定的字符集中字符集中的字符的字符组成，包括控制与同步信息必须由该字符集中若组成，包括控制与同步信息必须由该字符集中若干指定的控制字符组成。干指定的控制字符组成。BSC:Binary Synchronous Control 面向比特型协议面向比特型协议 传输的所有数据信息由位组成传输的所有数据信息由位组成 SDLC:Synchronous Data Link Control HDLC:High Da
14、ta Link Control4.数据通信过程数据通信过程 在一个数据链路上进行通信过程通常分为五个阶在一个数据链路上进行通信过程通常分为五个阶段：段：1 在公用交换网络上建立连接在公用交换网络上建立连接 2 建立数据链路，包括交换、探询和选择三个阶段建立数据链路，包括交换、探询和选择三个阶段 3 传送数据信息传送数据信息 4 结束，包括返回中性状态、返回控制状态和断开三个结束，包括返回中性状态、返回控制状态和断开三个子阶段子阶段 5 公用交换网络拆线公用交换网络拆线；其中阶段（其中阶段（1）和（）和（5）是公用交换网络上完成的）是公用交换网络上完成的操作，故操作，故数据链路控制规程数据链路控
15、制规程通常包括对中间三个通常包括对中间三个阶段的控制与管理。阶段的控制与管理。阶段阶段1 1：建立物理连接：建立物理连接（由公用交换网络完成）（由公用交换网络完成）所谓所谓物理连接物理连接就是物理层的若干就是物理层的若干数据电路数据电路的互的互连；数据电路可以是交换型的，也可以是专用连；数据电路可以是交换型的，也可以是专用线路；线路；对于专用线路，一般称为租用线路，在通信双对于专用线路，一般称为租用线路，在通信双方之间提供永久性的固定连接，本阶段没有操方之间提供永久性的固定连接，本阶段没有操作；作；对交互型数据电路，必须按照交互网络的要求对交互型数据电路，必须按照交互网络的要求进行呼叫连接，为
16、电路网进行呼叫连接，为电路网V.25V.25和数据网和数据网X.21X.21等等呼叫应答规程。呼叫应答规程。阶段阶段2 2：建立数据链路：建立数据链路在这个阶段为了能可靠而有效地传输数据信息，在这个阶段为了能可靠而有效地传输数据信息，收发双方也要交换一些特别信息，包括呼叫对方收发双方也要交换一些特别信息，包括呼叫对方是否是所要通信的对象；确定接收和发送状态：是否是所要通信的对象；确定接收和发送状态：哪方为发送状态，哪方为接收状态；指定双方的哪方为发送状态，哪方为接收状态；指定双方的I/OI/O设备设备。阶段阶段3 3：数据传送：数据传送在这个阶段按照规定的格式组织数据信息，并按在这个阶段按照规
17、定的格式组织数据信息，并按规定的顺序向新建立的数据链路的对方发送，同规定的顺序向新建立的数据链路的对方发送，同时进行差错控制、流量控制等，以保证透明和无时进行差错控制、流量控制等，以保证透明和无差错地传送数据信息。差错地传送数据信息。阶段阶段4 4：传送结束，拆除数据链路：传送结束，拆除数据链路通过规定的结束字符来拆除数据链路。需要注通过规定的结束字符来拆除数据链路。需要注意的是意的是拆除数据链路拆除数据链路并不是拆除并不是拆除物理连接物理连接，该，该阶段结束后可以再次进入阶段（阶段结束后可以再次进入阶段（2）建立新的数）建立新的数据链路（一个数据通信可以建立一个据链路（一个数据通信可以建立一
18、个/多个多个DL）阶段阶段5 5：拆除物理链接由公用交换网络完成：拆除物理链接由公用交换网络完成在数据通信中，当数据链路的物理连接是交换在数据通信中，当数据链路的物理连接是交换型电路时，数据传送结束后，只要任何一方发型电路时，数据传送结束后，只要任何一方发出拆除信号便可拆除通信线路，双方数据端恢出拆除信号便可拆除通信线路，双方数据端恢复到初始状态。复到初始状态。8.1 二进制同步通信规程（二进制同步通信规程（BSCBSC）8.1.1 8.1.1 控制字符控制字符8.1.2 8.1.2 帧格式帧格式8.1.3 8.1.3 数据透明性和同步数据透明性和同步8 8.1.4 .1.4 数据链路结构及建
19、立数据链路结构及建立8.1 二进制同步通信规程（二进制同步通信规程（BSCBSC）BSCBSC（Binary Synchronous Communication）是是IBM研制的一种典型的面向字符的研制的一种典型的面向字符的DLCP 1968年开始用于年开始用于IBM Computer System，主要，主要目的将远程批处理终端和视频显示终端集中控目的将远程批处理终端和视频显示终端集中控制的连接到制的连接到IBM主机上。主机上。BSC是一种是一种半双工通信规程半双工通信规程，通信可以，通信可以在两个方向上交替进行。在两个方向上交替进行。BSC是第一个支持是第一个支持多点共享线路多点共享线路和
20、和点到点到点点结构的通用数据链路控制规程结构的通用数据链路控制规程：数据站数据站 在数据链路中引用了站（station)的概念，站是数据链路两端用来完成数据传输的终端装置，可以是可以是DTE/DCE。数据站数据站（简称站，station），负责发送和接收帧。BSC涉及几个站的概念：主站和从站主站和从站：通常把保证数据传送的那个站叫做主站。把从主站那里得到数据的那个站叫从站。在一次通信连接中，一个站可以交替倒换为主站或从站，但在某段时间里一条数据链路上只有一个主站。控制站控制站：用于管理的站，做诸如探询、选择和异常处理之类的工作。辅助站辅助站（又叫被控站）：除控制站以外的其他站都是辅助站。BSC
21、是一种字符控制规程，对代码很敏感，是一种字符控制规程，对代码很敏感，使用使用ASCII或或EBCDIC等编码字符进行链路等编码字符进行链路控制控制:并且采用特殊字符分隔各种信息段并且采用特殊字符分隔各种信息段 通过通过BSC信道传送的每个字符都要在接受端译信道传送的每个字符都要在接受端译码，以判别它是一个控制码，以判别它是一个控制/用户数据。用户数据。8.1.1 8.1.1 控制字符控制字符 8.1.18.1.1 控制字符控制字符 任何数据链路层规程均可由任何数据链路层规程均可由链路建立、数链路建立、数据传输和链路拆除据传输和链路拆除三个部分组成。三个部分组成。为了实现链路建立、拆除等链路管理
22、及同为了实现链路建立、拆除等链路管理及同步等功能，除了正常传输的数据报之外，步等功能，除了正常传输的数据报之外，BSC还需要一些控制字符。还需要一些控制字符。BSC使用的使用的控制字符控制字符如表如表8.1所示，所示，CCITT建议用建议用ASCII/IA5表示。表示。名称名称英文缩写英文缩写ASCII码值码值标题开始标题开始SOH000 0001正文开始正文开始STX000 0010正文结束正文结束ETX000 0011传输结束传输结束EOT000 0100询问询问ENQ000 0101确认确认ACK000 0110否定应答否定应答NAK001 0101数据链转义数据链转义DLE001 00
23、00同步同步SYN001 0110组传输结束组传输结束ETB001 0111BSC使用的控制字符使用的控制字符 SOH：Start of heading标题开始标题开始 标题是信息报文中正文之前的字符序列，它标题是信息报文中正文之前的字符序列，它由表示路由、优先权、保密措施和报文编号由表示路由、优先权、保密措施和报文编号等组成，等组成，SOH不允许出现在正文中。不允许出现在正文中。STX：Start of Text信息报文正文开始信息报文正文开始 报文分成若干码组时，每组均以报文分成若干码组时，每组均以STX开始。开始。ETX：End of Text信息报文结束信息报文结束 由发送端发送，报文
24、被分组时，只有最后一由发送端发送，报文被分组时，只有最后一组报文使用组报文使用ETX结束结束。BSC使用的控制字符使用的控制字符 EOT：End of Transmission表示数据传输表示数据传输的结束的结束 EOT由发送端发出由发送端发出。ENQ：Enquiry询问，用来请求远程站给询问，用来请求远程站给出应答出应答。ACK：Acknowledge确认确认 由接受端发往发送端，作为对状态询问及报由接受端发往发送端，作为对状态询问及报文的肯定应答。文的肯定应答。BSC使用的控制字符使用的控制字符 NAK：Negative Acknowledge 由接受端发往发送端，作为对状态询问及报由接受
25、端发往发送端，作为对状态询问及报文的否定应答。文的否定应答。DLE：Data Linking Escape 数据链路转义数据链路转义 用来改变后续一定数目字符的意义，组成转用来改变后续一定数目字符的意义，组成转义序列（其只能使用图形字符和传输控制字义序列（其只能使用图形字符和传输控制字符）符）SYN：Synchronous Idle同步同步 用于建立和保持收发两端的同步，用于建立和保持收发两端的同步，SYN不能不能放在放在DLE之后和与校验码有关系的控制字符之后和与校验码有关系的控制字符中间。中间。BSC使用的控制字符使用的控制字符 ETB：End of Transmission Block数
26、数据分组块传输结束据分组块传输结束 仅由发送端送出，但校验码（仅由发送端送出，但校验码（BCC）仅随其后，但最后一个信息码组的结仅随其后，但最后一个信息码组的结束必须使用束必须使用ETXBSC使用的控制字符使用的控制字符 BSC另行规定的三个控制字符：用于紧急另行规定的三个控制字符：用于紧急情况处理情况处理 RVI：Receive Information接收方紧急消息接收方紧急消息 用以申请中断（当发送端有紧急任务要发送时）用以申请中断（当发送端有紧急任务要发送时）TTD：Temporary Text Delay 发送方暂停但未拆除连接。发送方暂停但未拆除连接。WACK：Wait and Ac
27、knowledge等待应答，等待应答，接收方已经接收完好帧但不能再接收接收方已经接收完好帧但不能再接收 前一帧已接收好但不能再接收下一帧前一帧已接收好但不能再接收下一帧,RNR报文报文BSC使用的控制字符使用的控制字符 扩充序列：以扩充序列：以DLE开头的一些双字符控制序开头的一些双字符控制序列。列。DLE EOT 要求拆线要求拆线 表示要求拆除通信线路的传输控制字符序列。表示要求拆除通信线路的传输控制字符序列。DLE0/DLE1 编号确认编号确认 由接收站到发送站表示肯定应答的传输控制字符序由接收站到发送站表示肯定应答的传输控制字符序列，用于编号应答方式中。列，用于编号应答方式中。DLE3/
28、12或或DLE7/12 站中断站中断 从站同步字符序列代替正常的肯定应答，表示从站从站同步字符序列代替正常的肯定应答，表示从站要求主站尽快停止现行传输的控制字符序列，与要求主站尽快停止现行传输的控制字符序列，与RVI有相同的功能。有相同的功能。BSC使用的控制字符使用的控制字符 DLE3/11或或DLE3/15 要求暂停发送，要求暂停发送，表示从站暂停时不能接收数据信息，要求主站暂停表示从站暂停时不能接收数据信息，要求主站暂停发送，与发送，与TTD功能相同。功能相同。DLE3/13反向拐入通道反向拐入通道 表示接收站有优先级高的信息报文要求发送，为接表示接收站有优先级高的信息报文要求发送，为接
29、收方获取发送权。收方获取发送权。STX ENQ延时发送延时发送 当发送站未准备好发送时即可发出的序列当发送站未准备好发送时即可发出的序列BSC使用的控制字符使用的控制字符 8.1.2 8.1.2 帧格式帧格式 BSC规程中线路上传输的信息分为规程中线路上传输的信息分为数据帧数据帧和和监控帧监控帧。1.1.数据帧数据帧2.2.控制帧控制帧3.3.多点结构多点结构BSCBSC轮询轮询/选择传输过程选择传输过程1.数据帧数据帧 1.数据帧数据帧：报文信息，利用上述编码字符进：报文信息，利用上述编码字符进行数据传送时新规定的排列格式，有四种类行数据传送时新规定的排列格式，有四种类型：型：(1)信息报文
30、基本格式信息报文基本格式 由标题（报头）和正文组成由标题（报头）和正文组成 正文正文：包含要传输的有用数据信息：包含要传输的有用数据信息 标题标题/报头报头：是与报文的正文段的传送和处理相关的：是与报文的正文段的传送和处理相关的一些辅助信息的字符序列，一些辅助信息的字符序列，如发信地址、收信地址、发信地址、收信地址、信息报文名称、报文级别、编号、传送路径等。信息报文名称、报文级别、编号、传送路径等。SYNSYNSOHSTXETXBCC标题标题/报头报头数据信息数据信息控制字符控制字符报报 文文 头头数数 据据带有报文头的帧带有报文头的帧数据帧说明数据帧说明 报文头在报文头在SOHSOH字符之后
31、和字符之后和STXSTX字符之前。字符之前。文本开始符文本开始符STXSTX有两个作用，一个是表示报文头结有两个作用，一个是表示报文头结束，另一个表示数据报文开始。束，另一个表示数据报文开始。数据和文本可以由不同数目的字符组成。文本结数据和文本可以由不同数目的字符组成。文本结束符（束符（ETXETX）指明了文本和下一个控制符之间的转）指明了文本和下一个控制符之间的转换。换。最后，是错误检测字符（最后，是错误检测字符（BCCBCC），一个），一个BCCBCC域是一域是一个 字 节 长 度 的 纵 向 冗 余 校 验 码（个 字 节 长 度 的 纵 向 冗 余 校 验 码（L R C,L R C,
32、Longitudinal Redundancy CheckLongitudinal Redundancy Check）或是两个字）或是两个字节的循环冗余校验码（节的循环冗余校验码（CRCCRC）。）。（2）多块帧）多块帧 多块帧多块帧是把信息报文被分成几块，除最后是把信息报文被分成几块，除最后一块外都由一个一块外都由一个STX开始并由一个开始并由一个ETB结结束，最后一块以束，最后一块以ETX结束，如图结束，如图8.2所示。所示。SYNSYNSOHSTXETBBCC标题标题/报头报头STXETXBCC数据信息数据信息（3）多帧传输多帧传输 信息报文太长，发送信息报文太长，发送方用方用多个数据帧
33、多个数据帧来传来传送，即用几个帧来传送，即用几个帧来传输一个信息，除最后输一个信息，除最后一帧外其他帧中文本一帧外其他帧中文本结束结束ETX为块传输结为块传输结束符束符ETB所代替，如所代替，如图图8.3所示。所示。SYNSYNSOHSTXETBBCC信息报文信息报文正文组正文组1报文头报文头SYNSYNSOHSTXETBBCC信息报文信息报文正文组正文组2报文头报文头SYNSYNSOHSTXETXBCC信息报文信息报文正文组正文组N报文头报文头 多报文头帧：多报文头帧：报文头太长仿报文头太长仿照多帧传输将照多帧传输将报文头分为报文头分为m组，如图组，如图8.4所示。所示。SYNSYNSOHE
34、TB报文头报文头组组1SYNSYNSOHETB报文头报文头组组2SYNSYNSOHSTXETXBCC信息报文信息报文正文正文报文头报文头组组mBCCBCC（4 4）多报文头帧）多报文头帧2.控制帧控制帧 一个控制帧是一个设备用来向另一个设备一个控制帧是一个设备用来向另一个设备发送命令或索取信息的消息，控制帧又分发送命令或索取信息的消息，控制帧又分为正向控制帧和反向控制帧两种。为正向控制帧和反向控制帧两种。正向控制帧正向控制帧：由主站发送到从站去的控制序列，：由主站发送到从站去的控制序列，主要用于通信双方间的呼叫应答，以确保信息主要用于通信双方间的呼叫应答，以确保信息报文的正常可靠传输；报文的正
35、常可靠传输；反向控制帧反向控制帧：由从站发送到主站去的控制序列，：由从站发送到主站去的控制序列，主要用于对询问的应答和数据链路的控制。主要用于对询问的应答和数据链路的控制。一个一个控制帧控制帧包含有包含有控制字符控制字符但没有数据，它但没有数据，它携带特定的数据链路层自身功能的信息，其携带特定的数据链路层自身功能的信息，其基本格式为：基本格式为：SYNSYNBCC一个或多个控制一个或多个控制字符字符 控制帧主要用来完成三种服务：控制帧主要用来完成三种服务：建立连接建立连接在数据传输过程中维护流量和差错控制在数据传输过程中维护流量和差错控制终止连接终止连接 BSC所采用的线路控制编码有：所采用的
36、线路控制编码有：ACK0 ACK1 WACK RVIDISCTTD BSC控制序列控制序列的的双重含义双重含义：取决于主站：取决于主站/从从站发出和线路处于控制方式站发出和线路处于控制方式/报文方式。报文方式。报文序列报文序列发送站发送站线路方式线路方式控制方式控制方式报文方式报文方式SYN SYN ENQ主站主站你准备好接收吗？你准备好接收吗？重复你上一次响应重复你上一次响应SYN SYN ACK0从站从站我准备好接收我准备好接收已收到双号数据块已收到双号数据块SYN SYN ACK1从站从站（不需要）（不需要）已收到单号数据块已收到单号数据块SYN SYN NAK从站从站我还未准备好接收我
37、还未准备好接收重复上一次的发送重复上一次的发送SYN SYN EOT主站主站将线路置为控制方将线路置为控制方式式结束正文方式结束正文方式SYN SYN EOT从站从站对轮询帧的否定确认（多对上个报文的对轮询帧的否定确认（多对上个报文的NAK，并且回到控制方式点共享），并且回到控制方式点共享）BSCBSC控制序列的双重含义控制序列的双重含义3.3.多点结构多点结构BSCBSC轮询轮询/选择传输过程选择传输过程 确保所有从站处于控制方式，并准备好接受来确保所有从站处于控制方式，并准备好接受来自控制站的轮询或选择，由控制站发送序列：自控制站的轮询或选择，由控制站发送序列：SYN SYN EOT PA
38、D SYN SYN（地址地址）ENQ 轮询或选择地址由轮询或选择地址由17个字符组成，后跟个字符组成，后跟ENQ 轮询帧：地址序列用大写字母表示轮询帧：地址序列用大写字母表示 选择帧：地址序列用小写字母表示选择帧：地址序列用小写字母表示将线路置为控制方式你准备好接收了吗？一个被一个被轮询的从站可能的从站可能回答：回答：报头数据：报头数据：SYN SYN SOH 正文数据：正文数据：SYN SYN STX 正文正文 透明正文数据：透明正文数据：SYN SYN DLE STX 透明正文透明正文 否定否定(当站没有东西要发送当站没有东西要发送)：SYN SYN EOT 暂时正文推迟：暂时正文推迟：S
39、YN SYN STX ENQ一个被一个被选择的从站可能回答的从站可能回答 ：肯定，表明从站准备好接收肯定，表明从站准备好接收SYN SYN ACK0 否定，表明从站不准备接收否定，表明从站不准备接收SYN SYN NAK 表明从站暂时不准备接收：表明从站暂时不准备接收：SYN SYN WACK例例1 1：多点：多点BSCBSC轮询（邀请从站发轮询（邀请从站发送）传输过程送）传输过程 SYNSYNEOTAA6ENQSYNSYNEOTSYNSYNBB6ENQSYNSYNSOHMHSTXTXTETBBCCSYNSYNACK1SYNSYNACK0SYNSYNSTXTXTETXBCCSYNSYNEOTA
40、A6ENQSYNSYNEOTSYNSYNEOTSYNSYNBB6ENQSYNSYN例例2 2：多点：多点BSCBSC选择（主站发送）传选择（主站发送）传输过程输过程 SYNSYNEOTaa1ENQSYNSYNNAKSYNSYNbb1ENQSYNSYNACK1SYNSYNACK0SYNSYNSTXTXTETXBCCSYNSYNEOT8.1.38.1.3 数据透明性和同步数据透明性和同步 BSC规程原本是为传输规程原本是为传输纯文本消息纯文本消息设计的；设计的；但是用户希望它具有一定的兼容性，使得能但是用户希望它具有一定的兼容性，使得能够传输类似程序和图画等够传输类似程序和图画等非文本信息和命令非
41、文本信息和命令的二进制序列。的二进制序列。出现的问题：传输中文本信息中可能包括一个出现的问题：传输中文本信息中可能包括一个看来与看来与BSC规程的控制字符一样的规程的控制字符一样的8比特字符比特字符模式。（怎么解决？）模式。（怎么解决？）8.1.38.1.3 数据透明性和同步数据透明性和同步 1.1.数据透明性数据透明性2.数据同步数据同步1.1.数据透明性数据透明性 数据通信中的数据通信中的数据透明性意味着必须能够把任意味着必须能够把任何比特组合在不被错认是控制字符的前提下当何比特组合在不被错认是控制字符的前提下当作数据传送。作数据传送。BSC规程中的数据透明性实现过程：规程中的数据透明性实
42、现过程：字字节节填充填充 通过通过DLE定义透明文本区域定义透明文本区域 透明文本区域内的透明文本区域内的DLE之前加上一个附加的之前加上一个附加的DLE字符。字符。SYNSYNSOHDLESTXDLEETXBCC在该区域内控制字符可以当做在该区域内控制字符可以当做文本一样使用文本一样使用DLE转义字符开始和转义字符开始和结束一个透明文本结束一个透明文本透明文本透明文本报报 文文 头头字节字节填充填充 2.数据同步数据同步 BSC同步：同步：BSC是同步规程，数据以字符块是同步规程，数据以字符块方式传送，与异步传输不同的是并不是每个方式传送，与异步传输不同的是并不是每个传送的字符前面都有同步位
43、。传送的字符前面都有同步位。BSC同步在每个数据报文的开头进行，以两个同步在每个数据报文的开头进行，以两个SYN字符开始，字符开始，SYN是接口硬件能识别的用以是接口硬件能识别的用以识别字符同步的唯一模式。识别字符同步的唯一模式。数据同步数据同步 同步过程：同步过程：位位同步：两个连续的同步：两个连续的PAD字符（交替的字符（交替的0、1）接收方识别两个连续的接收方识别两个连续的SYN建立建立字符字符同步同步 每个每个1秒时间间隔自动在头和正文数据中插入同秒时间间隔自动在头和正文数据中插入同步空转序列步空转序列 非透明数据：非透明数据：SYN SYN 透明数据：透明数据：DLE SYN 所谓链
44、路结构是指数据链路上硬件设备间的所谓链路结构是指数据链路上硬件设备间的关系。关系。1.三种常见的数据链路的结构三种常见的数据链路的结构2.数据通信过程数据通信过程3.数据链路建立方式数据链路建立方式4.多点结构建链过程的比较多点结构建链过程的比较8.1.48.1.4 数据链路结构及其建立数据链路结构及其建立1.三种常见的数据链路的结构三种常见的数据链路的结构 1.三种常见的数据链路的结构三种常见的数据链路的结构：点点点式：点式：两个站点直接互通，处于同等地两个站点直接互通，处于同等地位，没有控制站和辅助站之分，把发送数据的位，没有控制站和辅助站之分，把发送数据的站点称做主站，另一个为从站。站点
45、称做主站，另一个为从站。多点集中式：多点集中式：多点结构中有一个控制站（负责多点结构中有一个控制站（负责链路管理，如探询、选择和异常情况处理），链路管理，如探询、选择和异常情况处理），其他站皆为辅助站；所有站点中，辅助站只能其他站皆为辅助站；所有站点中，辅助站只能和控制站通信，这种链路结构称为集中式。和控制站通信，这种链路结构称为集中式。多点非集中式：多点非集中式：只有一个控制站点，但任意两只有一个控制站点，但任意两个站点皆可通信，故称为非集中式。个站点皆可通信，故称为非集中式。数据链路结构数据链路结构点到点式点到点式集中式集中式非集中式非集中式2.数据通信过程数据通信过程 在一个数据链路上进
46、行通信过程通常分为五个阶在一个数据链路上进行通信过程通常分为五个阶段：段：1 在公用交换网络上建立连接在公用交换网络上建立连接 2 建立数据链路，包括交换、探询和选择三个阶段建立数据链路，包括交换、探询和选择三个阶段 3 传送信息传送信息 4 结束，包括返回中性状态、返回控制状态和断开三个结束，包括返回中性状态、返回控制状态和断开三个子阶段子阶段 5 公用交换网络拆线；公用交换网络拆线；其中阶段（其中阶段（1）和（）和（5）是公用交换网络上完成的）是公用交换网络上完成的操作，故数据链路控制规程通常包括中间三个阶操作，故数据链路控制规程通常包括中间三个阶段。段。BSC协议中也是如此协议中也是如此
47、。3.数据链路建立方式数据链路建立方式 对不同的数据链路结构，其数据对不同的数据链路结构，其数据/信息传输信息传输控制的方式不同，则建立数据链路的方法控制的方式不同，则建立数据链路的方法也不尽相同也不尽相同。(1)点点点结构点结构：采用争用（采用争用（contention）方式建立数据链路，）方式建立数据链路，其基本的方法是按照其基本的方法是按照“先到先服务（先到先服务（FIFO）”的原则分配线路。的原则分配线路。每个站点当它已准备好要发送信息或处于中性每个站点当它已准备好要发送信息或处于中性状态时，都可以发出选择序列，对方站被选择状态时，都可以发出选择序列，对方站被选择变成从站，而本站即为主
48、站，于是建立起数据变成从站，而本站即为主站，于是建立起数据链路，特别适合链路，特别适合两点直通结构两点直通结构。由于两个站中都可以发出选择序列，为了避免由于两个站中都可以发出选择序列，为了避免竞争冲突，赋予其中一个站点较高优先级。竞争冲突，赋予其中一个站点较高优先级。数据链路建立方式数据链路建立方式(2)多点分支结构多点分支结构：采用采用探询探询（邀请发送）（邀请发送）/选择选择（请求接收）方式（请求接收）方式建立数据链路。建立数据链路。对于对于集中控制方式集中控制方式中由控制站控制所有的辅助中由控制站控制所有的辅助站，只允许控制站和辅助站之间进行信息传递，站，只允许控制站和辅助站之间进行信息
49、传递，由控制站发送探询由控制站发送探询/选择序列，引导辅助站发送选择序列，引导辅助站发送或接收报文；或接收报文；数据链路建立方式数据链路建立方式 对于对于非集中方式非集中方式，允许控制站和辅助站之间、，允许控制站和辅助站之间、辅助站之间进行通信，由辅助站之间进行通信，由控制站控制站向辅助站发送向辅助站发送探询序列之后，被探询的辅助站才成为主站，探询序列之后，被探询的辅助站才成为主站，然后然后主站主站才能向控制站或其他辅助站发送才能向控制站或其他辅助站发送选择选择序列序列，执行选择过程。，执行选择过程。数据链路建立方式数据链路建立方式 探询过程：探询过程：集中式：集中式：由控制站按一定顺序依次引
50、导辅助站由控制站按一定顺序依次引导辅助站变成主站的过程变成主站的过程；探询只能由控制站执行，被；探询只能由控制站执行，被探询的辅助站收到探询序列之后才成为主站；探询的辅助站收到探询序列之后才成为主站；然后主站（被探询的辅助站）就可以向控制站然后主站（被探询的辅助站）就可以向控制站发送信息报文。发送信息报文。非集中式：非集中式：被探询的辅助站成为主站之后还应被探询的辅助站成为主站之后还应再向控制站或其他辅助站发送选择序列。探询再向控制站或其他辅助站发送选择序列。探询的方法又分为的方法又分为轮流探询（Roll Polling）和）和传递探询（Hub Polling）两种类型）两种类型（3）探询）探
