基本概念
- 節(jié)點：主機规求、路由
- 鏈路：物理通道
- 數(shù)據(jù)鏈路：邏輯通道（控制協(xié)議的硬件+軟件）
- 幀：協(xié)議數(shù)據(jù)單元，封裝數(shù)據(jù)報
數(shù)據(jù)鏈路層任務(wù)：向相鄰節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)報
功能
- 功能二：為網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)：
無確認(rèn)無連接服務(wù)卵惦，有確認(rèn)無連接服務(wù)阻肿，有確認(rèn)面向連接服務(wù)。 - 功能二：鏈路管理沮尿，即連接的建立丛塌、維持较解、釋放（用于面向連接的服務(wù)）。
- 功能三：組幀赴邻。
- 功能四：流量控制印衔。
- 功能五：差錯控制（幀錯/位錯）。
組幀
封裝成幀：在一段數(shù)據(jù)的前后部分添加 首部 和 尾部 姥敛，這樣就構(gòu)成了一個幀奸焙。
接收端在收到物理層上交的比特流后，就能根據(jù)首部和尾部的標(biāo)記彤敛，從收到的比特流中識別幀的開始和結(jié)束.
首部和尾部包含許多的控制信息与帆，他們的一個重要作用：幀定界（確定幀的界限）。
幀同步：接收方應(yīng)當(dāng)能從接收到的二進(jìn)制比特流中區(qū)分出幀的起始和終止墨榄。
組幀的四種方法
1. 字符計數(shù)法
做法：幀首部使用一個計數(shù)字段（第一個字節(jié)玄糟，八位）來標(biāo)明幀內(nèi)字符數(shù)（包括他自己）。
缺點：若幀的第一個字節(jié)丟失就全體GG（一般不采用）
2. 字符（節(jié)）填充法
做法：在首部和尾部分別添加特殊的控制信息袄秩，若數(shù)據(jù)中有相同比特流則在前面填充特殊的轉(zhuǎn)義字符讓接收方忽略它
缺點：so復(fù)雜了點
3. 零比特填充法
做法：類似字符填充法阵翎，填充的字符不同(`01111110`)，并且遵循`5110`
`5110`:掃描整個數(shù)據(jù)段播揪。若有連續(xù)5個1出現(xiàn)就在后面無腦加0贮喧，防止和首尾數(shù)據(jù)重復(fù)
4. 違規(guī)編碼法。
做法：比如我們使用曼徹斯特編碼編碼數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)的定義是靠電平上升沿（低-高）和下降沿（高-低）表示猪狈。
那我們產(chǎn)生一個（高-高）/（低-低）這樣不符合編碼規(guī)則的電平就可以和數(shù)據(jù)區(qū)分
字節(jié)計數(shù)法 : Count字段的脆弱性（其值若有差錯將導(dǎo)致災(zāi)難性后果）
字符填充法 : 實現(xiàn)上的復(fù)雜性和不兼容性
目前較普遍使用的幀同步法是 比特填充 和 違規(guī)編碼法 箱沦。
差錯控制
差錯源于噪聲：
- 全局噪聲（鏈路電氣隨機干擾）：提高信噪比解決
- 局部噪聲（外界噪聲干擾）：編碼技術(shù)解決
差錯
- 位錯：(比特位出錯，1變成0雇庙，0變成1)
- 幀錯：丟失谓形、重復(fù)、失序
位錯解決
冗余編碼： 在數(shù)據(jù)前面添加校驗數(shù)據(jù)疆前，和最終收到的數(shù)據(jù)比對是否有誤寒跳，有誤證明傳輸出錯
檢錯編碼（只能檢測出錯）
- 奇偶檢驗碼（檢錯能力50%）
構(gòu)成：1位檢驗元 + n-1位數(shù)據(jù)元
奇校驗碼：加上校驗元后使得數(shù)據(jù)中的 1 個數(shù)位奇數(shù)
偶校驗碼：加上校驗元后使得數(shù)據(jù)中的 1 個數(shù)位偶數(shù)
eg:如果一個字符S的ASCll編碼從低到高依次為1100101，采用奇校驗竹椒，在下述收到的傳輸后字符中童太，哪種錯誤不能檢測？
A. 11000011
B. 11001010
C. 11001100
D. 11010011
Ans:D胸完。因為前采用奇校驗书释，ABC三項中1都為偶數(shù)傳輸均錯誤，D有可能是正確的（萬一是偶數(shù)位錯呢）
- 循環(huán)冗余碼CRC
1.發(fā)送端編碼
要傳送的數(shù)據(jù) / 生成多項式赊窥。取其余數(shù)作為冗余碼
2.發(fā)送數(shù)據(jù)
要傳送的數(shù)據(jù) + 冗余碼
3.接收端校驗
接收到數(shù)據(jù) / 生成多項式爆惧。龐貝余數(shù)是否為0，否則傳輸出錯
板栗??
課件中商漏了一個1锨能，但是過程是對的余數(shù)正確扯再，故不影響結(jié)果
這個模2除法（異或）適應(yīng)一下和以前數(shù)學(xué)不太一樣
一段晦澀的話
在數(shù)據(jù)鏈路層僅僅使用循環(huán)冗余檢驗CRC差錯檢測技術(shù)芍耘，只能做到對幀的無差錯接收，即“凡是接收端數(shù)據(jù)鏈路層接受的幀
我們都能以非常接近于1的概率認(rèn)為這些幀在傳輸過程中沒有產(chǎn)生差錯”熄阻。接收端丟棄的幀雖然曾收到了斋竞，但是最終還是因為有差錯被丟棄。
“凡是接收端數(shù)據(jù)鏈路層接收的幀均無差錯”饺律。
“可靠傳輸”：數(shù)據(jù)鏈路層發(fā)送端發(fā)送什么窃页，接收端就收到什么。
鏈路層使用CRC檢驗复濒，能夠?qū)崿F(xiàn)無比特差錯的傳輸脖卖，但這還不是可靠傳輸。
糾錯編碼（發(fā)現(xiàn)錯誤巧颈，還能找出出錯位置）
海明碼(發(fā)現(xiàn)雙比特錯畦木，糾正單比特錯)
原理： 多個校驗位同時檢驗一個數(shù)據(jù)
構(gòu)成： 檢驗位和數(shù)據(jù)位
檢驗位個數(shù)：海明不等式 2^r >= k + r + 1 計算得出（r為檢驗位個數(shù)，k為數(shù)據(jù)位位數(shù)）
檢驗位位置：2的（1-r次方）
編碼： （以數(shù)據(jù)D = 101101為例）
- 計算檢驗位
1.1 第一個檢驗位砸泛，使得校驗位和所有位數(shù)末尾第一位為1（二進(jìn)制）的所有數(shù)據(jù)異或值為0
eg：P1 ⊕ D1 ⊕ D2 ⊕ D4 ⊕ D5 = 0 ==> P1 = 0
1.2 第二個檢驗位十籍，使得校驗位和所有位數(shù)末尾第二位為1（二進(jìn)制）的所有數(shù)據(jù)異或值為0
eg：P2 ⊕ D1 ⊕ D3 ⊕ D4 ⊕ D6 = 0 ==> P2 = 0
……
以此類推，最終
P1 = 0
P2 = 0
P3 = 0
P4 = 1
最終傳輸數(shù)據(jù)（海明碼）： 0010011101
海明不等式和它的位置巧妙的使校驗位 校驗的位置都是數(shù)據(jù)位
校驗：
- 校驗異或值（假設(shè)傳輸中第五位傳輸錯誤變?yōu)?010111101）
1.1 第一個檢驗位
eg：P1 ⊕ D1 ⊕ D2 ⊕ D4 ⊕ D5 = 1
1.2 第二個檢驗位
eg：P2 ⊕ D1 ⊕ D3 ⊕ D4 ⊕ D6 = 0
1.3 第二個檢驗位
eg：P3 ⊕ D2 ⊕ D3 ⊕ D4 = 1
1.4 第二個檢驗位
eg：P4 ⊕ D5 ⊕ D6 = 0
2. 校驗結(jié)果 "出棧" ： `0101` 轉(zhuǎn)換位十進(jìn)制 `5`
3. 確認(rèn)海明碼第五位出錯唇礁，將1改為0
校驗結(jié)果出棧后
0000第0位出錯就不用解釋了它壓根就沒錯
????板栗+1
