西安交通大学：《计算机网络与通讯》课程教学资源（PPT课件讲稿）第6讲 数据链路层（3/3）

TEEE802.11无线LAN(p128-129 口无线LANs:不拘范围(经常是移动的)联网形态 g IEEE802.11标准: oMAc协议 o无需注册的频率范围(US):900Mhz,2.4Ghz 口基本服务集(BSS)包括 O无线主机 O接入点(AP):基站 口由BSS再联合组成分配系统 (DS) 口用门桥( portal)接入有线网 BSS BSS 第6讲数据链路层之三6c-1

第6讲 数据链路层之三 6c-1 IEEE 802.11 无线 LAN(p128-129)  无线 LANs: 不拘范围 (经常是移动的) 联网形态  IEEE 802.11 标准:  MAC 协议  无需注册的频率范围(US): 900Mhz, 2.4Ghz  基本服务集 (BSS) 包括:  无线主机  接入点 (AP): 基站  由BSS再联合组成分配系统 (DS)  用门桥（portal）接入有线网

自组网络( Ad Hoc Networks)p130 口自组网络:TEEE802.11站点可以不使用AP动态地 组成网络 口应用: O在会议室、汽车中举行“膝上型”会议 O与个人使用的电子设备进行互联 O战场上 口自组网络与因特网的连接采用所谓的 残桩网络( ub network)方式(p131 H BSS 第6讲数据链路层之三6c-2

第6讲 数据链路层之三 6c-2 自组网络（Ad Hoc Networks）p130  自组网络: IEEE 802.11 站点可以不使用AP动态地 组成网络  应用:  在会议室、汽车中举行“膝上型” 会议  与个人使用的电子设备进行互联  战场上  自组网络与因特网的连接采用所谓的 残桩网络(stub network)方式(p131)

无线局域网中的隐蔽站问题(p132) 口隐蔽站:A,C两个站点不能互相“听见” o障碍物,信号衰减 O在B站点发生冲突 口802.11MAC的设计目标:避免可能在B站发生的冲突 J CSMA/CA:带有冲突避免( Collision Avoidance)策 略的CSMA A A 第6讲数据链路层之三6c-3

第6讲 数据链路层之三 6c-3 无线局域网中的隐蔽站问题(p132)  隐蔽站: A, C两个站点不能互相“听见”  障碍物, 信号衰减  在B站点发生冲突  802.11MAC的设计目标: 避免可能在B站发生的冲突  CSMA/CA: 带有冲突避免（Collision Avoidance）策 略的CSMA

802.11 MAC: CSMA/CA(p133 802.11csMA:发送方 如果检测到信道闲置了DISF 秒 source destination others 然后传输整个帧(无冲突检测) DIFS 如果检测到信道忙 然后进行二进制避退( binary bakeo斤f 802.11csMA接收方 z acK 如果接收OK 等待SIFS后返回ACK 第6讲数据链路层之三6c-4

第6讲 数据链路层之三 6c-4 802.11 MAC层: CSMA/CA(p133) 802.11 CSMA: 发送方 - 如果检测到信道闲置了DISF 秒. 然后传输整个帧 (无冲突检测) -如果检测到信道忙 然后 进行二进制避退（ binary bakeoff） 802.11 CSMA 接收方: 如果接收 OK 等待 SIFS后返回ACK

TEEE80211MAC协议 80211csMA协议:其他方 口NAV:网络分配向量( source destination Network Allocation others DIFS Vector) 802.11帧具有传输时间字 段 口其他站点听见有传输时)必 SIFS 须推迟若干NAV时间单位再 acK 对信道进行访问 第6讲数据链路层之三6c-5

第6讲 数据链路层之三 6c-5 IEEE 802.11 MAC 协议 802.11 CSMA 协议: 其他方  NAV: 网络分配向量（ Network Allocation Vector）  802.11 帧具有传输时间字 段  其他站点(听见有传输时) 必 须推迟若干 NAV时间单位再 对信道进行访问

冲突避免:RTS-CTS交换〔p135) D CSMA/CA:进行显式的信 道预留 o发送方:发送简短的 source destination others RTS: request to send Difs O接收方:使用简短的 SIFS cTs: clear to send回 SIFS 应 28 TcTs为发送方预留了信道 并通知了其他(可能是隐蔽 SIFS 的)站点 口避免了隐蔽站点的冲突 第6讲数据链路层之三6c-6

第6讲 数据链路层之三 6c-6 冲突避免: RTS-CTS 交换(p135)  CSMA/CA: 进行显式的信 道预留  发送方: 发送简短的 RTS: request to send  接收方: 使用简短的 CTS: clear to send回 应  CTS 为发送方预留了信道, 并通知了其他 (可能是隐蔽 的) 站点  避免了隐蔽站点的冲突

冲突避免:RTS-cTS交换 口由于RTs/CTS比较短: o发送时间短,发生冲突的 可能小 source destination others o最终的结果同冲突检测基s 本一致 SIFS TEEE802.11允许: SIFS O CSMA O CSMA/CA:信道预留 口ata o从AP进行轮询 SIFS K 第6讲数据链路层之三6c-7

第6讲 数据链路层之三 6c-7 冲突避免: RTS-CTS 交换  由于RTS / CTS比较短:  发送时间短，发生冲突的 可能小  最终的结果同冲突检测基 本一致  IEEE 802.11 允许:  CSMA  CSMA/CA: 信道预留  从AP进行轮询

点对点的数据链路协议(DLC) 口一方发,一方收,一条链路:比广播信道简单的多 o无需介质访问控制 O不必进行MAC寻址 eg.,拨号链路,工sDN线路等 常见的点对点DLC协议: O SLIP (Serial Line Internet Protocol)(p89 oPP( point-to- point协议) O SDLC: Synchronous Data Link Control(SNAEJ 面向比特的数据链路规程 HDLc: High level data link control(Iso高级 数据链路控制)(p85 第6讲数据链路层之三6c-8

第6讲 数据链路层之三 6c-8 点对点的数据链路协议（DLC）  一方发,一方收,一条链路:比广播信道简单的多  无需介质访问控制  不必进行MAC寻址  e.g., 拨号链路, ISDN 线路等  常见的点对点DLC协议:  SLIP (Serial Line Internet Protocol)(p89)  PPP (point-to-point 协议)  SDLC: Synchronous Data Link Control (SNA的 面向比特的数据链路规程)  HDLC: High level data link control (ISO高级 数据链路控制)(p85)

PPP设计要求[RFc1557] 口分组成帧:将网络层的分组封装入数据链路层的帧 O同可以承载任意网络协议的网络层数据(不仅仅 是IP O提供向上分用的能力 口位流透明:在数据字段中,必须能携带任意组合的位 流 口错误检测〔无需校正 网络层地址协商:端点间可以学习/配置对方的网络地 址 第6讲数据链路层之三6c-9

第6讲 数据链路层之三 6c-9 PPP 设计要求 [RFC 1557]  分组成帧: 将网络层的分组封装入数据链路层的帧  同时可以承载任意网络协议的网络层数据 (不仅仅 是 IP)  提供向上分用的能力  位流透明: 在数据字段中，必须能携带任意组合的位 流  错误检测 (无需校正)  网络层地址协商: 端点间可以学习/配置对方的网络地 址

PPP无需做的工作 口无错误校正/恢复 口无流量控制 口允许失序递交 口无需支持多点链路(eg.轮询) 出错恢复、流量控制、分组重新排序 都被赶到更高层去解决了! 第6讲数据链路层之三6c-10

第6讲 数据链路层之三 6c-10 PPP 无需做的工作  无错误校正/恢复  无流量控制  允许失序递交  无需支持多点链路 (e.g., 轮询) 出错恢复、流量控制、分组重新排序 都被赶到更高层去解决了!