什麼是資料傳輸中的成幀
資料傳輸中的成幀
成幀技術是一種用來在乙個位元流內分配或標記通道的技術，為電信提供選擇基本的時隙結構和管理方式、錯誤隔離和分段傳輸協議的手段。兩個計算機或裝置之間的點到點的連線中包括一根電線,在這根電線中資料作為位流傳輸。但是,這些位必須被分成可辨別的資訊塊。分幀是資料鏈路層的功能。它使傳送器接收器傳輸一組對有含義的位。乙太網、令牌環網、幀中繼以及其他資料鏈路層技術都有它們自己的幀結構。幀具有包含錯誤檢查**之類的資訊的標題。
共有三種不同型別的分幀,每個都為傳送器提供一種方法以告訴接收器資料塊開始和結束的位置:
面向位元組分幀 計算機資料通常是以字母、數字、字元儲存的,這種字元是用8bit組合(1byte)編碼的。這種分幀型別使位元組各不相同。在終端/大型機環境中使用的是更老樣式的分幀。其中面向位元組分幀的例子包括ibm的bisync協議。
面向位的分幀 這種分幀允許傳送器同時傳輸一長串的位。ibm的sdlc (同步資料鏈路控制)和hdlc(高階資料鏈路控制)都是面向位協議的例子。大多數lan都使用面向位的分幀。通常有最大的幀大小。例如,乙太網的最大幀大小為l526byte。幀的開始和結束是用特殊的位序列來標識的(對於hdlc,是01111110)。如果沒有傳輸資料,將連續傳輸相同的序列以便終端系統保持同步化。
基於時鐘的分幀 在基於時鐘的系統中,一系列的重複脈衝被用於維護持續的位速率並保持數字位在資料流中的一致。sonet(同步光纖網路)是有關光纖通道上的同步資料傳輸的標準協議，常用於物理層構架和同步機制。在這個系統中,網路中的所有時鐘都根據主時鐘被同步化。然後sonet幀被定位於時鐘流中。
使用幀的優點是資料被分成可恢復的區塊並且可以很容易地檢查這些區塊是否被破壞。傳輸過程中的故障會破壞某些幀。只有丟失的幀而不是整組資料需要重新傳輸。「錯誤檢測和糾正」中論述了錯誤的檢測和糾正。
幀是一系列標準化的資料位，是網路通訊的基本單元。它的一般格式為乙個標題和乙個資料有效荷載區。儘管資料區是可變的,幀的大小則通常是固定的。大多數資料鏈路網路使用大小可變的幀,這種幀有優點(更有效地使用網路)也有缺點(不可**的資訊流以及不能提供高質量的服務)。
乙太網幀(ieee 802.3)是osi參考模型資料鏈路層的封裝，網路層的資料報被加上幀頭和幀尾，構成可由資料鏈路層識別的資料幀。如圖f-16所示,可以容納多達l500byte的資料。幀包括標題、尾位元組以及封裝的資料。標題中的資訊是必須傳輸的額外資料,從而增加了開銷。
圖f-16 802.3 (以太)幀前導碼包含一組傳送器和接收器用於同步其傳輸的位，有同步碼（用來使區域網中的所有節點同步，7位元組長）和幀標誌（幀的起始標誌7，1位元組）兩部分。乙太網位的格式為10101010,它在5.6µs的時間內產生lomhz平方波時鐘訊號。sfd(起始幀分隔符)表明幀的實際起始位置。目標和源位址都是無需說明的。len(長度)字段表明幀的資料部分的長度。pad(填充)用於填充位。crc(迴圈冗餘校驗)用於錯誤檢查。
分幀是資料鏈路層特有的。高層協議也將資料分成可辨別的資訊「資料分組」,但是用於定義每一層的資料分組的術語是不同的,如下所述。請注意這些定義都採用internet協議組。
訊息 使用者或應用程式指定的實際應用程式資料、命令或指示。假定使用tcp的話,訊息是封裝在tcp段中的。
段 在兩個互連的包含傳輸層協議資訊的系統(對等系統)之間交換的資訊包。tcp交換段。段則封裝高層訊息。
資料報 在兩個互連的包含網路層協議資訊的系統之間交換的資訊包。ip交換資料報。資料報則封裝段。
幀 資料鏈路層中的資訊包,具有特定於所用協議的結構。幀封裝資料報。圖f-17闡釋了資料是如何沿著協議棧傳遞以及如何由各層的協議封裝的。該示例闡釋了tcp/ip協議。在傳輸層,tcp封裝高層資料並新增它自己的標題以建立乙個段。在網路層ip將段和它自己的標題封裝在資料報中。最後,資料鏈路層將資料報封裝在某個幀或多個幀。資料報可能被分段並被放入多個幀中。
圖f-17 tcp/ip中的資料分組和幀分幀是由基礎網路協議和裝置處理的。乙太網、令牌環網、幀中繼、atm以及其他資料鏈路技術使用它們自己的分幀標準(atm幀實際上被稱為「信元」並且是固定大小)。高層協議通常是用來與任何這些協議和分幀方法對接的。當建立網路應用程式時,只要確保應用程式與tcp/ip之類的網路協議組相容,通常不需要關心將使用哪種基礎lan。
幀只限於特定的網路段。網路是由多個資料鏈路段組成的,如圖f-18所示。乙個段可能是乙太網而另乙個段則可能是令牌環網。進行連線的網橋或路由器必須從它所接收到的幀中刪除封裝的資料然後重新將資料封裝在下乙個網路的幀型別中。有些情況下,下乙個網路可能需要更小的幀大小,因此在裝置將資料封裝到幀之前可能需要將它們分段。資料被分段後,將以那種形式一直到達最後目標。
alteon曾提議將乙太網的幀大小從l500byte擴充套件到9000byte的「特大幀」。公司聲稱通過減少必須處理的幀的數目,特大幀可為吉位元以太網路提供比以前多百分之三百的吞吐量。alteon相信9000byte的大小(而不是更大的大小)是效率和對錯誤檢查及處理大塊資料的處理要求之間的乙個很好的平衡值。
圖f-18網際網路間的分幀
資料傳輸中的成幀
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