14、数据链路层：管理、错误控制与协议详解

数据链路层：管理、错误控制与协议详解

一、脉冲噪声源的查找案例

几年前，佐治亚大学广播电台获得美国联邦通信委员会（FCC）批准，采用更强信号进行广播。新信号开播后，校园骨干网络（BN）因脉冲噪声无法使用。经过两天排查，发现脉冲噪声与广播电台有关，电台恢复原信号后，问题解决。

但这只是第一步，电台希望以全功率广播，且没有合理理由表明强信号会影响骨干网络。经过两周努力，发现问题所在：骨干网络有一小段在两栋楼之间架空铺设，使用的户外电缆被松鼠啃食了外部绝缘层，使电缆像天线一样接收广播信号。更换为钢铠电缆后，即使电台恢复强信号，网络也能正常运行。

二、错误检测方法

（一）错误检测原理

要实现高错误检测性能的数据传输方法，需在每条消息中添加额外数据。发送方的数据链路层根据消息进行数学计算添加错误检测数据，接收方对收到的消息进行相同计算，并与发送的错误检测数据匹配，匹配则认为消息正确，不匹配则表明有错误。

一般来说，发送的错误检测数据越多，检测错误的能力越强，但有用数据的吞吐量会降低，因为更多带宽用于传输错误检测数据，实际消息传输的带宽减少。所以，数据吞吐量效率与期望的错误检测量成反比。

（二）常见错误检测方法

1. 奇偶校验（Parity Checking）
   奇偶校验是一种古老且简单的错误检测方法。在消息的每个字节中添加一个额外的奇偶校验位，其值根据传输字节中 1 的数量确定，使字节中 1 的总数（包括奇偶校验位）为偶数或奇数。

奇偶校验能检测单个错误，但无法确定哪个位出错，且只能检测奇数个