计算机网络原理-链路构造及链路拓扑

用以区分各种数据链路的三个重要特性为链路拓扑、链路的二要素及链路的规定。

数据链路的拓扑是指链路上站的实质安排。如果只有两个站，链路就是点—点（Point to Point）的；如果多于两个站，那么就是多点拓扑。传统上，多点拓扑一直用于一个计算机（主站）和一组终端（次站）的情况，但近年来随着技术的发展，多点拓扑的更为复杂的变型也可以从局域网中找到。因为在通信子网中，各CCP之间的数据链路通信都可归结为点—点的通信方式，所以本章主要讨论点—点的拓扑形式，而不讨论传统的多点拓扑和局域网的多点拓扑链路。

链路的二要素是指信号流的方向和时间。根据信号流的方向和时间的不同，链路又可分为单工链路，半双工链路和全双工链路三种。单工链路中，信号流只向一个方向传输，如计算机中常见的读卡机和打印机。半双工链路中，双方都可以向对方发送数据，但同一时刻只能有一方发、一方收，这种方式又称为“双向轮流”。全双工链路中，两个站可以同时发送和接收对方的数据，这种方式又称为“双向同时”。

对于数字信号，全双工链路需要有两条分开的传输信道（如两对双绞线），而半双工链路只需一条传输信道即可。对于模拟信号，二要素取决于频率。如果一个站在同一频率上（同一信道）传输和接收，它必然只能以半双工方式运行；如果一个站用一个频率发送而用另一个频率接收，它就完全可以以全双工方式工作。

图4.1.1　点到点链路控制(www.xing528.com)

链路的规定即在使用链路传输时所需要的某些规定。对于点—点链路，规定是简单的。首先考虑半双工链路，其中任一个站可以开始一个交换过程。图4.1.1即是一个交换过程的例子。如果站1想把数据发送到站2，它首先向站2送去一个询问信号（图中为ENQ），以了解对方是否已作好接收准备。若对方以肯定应答（ACK）返回，则表明它已准备就绪。然后站1发送一定量的数据帧。无论如何，送出一定量的数据后，站1都要停下来等待结果，站 2以肯定应答（ACK）表示接收成功。站1按此过程逐次送出数据，若再无数据可送，站1将发出传输结束的信息（EOT），以此结束交换，并使系统返回到初始状态。此过程在图中用双线画出。若站2尚未接收准备就绪，或者接收的数据有误，站2将向站1发出否定应答（NAK），也可能站1收不到站2的应答（应答丢失）或收到无效应答（应答出错），这些情况在图中用细线画出。如果非期望的事件发生，例如得到NAK或无效应答，一个站可能重做最后一个动作或开始某个差错校正过程（ERP）。在上述通信过程中，有三个不同的阶段：

①建立：确定哪一个站发送和哪一个站接收，并使接收机做好接收准备；

②数据传输：数据分块（帧）传送，并根据应答的类型决定是继续发送还是重发；

③终止：终止逻辑连接。

这三个阶段的各种形式，都是点—点链路以及多点链路的全部链路控制规定中的一部分，半双工链路的规定和全双工链路的规定是不相同的。这些都是在已给定的链路条件下，怎样正确地有效地进行数据传送而做的一般规定。