组帧技术学习卡片
组帧概述 📦
- 核心功能：将网络层IP数据报封装成帧，实现相邻节点间的可靠传输
- 两大问题：
- 帧定界：识别帧的起始和结束位置
- 透明传输：去除定界信息，还原原始数据
字符计数法 🔢
- 实现方式：帧首部使用固定长度（如1字节）计数字段表示总帧长
- 注意：总长度=计数字段长度+数据部分长度
- 缺陷：
- 最大帧长受限（如8位最大255字节）
- 多米诺效应：单个计数字段出错会导致后续所有帧定界错误
字节填充法 ✏️
- 特殊字符：
- SOH（0x01）：帧起始标记
- EOT（0x04）：帧结束标记
- ESC（0x1B）：转义字符
- 处理规则：
- 数据部分出现SOH/EOT时，前插ESC字符
- 数据部分出现ESC时，前插另一个ESC字符
- 接收方执行逆操作
零比特填充法 0101
- 帧标记：特殊比特串01111110标识帧首尾
- 发送方处理：
- 扫描数据部分，每连续5个1立即填充1个0
- 确保数据部分不会出现6个连续1
- 接收方处理：
- 检测到01111110即为帧边界
- 数据部分每连续5个1则删除后续0
- 应用协议：HDLC协议、PPP协议
违规编码法 ⚡
- 物理层配合：利用曼彻斯特编码规则
- 正常编码：周期中点跳变（上跳0/下跳1）
- 违规信号：周期中点无跳变
- 实现方式：
- 帧首尾各插入1个时钟周期的违规信号
- 数据部分原样传输不作处理
- 优势：无需修改数据内容，硬件实现效率高
方法对比 📊
- 健壮性：零比特填充 > 字节填充 > 违规编码 > 字符计数
- 效率：零比特填充硬件易实现
- 关键记忆点：
- 透明传输的本质是"加壳-传壳-去壳"过程
- PPP协议采用零比特填充法（高频考点）
- 违规编码法需与物理层编码方案配合使用
- 字符计数法：容错差，易受多米诺效应影响
- 零比特填充法：现代网络主流方法
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