２．６．１　数据链路连接管理方式
数据链路（ＤａｔａＬｉｎｋ）是指可以用来传输数据的链路，它包含两方面的内容：
一是一条物理链路，二是一些必要的协议。或者说，把实现数据传输协议的硬件
和软件加到链路上，就形成了数据链路。
数据链路层的功能是计算机网络中最基本的功能，是任何网络都必有的层
次，也是最成熟的层次。数据链路层的控制规程是在不太可靠的物理链路基础
上实现可靠的数据传输，也就是在物理链路的支持下要重点考虑数据传输的可
靠性。
在计算机网络中，数据链路层的主要功能是为网络层提供连接服务。其基
本的连接管理方式有两种：面向连接的服务和无连接的服务。
１．面向连接的服务
面向连接的服务也称连接型服务，这种服务方式把一次数据传送过程分为
３个阶段：
�建立数据链路，让双方的链路层都同意并作好传送准备；
�传送数据帧，将网络层移交的数据传输到对方；
�拆除数据帧，拆除数据链路的连接。
在通常情况下，面向连接的服务在数据传送阶段对每个帧都要进行确认，发
送方收到确认标志信号后才能发送下一个帧。这种确认称为应答。应答有３种
方式：
�正向应答，只在接收到正确帧时才返回ＡＣＫ，其他情况不应答，靠超时重发；
�负向应答，只在接收到受损帧时才返回ＮＡＫ；
�双向应答，既可返回ＡＣＫ，也可返回ＮＡＫ。
面向连接的服务也有无应答的情况。
２．无连接的服务
在这种服务中，发送前不建立连接，源主机可以在任何时候发送链路层数据
单元。无连接的服务可以有应答和无应答两种情形：
�有应答，目的主机的数据链路层接收帧时要进行帧校验，并向发送方返
回应答；
· ２ ５ · 第１篇　计算机网络组成原理
�无应答，目的主机接收到帧即将其交给网络层。
２．６．２　ＨＤＬＣ的配置和数据传输工作方式
为了适应不同配置和不同的数据传输方式，ＨＤＬＣ定义了３种类型的站、２
种链路配置和３种数据传输方式。
１．通信站
（１）主站
主站的主要功能是发送命令（帧），也接收响应帧，负责对整个链路进行控
制。在一个通信链路上，同一时刻只有一个站作为主站。
（２）次站
次站接收来自主站的命令（帧），并向主站发送响应帧。次站受主站控制，只
能同主站交换数据，而不能同其他次站交换数据。
（３）复合站
复合站兼有主站和次站的功能，既能发送命令帧，又能接收命令帧，能对全
链路进行控制。
２．两种链路配置
（１）非平衡配置
非平衡配置是由主站和次站组成的链路，适用于点到点、点到多点的通信，
支持半双工或全双工通信。
（２）平衡配置
平衡配置是由两个复合站组成的链路，支持半双工或全双工通信，仅适用于
点到点的通信。
３．ＨＤＬＣ数据传输工作方式
当通信站处于信息传送状态时，一般有３种数据传输的工作方式：
（１）正常响应方式（ＮＲＭ）
ＮＲＭ是用于非平衡配置的数据传输方式，只有主站才可以把数据传送给次
站，而次站只能传输响应信号。
（２）异步平衡方式（ＡＢＭ）
ＡＢＭ是用于平衡配置的数据传输方式，在没有接收其他复合站指令信号的
情况下，任何复合站均可以先开始传输数据。
（３）异步响应方式（ＡＲＭ）
ＡＲＭ是用于非平衡配置的数据传输方式，当主站没有明确发送等待命令的情
况下，次站可以先开始传送数据，但主站仍然具有对通信链路的指挥管理功能。
· ３ ５ · 第２章　链路上的通信技术
２．６．３　ＨＤＬＣ帧格式
链路上的全部传输都是以帧的形式进行的，帧是数据链路协议的数据单元。
ＨＤＬＣ帧结构如图２．３８所示，它由报头、数据字段、报尾三部分组成。
图２．３８　ＨＤＬＣ帧结构
在帧的组成中，除数据字段外，其他都是控制信息，下面介绍这些控制信息
的用途。
１．帧同步控制与透明传输
数据链路层中的帧同步控制，就是从接收到的比特流中正确地判断一个帧
的开始和结束。ＨＤＬＣ中采用８位的标志Ｆ（Ｆｌａｇ）来作为帧的开始和结束标志，
它们都为“０１１１１１１０”。
在两个标志字段之间，完全有可能出现与标志字段相同的字段，即出现
“０１１１１１１０”，这样系统就有可能将其作为结束符，从而出现错误。为此，在发送
一个帧时，若发现有“０”后面跟着５个“１”，就加一个“０”，以区别标志Ｆ。在接收
过程中，先确定帧的起止边界，然后对比特流进行扫描，发现连续的５个“１”，就
将其后的１个“０”删除，将比特流还原。这样，出现任何比特组合都不会引起对
帧边界的错误判断。具有这种特点的传输称为透明传输。
２．寻址
ＨＤＬＣ在帧中设置８位的地址字段来填写次站（对非平衡式）或应答站（对
平衡式）的地址。在２５６个可用地址中，有两个特殊地址：全“１”为广播方式，全
“０”为无效地址。其余２５４个地址表明一条链路上最多可以连接２５４个次站。
一般情况下２５６个地址足够使用了。在特殊情况下，如分组无线电的用户很多
时，可以对地址字段进行扩充。
３．差错控制
ＨＤＬＣ设置１６位的帧校验序列（ＦＣＳ，ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ）字段，采用循环
· ４ ５ · 第１篇　计算机网络组成原理
冗余校验，生成多项式Ｇ（ｘ）＝ｘ
１６
＋ｘ
１２
＋ｘ
５
＋１。图２．３８标出了校验区间Ａ，Ｃ，
Ｉｎｆｏ。
４．发送序号和接收序号
发送序号和接收序号主要用于监视所传送的信息帧有无丢失或重发。由３
位的Ｎ（Ｓ）和Ｎ（Ｒ）编号，分别可以编排８个序号。Ｎ（Ｓ）为发送序号（只有信息帧
中才有）。Ｎ（Ｒ）为期望接收到的对方发来帧的接收序号，带有确认的意思，可以
在发送信息帧中捎带确认信息。
５．数据与控制信息的识别
ＨＤＬＣ规定了３种帧：
（１）信息帧，Ｃ字段的第１位为“０“，主要用于完成数据传输和捎带确认信息。
（２）监督帧，Ｃ字段的第１位和第２位分别为“１”和“０”，用于监视链路的常
规操作，共４种———接收端的就绪（ＲＲ）、未就绪（ＲＮＲ）、拒绝（ＲＥＪ）和选择拒绝
（ＳＥＲＪ），由两位的Ｓ字段取值决定。监督帧也可以捎带确认信息。
（３）无编号帧，Ｃ字段的第１位和第２位分别为“１”，用两个Ｍ字段的编号
表示不同的无编号帧，主要用于链路的建立、释放、恢复、响应等。由于不带有Ｎ
（Ｓ）和Ｎ（Ｒ），所以称为无编号帧。
６．询问／终止
Ｐ／Ｆ（Ｐｏｌｌ／Ｆｉｎａｌ）为询问／终止。主站或复合站向次站或复合站发出的命令帧
中，Ｐ为１，表示询问，允许对方发送数据。次站或复合站响应询问，可以发一连
串的响应帧，但若将Ｆ置１，表示为最后一个响应帧，传送终止。