計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第6講

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第第6講講2 2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)3 3網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)4 452.1 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2.2 OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型網(wǎng)絡(luò)參考模型2.3 TCP/IP體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)562.1 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2.1.1 網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)2.1.2 協(xié)議、服務(wù)和接口協(xié)議、服務(wù)和接口計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) n計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(Architecture)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合。 n體系結(jié)構(gòu)就是這個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的精確定義。n實(shí)現(xiàn)(implementation)是遵循這種體系結(jié)構(gòu)的前提下用何種硬件或軟件完成這些功能的問(wèn)題。n體系

2、結(jié)構(gòu)是抽象的，而實(shí)現(xiàn)則是具體的，是真正在運(yùn)行的計(jì)算機(jī)硬件和軟件。 82.1.1 網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)n針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信這一復(fù)雜問(wèn)題，一針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信這一復(fù)雜問(wèn)題，一種有效的方法是采用分層處理，將龐大種有效的方法是采用分層處理，將龐大而復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為若干較小的易于研而復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為若干較小的易于研究和處理的局部問(wèn)題來(lái)解決。究和處理的局部問(wèn)題來(lái)解決。n為了對(duì)層次有形象的理解，可先來(lái)分析為了對(duì)層次有形象的理解，可先來(lái)分析現(xiàn)實(shí)中的郵政系統(tǒng)。現(xiàn)實(shí)中的郵政系統(tǒng)。89郵政系統(tǒng)分層圖郵政系統(tǒng)分層圖 910網(wǎng)絡(luò)的層次模型網(wǎng)絡(luò)的層次模型1011分層的好處分層的好處n簡(jiǎn)化問(wèn)題：簡(jiǎn)化問(wèn)題：各層實(shí)現(xiàn)相

3、對(duì)獨(dú)立的功能。不需知各層實(shí)現(xiàn)相對(duì)獨(dú)立的功能。不需知道下一層是如何實(shí)現(xiàn)的，僅需知道該層通過(guò)層道下一層是如何實(shí)現(xiàn)的，僅需知道該層通過(guò)層間接口所提供的服務(wù)。間接口所提供的服務(wù)。n靈活性好：靈活性好：某層變化不會(huì)影響其他層。某層變化不會(huì)影響其他層。n結(jié)構(gòu)上可分割開(kāi)：結(jié)構(gòu)上可分割開(kāi)：各層都可采用最適合的技術(shù)各層都可采用最適合的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。來(lái)實(shí)現(xiàn)。n能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作：能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作：因?yàn)槊繉拥墓δ芎退峁┮驗(yàn)槊繉拥墓δ芎退峁┑姆?wù)都有精確的說(shuō)明。的服務(wù)都有精確的說(shuō)明。11層數(shù)多少要適當(dāng) n若層數(shù)太少，就會(huì)使每一層的協(xié)議太復(fù)雜。n層數(shù)太多又會(huì)在描述和綜合各層功能的系統(tǒng)工程任務(wù)時(shí)遇到較多的困難。 132.

4、1.2 協(xié)議、服務(wù)和接口協(xié)議、服務(wù)和接口n在網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)中，每一層中的活動(dòng)元在網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)中，每一層中的活動(dòng)元素稱(chēng)為素稱(chēng)為實(shí)體（實(shí)體（Entity）, 表示任何可發(fā)送表示任何可發(fā)送或接收信息的軟件進(jìn)程或硬件（如智能或接收信息的軟件進(jìn)程或硬件（如智能I/O芯片）芯片） 。n對(duì)等實(shí)體對(duì)等實(shí)體: 位于不同系統(tǒng)上同一層中的實(shí)位于不同系統(tǒng)上同一層中的實(shí)體。體。n協(xié)議協(xié)議(protocol)：控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行：控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或者約定的集合。通信的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或者約定的集合。1314網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議n網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(Network Protocol)明確規(guī)定了明確規(guī)定了操作的數(shù)據(jù)格

5、式以及有關(guān)的規(guī)則（何種操作的數(shù)據(jù)格式以及有關(guān)的規(guī)則（何種情況下應(yīng)怎樣做）。組成要素包括：情況下應(yīng)怎樣做）。組成要素包括：n語(yǔ)法語(yǔ)法：數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式：數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式 ,即規(guī)即規(guī)定通信雙方彼此之間定通信雙方彼此之間“如何講如何講” ；n語(yǔ)義語(yǔ)義：對(duì)協(xié)議元素含義的解釋?zhuān)匆?guī)定通信：對(duì)協(xié)議元素含義的解釋?zhuān)匆?guī)定通信雙方彼此之間雙方彼此之間“講什么講什么”；n同步同步：事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明：事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明,即規(guī)定通信即規(guī)定通信雙方彼此之間的雙方彼此之間的“應(yīng)答關(guān)系應(yīng)答關(guān)系”。1415網(wǎng)絡(luò)協(xié)議例子網(wǎng)絡(luò)協(xié)議例子n同步規(guī)則：同步規(guī)則：n當(dāng)源站發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文，如正確，則接收站發(fā)送

6、當(dāng)源站發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文，如正確，則接收站發(fā)送ACK來(lái)通知源站報(bào)文正確接收；來(lái)通知源站報(bào)文正確接收；n若報(bào)文錯(cuò)誤，則接收站發(fā)送若報(bào)文錯(cuò)誤，則接收站發(fā)送NAK回應(yīng)，要求源站回應(yīng)，要求源站重新發(fā)送報(bào)文。重新發(fā)送報(bào)文。n網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是實(shí)體間通信所使用的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是實(shí)體間通信所使用的一種“語(yǔ)言語(yǔ)言”。1516服務(wù)服務(wù)n不同系統(tǒng)中的對(duì)等實(shí)體沒(méi)有直接通信能力，它們之不同系統(tǒng)中的對(duì)等實(shí)體沒(méi)有直接通信能力，它們之間的通信必須通過(guò)其下各層的通信間接完成。間的通信必須通過(guò)其下各層的通信間接完成。n第第N層實(shí)體向第（層實(shí)體向第（N+1）層實(shí)體提供的在第）層實(shí)體提供的在第N層上的層上的通信能力稱(chēng)為第通信能力稱(chēng)為第N層的服務(wù)，

7、即是說(shuō)在協(xié)議的控制層的服務(wù)，即是說(shuō)在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。提供服務(wù)。n要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需使用下層所提供的服務(wù)；每要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需使用下層所提供的服務(wù)；每一層可將下一層看作是提供某種特性的通信管道。一層可將下一層看作是提供某種特性的通信管道。1617接口和服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)接口和服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)n相鄰實(shí)體間的通信通過(guò)它們的邊界進(jìn)行，該邊相鄰實(shí)體間的通信通過(guò)它們的邊界進(jìn)行，該邊界稱(chēng)為相鄰層間的接口（界稱(chēng)為相鄰層間的接口（interface）,它包括下它包括下面一層要向上層提供哪些服務(wù)，以及上面一層面一層要向上層提供哪些服

8、務(wù)，以及上面一層如何使用這些服務(wù)。如何使用這些服務(wù)。n上下層實(shí)體請(qǐng)求上下層實(shí)體請(qǐng)求 (提供提供) 服務(wù)所使用的形式規(guī)范服務(wù)所使用的形式規(guī)范語(yǔ)句稱(chēng)為服務(wù)原語(yǔ)。語(yǔ)句稱(chēng)為服務(wù)原語(yǔ)。n同一系統(tǒng)相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互的地方，稱(chēng)同一系統(tǒng)相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互的地方，稱(chēng)為服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)為服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn) SAP (Service Access Point)。1718服務(wù)和協(xié)議服務(wù)和協(xié)議n本層的服務(wù)用戶(hù)只能看見(jiàn)服務(wù)而無(wú)法看見(jiàn)下面的協(xié)議；本層的服務(wù)用戶(hù)只能看見(jiàn)服務(wù)而無(wú)法看見(jiàn)下面的協(xié)議；下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶(hù)是透明的，即看起來(lái)好下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶(hù)是透明的，即看起來(lái)好像不存在一樣。像不存在一樣。n協(xié)議是協(xié)議是“水

9、平的水平的”，即協(xié)議是控制對(duì)等實(shí)體之間通信，即協(xié)議是控制對(duì)等實(shí)體之間通信的規(guī)則。的規(guī)則。n服務(wù)是服務(wù)是“垂直的垂直的”，即服務(wù)是由下層向上層通過(guò)層間，即服務(wù)是由下層向上層通過(guò)層間接口提供的。接口提供的。n協(xié)議與服務(wù)是分離的協(xié)議與服務(wù)是分離的,通信的兩實(shí)體利用協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)它通信的兩實(shí)體利用協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)它們的服務(wù)。們的服務(wù)。 1819計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)n計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(Architecture)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合。絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合。 n體系結(jié)構(gòu)規(guī)定了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的體系結(jié)構(gòu)規(guī)定了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能，即一

10、個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為多少層，以及每一層完成功能，即一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為多少層，以及每一層完成什么功能。什么功能。n對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行層次結(jié)構(gòu)的劃分時(shí)，應(yīng)做到：對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行層次結(jié)構(gòu)的劃分時(shí)，應(yīng)做到：n各層功能明確，相互獨(dú)立。各層功能明確，相互獨(dú)立。n層間接口清晰，穿越接口的信息量盡量少。層間接口清晰，穿越接口的信息量盡量少。n層次適中。層次適中。19搶答題搶答題1 1：以下哪個(gè)屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以下哪個(gè)屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)OSI/RM模型從低層到高模型從低層到高層的七層體系結(jié)構(gòu)：層的七層體系結(jié)構(gòu)：Physical, Data Link, Network, Presentation, Transport, Session, Appli

11、cation; Physical, Data Link, Network, Transport, Presentation, Session, Application; Physical, Data Link, Network, Transport, Session, Presentation, Application; Physical, Network, Data Link, Transport, Session, Presentation, Application; 212.2 OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型網(wǎng)絡(luò)參考模型 2.2.1 OSI參考模型概述參考模型概述2.2.2 物理層物理層2.2.3

12、數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層2.2.4 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層2.2.5 傳輸層傳輸層2.2.6 會(huì)話(huà)層會(huì)話(huà)層2.2.7 表示層表示層2.2.8 應(yīng)用層應(yīng)用層222.2.1 OSI參考模型概述參考模型概述n開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)OSI(Open System Interconnection)參考模型是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織參考模型是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO（International Standards Organization）為了實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)之間的互連而制定的開(kāi)放式為了實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)之間的互連而制定的開(kāi)放式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型。nOSI參考模型共有七層，自底向上分別是物理參考模型共有七層，自

13、底向上分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話(huà)層、層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話(huà)層、表示層和應(yīng)用層。表示層和應(yīng)用層。2223（1） 物理層物理層n如何在傳輸媒體上傳輸比特流，向上層如何在傳輸媒體上傳輸比特流，向上層屏蔽物理設(shè)備和傳輸媒體的差異屏蔽物理設(shè)備和傳輸媒體的差異,實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)比特流的透明傳輸。比特流的透明傳輸。n所傳數(shù)據(jù)的單位是比特（所傳數(shù)據(jù)的單位是比特（bit）。）。n定義了通信設(shè)備與傳輸線(xiàn)接口硬件的機(jī)械定義了通信設(shè)備與傳輸線(xiàn)接口硬件的機(jī)械、電氣、功能和過(guò)程的特性，用以建立（、電氣、功能和過(guò)程的特性，用以建立（或激活）、維持和釋放物理連接。或激活）、維持和釋放物理連接。232

14、4（2）數(shù)據(jù)鏈路層）數(shù)據(jù)鏈路層n增強(qiáng)物理層傳送比特的功能，通過(guò)校驗(yàn)增強(qiáng)物理層傳送比特的功能，通過(guò)校驗(yàn)、確認(rèn)確認(rèn)、反饋重發(fā)等手段實(shí)現(xiàn)結(jié)點(diǎn)到結(jié)反饋重發(fā)等手段實(shí)現(xiàn)結(jié)點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)的可靠傳輸，為上層提供一條無(wú)差錯(cuò)點(diǎn)的可靠傳輸，為上層提供一條無(wú)差錯(cuò)的比特傳輸線(xiàn)路。的比特傳輸線(xiàn)路。n所傳數(shù)據(jù)的單位是幀所傳數(shù)據(jù)的單位是幀 (Frame)n幀定界幀定界n流量和差錯(cuò)控制流量和差錯(cuò)控制n介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制（共享網(wǎng)絡(luò)）介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制（共享網(wǎng)絡(luò)）2425（3）網(wǎng)絡(luò)層）網(wǎng)絡(luò)層n提供源站和目標(biāo)站間的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。提供源站和目標(biāo)站間的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。n所傳數(shù)據(jù)的單位是分組或包所傳數(shù)據(jù)的單位是分組或包(packet)n路由選擇路由選擇n擁塞

15、控制擁塞控制n分段和重組分段和重組n網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)26（4）傳輸層）傳輸層n是整個(gè)協(xié)議層次結(jié)構(gòu)中最核心的一層。向高層是整個(gè)協(xié)議層次結(jié)構(gòu)中最核心的一層。向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié),提供可靠的、透明提供可靠的、透明的、端到端的數(shù)據(jù)傳輸、連接管理、錯(cuò)誤恢復(fù)的、端到端的數(shù)據(jù)傳輸、連接管理、錯(cuò)誤恢復(fù)和流量控制。和流量控制。n所傳數(shù)據(jù)的單位是報(bào)文或數(shù)據(jù)段所傳數(shù)據(jù)的單位是報(bào)文或數(shù)據(jù)段Segmentn是端到端的，存在于端系統(tǒng)（即主機(jī)）之中是端到端的，存在于端系統(tǒng)（即主機(jī)）之中n多路復(fù)用。多路復(fù)用。n端端端差錯(cuò)控制和流量控制。端差錯(cuò)控制和流量控制。2627（5）會(huì)話(huà)層）會(huì)話(huà)層n提供

16、兩個(gè)進(jìn)程間建立、管理和結(jié)束會(huì)話(huà)提供兩個(gè)進(jìn)程間建立、管理和結(jié)束會(huì)話(huà)連接的功能連接的功能,對(duì)數(shù)據(jù)的傳送提供控制和管對(duì)數(shù)據(jù)的傳送提供控制和管理。理。n數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝粸閳?bào)文。數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝粸閳?bào)文。n主要功能包括數(shù)據(jù)交換、會(huì)話(huà)管理、同步機(jī)主要功能包括數(shù)據(jù)交換、會(huì)話(huà)管理、同步機(jī)制、活動(dòng)管理及異常報(bào)告。制、活動(dòng)管理及異常報(bào)告。2728（6）表示層）表示層n向應(yīng)用進(jìn)程提供信息的語(yǔ)法表示，對(duì)不向應(yīng)用進(jìn)程提供信息的語(yǔ)法表示，對(duì)不同語(yǔ)法表示進(jìn)行轉(zhuǎn)換管理來(lái)保證不同計(jì)同語(yǔ)法表示進(jìn)行轉(zhuǎn)換管理來(lái)保證不同計(jì)算機(jī)能相互算機(jī)能相互“理解理解”。n完成不同計(jì)算機(jī)間字符串、整數(shù)以及浮點(diǎn)完成不同計(jì)算機(jī)間字符串、整數(shù)以及浮點(diǎn)數(shù)的數(shù)據(jù)表示

17、方式間的轉(zhuǎn)換。例如，數(shù)的數(shù)據(jù)表示方式間的轉(zhuǎn)換。例如，ASCII碼和碼和EBCDIC字符編碼方式可在這字符編碼方式可在這層實(shí)現(xiàn)。層實(shí)現(xiàn)。n數(shù)據(jù)加密和解密。數(shù)據(jù)加密和解密。n數(shù)據(jù)壓縮和還原等。數(shù)據(jù)壓縮和還原等。2829（7）應(yīng)用層）應(yīng)用層n提供面向最終網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的大量通信服務(wù)，提供面向最終網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的大量通信服務(wù)，確定進(jìn)程間通信的性質(zhì)來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)不同確定進(jìn)程間通信的性質(zhì)來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)不同的網(wǎng)絡(luò)通信需求。的網(wǎng)絡(luò)通信需求。n面向特定應(yīng)用面向特定應(yīng)用,比如文件傳輸，遠(yuǎn)程作業(yè)運(yùn)比如文件傳輸，遠(yuǎn)程作業(yè)運(yùn)行，電子郵件以及終端仿真行，電子郵件以及終端仿真虛終端等。虛終端等。n可能有兩方參與，也可能有多方參與?？赡苡袃煞絽?/p>

18、與，也可能有多方參與。29搶答題搶答題2 2： 數(shù)據(jù)在物理層時(shí)，我們一般稱(chēng)數(shù)據(jù)包為（）數(shù)據(jù)在物理層時(shí)，我們一般稱(chēng)數(shù)據(jù)包為（）段段; 報(bào)報(bào); 位位; 幀幀; 搶答題搶答題3 3： 數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)鏈路層時(shí)，我們一般稱(chēng)數(shù)據(jù)包為（）數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)鏈路層時(shí)，我們一般稱(chēng)數(shù)據(jù)包為（）段段; 報(bào)報(bào); 位位; 幀幀; 搶答題搶答題4 4： 數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)層時(shí)，我們一般稱(chēng)之為（）數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)層時(shí)，我們一般稱(chēng)之為（）段段; 報(bào)報(bào); 位位; 幀幀; 33OSI模型中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程模型中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程3334數(shù)據(jù)的封裝與解封裝數(shù)據(jù)的封裝與解封裝n數(shù)據(jù)封裝（數(shù)據(jù)封裝（encapsulation）：發(fā)送方進(jìn)行。）：發(fā)送方進(jìn)行。在在OSI

19、模型的每一層，根據(jù)該層的協(xié)議在數(shù)模型的每一層，根據(jù)該層的協(xié)議在數(shù)據(jù)前面（或后面）加上適當(dāng)?shù)目刂菩畔?jù)前面（或后面）加上適當(dāng)?shù)目刂菩畔CI，即（首部）報(bào)頭（即（首部）報(bào)頭（header）。）。n數(shù)據(jù)解封裝數(shù)據(jù)解封裝(de-encapsulation)：在接收方進(jìn)：在接收方進(jìn)行。在發(fā)送方添加的協(xié)議控制信息（報(bào)頭）行。在發(fā)送方添加的協(xié)議控制信息（報(bào)頭）是額外的信息，需要在接收方接收到數(shù)據(jù)信是額外的信息，需要在接收方接收到數(shù)據(jù)信息之后再將其去掉，這個(gè)過(guò)程就稱(chēng)為解封裝。息之后再將其去掉，這個(gè)過(guò)程就稱(chēng)為解封裝。34主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1

20、主機(jī) 2應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層 PDU主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2應(yīng)用層 PDU 再傳送到運(yùn)輸層加上運(yùn)輸層首部，成為運(yùn)輸層報(bào)文主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2運(yùn)輸層報(bào)文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為 IP 數(shù)據(jù)報(bào)（或分組）主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2IP 數(shù)據(jù)報(bào)再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層加上鏈路層首部和尾部，成為數(shù)據(jù)鏈路層幀主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)

21、送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) n應(yīng)用層應(yīng)用層(application layer) 5432154321物理傳輸媒體主機(jī) 1AP2AP1電信號(hào)（或光信號(hào)）在物理媒體中傳播從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層主機(jī) 2主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞?/p>

22、和幀尾部取出數(shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給運(yùn)輸層主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2運(yùn)輸層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞浚〕鰬?yīng)用程序數(shù)據(jù)上交給應(yīng)用進(jìn)程主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2我收到了 AP1 發(fā)來(lái)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！主機(jī)主機(jī)

23、1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)應(yīng)用層首部H510100110100101 比 特 流 110101110101注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟螒?yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H3H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4運(yùn)輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 210100110100101 比 特 流 110101110101計(jì)算機(jī) 2 的物理層收到比特流后交給數(shù)據(jù)鏈

24、路層H2T2H3H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H3H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊亢蟀褞臄?shù)據(jù)部分交給網(wǎng)絡(luò)層H2T2H3H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H3H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)シ纸M首部后把分組的數(shù)據(jù)部分交給運(yùn)輸層H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 543215

25、4321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2運(yùn)輸層剝?nèi)?bào)文首部后把報(bào)文的數(shù)據(jù)部分交給應(yīng)用層應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2應(yīng)用層剝?nèi)?yīng)用層 PDU 首部后把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)交給應(yīng)用進(jìn)程主機(jī)主機(jī) 1 向主機(jī)向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) 5432154321主機(jī) 1AP2AP1主機(jī) 2我收到了 AP1 發(fā)來(lái)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！542.2.2 物理層物理層n實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)比特流在物理媒體上的透明傳輸，主要任務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)比特流在物理媒體上的透明傳輸，主要任務(wù)是確定與傳輸媒體接口的一些特性：是確定與傳輸媒體接口的一

26、些特性：n機(jī)械特性：規(guī)定接口所用接線(xiàn)器的形狀和尺寸、引機(jī)械特性：規(guī)定接口所用接線(xiàn)器的形狀和尺寸、引線(xiàn)數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等。線(xiàn)數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等。n電氣特性：規(guī)定在接口電纜的各條線(xiàn)上出現(xiàn)的電壓電氣特性：規(guī)定在接口電纜的各條線(xiàn)上出現(xiàn)的電壓高低的范圍。高低的范圍。n功能特性：定義某條線(xiàn)上出現(xiàn)的某一電平的電壓表功能特性：定義某條線(xiàn)上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。示何種意義。n規(guī)程特性：規(guī)定接口各信號(hào)線(xiàn)之間的相互關(guān)系、動(dòng)規(guī)程特性：規(guī)定接口各信號(hào)線(xiàn)之間的相互關(guān)系、動(dòng)作順序作順序5455特別說(shuō)明特別說(shuō)明n物理層的協(xié)議與具體的物理設(shè)備、傳輸物理層的協(xié)議與具體的物理設(shè)備、傳輸媒體及通信手段

27、有關(guān)，物理層的許多協(xié)媒體及通信手段有關(guān)，物理層的許多協(xié)議是在議是在OSI模型公布之前制定的；模型公布之前制定的； n具體的物理層協(xié)議種類(lèi)較多，因?yàn)槲锢砭唧w的物理層協(xié)議種類(lèi)較多，因?yàn)槲锢磉B接的方式多，傳輸媒體的種類(lèi)多；連接的方式多，傳輸媒體的種類(lèi)多；n物理媒體不屬于物理層。物理媒體不屬于物理層。5556DTE 和和DCEnDTE (Data Terminal Equipment) 是數(shù)據(jù)終端是數(shù)據(jù)終端設(shè)備，是具有一定的數(shù)據(jù)處理能力和發(fā)送、接設(shè)備，是具有一定的數(shù)據(jù)處理能力和發(fā)送、接收數(shù)據(jù)能力的設(shè)備。收數(shù)據(jù)能力的設(shè)備。nDCE (Data Circuit-terminating Equipment)

28、是是數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備，它在數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備，它在 DTE 和傳輸線(xiàn)路之和傳輸線(xiàn)路之間提供信號(hào)變換和編碼的功能，并且負(fù)責(zé)建立、間提供信號(hào)變換和編碼的功能，并且負(fù)責(zé)建立、保持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接。保持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接。n在在DTE和和DCE之間的接口及其傳輸比特的規(guī)則之間的接口及其傳輸比特的規(guī)則與物理層的協(xié)議有關(guān)。與物理層的協(xié)議有關(guān)。56572.2.3 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層n鏈路鏈路(link) ：又稱(chēng)物理鏈路，是一條無(wú)源的點(diǎn)到點(diǎn)的物理：又稱(chēng)物理鏈路，是一條無(wú)源的點(diǎn)到點(diǎn)的物理線(xiàn)路段，中間沒(méi)有任何其他的交換結(jié)點(diǎn)。線(xiàn)路段，中間沒(méi)有任何其他的交換結(jié)點(diǎn)。n 一條鏈路只是一條通路的一個(gè)組成部分。一條鏈路

29、只是一條通路的一個(gè)組成部分。n物理層的問(wèn)題：物理層的問(wèn)題：n物理鏈路是有差錯(cuò)和不可靠的。物理鏈路是有差錯(cuò)和不可靠的。 n物理設(shè)備之間可能存在傳輸速度不匹配的問(wèn)題。物理設(shè)備之間可能存在傳輸速度不匹配的問(wèn)題。n數(shù)據(jù)鏈路層的作用：通過(guò)控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)鏈路協(xié)議，數(shù)據(jù)鏈路層的作用：通過(guò)控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)鏈路協(xié)議，在不太可靠的物理鏈路上實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。在不太可靠的物理鏈路上實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。5758數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路n數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路(data link) ：又稱(chēng)邏輯鏈路，：又稱(chēng)邏輯鏈路，物理鏈路加上實(shí)現(xiàn)這些控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢礞溌芳由蠈?shí)現(xiàn)這些控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議的軟、硬件就構(gòu)成數(shù)據(jù)鏈路。協(xié)議的軟、硬件

30、就構(gòu)成數(shù)據(jù)鏈路。n 現(xiàn)在最常用的方法是使用適配器（即網(wǎng)卡現(xiàn)在最常用的方法是使用適配器（即網(wǎng)卡）來(lái)實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件。）來(lái)實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件。n 一般的適配器都包括數(shù)據(jù)鏈路層和物理層一般的適配器都包括數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩層的功能。這兩層的功能。5859數(shù)據(jù)鏈路層使用的信道數(shù)據(jù)鏈路層使用的信道主要有以下兩類(lèi)：主要有以下兩類(lèi)：n點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道：這種信道使用一對(duì)一的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道：這種信道使用一對(duì)一的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式。信方式。n廣播信道：這種信道使用一對(duì)多的廣播通信方廣播信道：這種信道使用一對(duì)多的廣播通信方式，因此過(guò)程比較復(fù)雜。廣播信道上連接的主式，因此過(guò)程比較復(fù)雜。廣播信道上連接的主機(jī)很

31、多，因此必須使用專(zhuān)用的介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制協(xié)機(jī)很多，因此必須使用專(zhuān)用的介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制協(xié)議來(lái)協(xié)調(diào)這些主機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送議來(lái)協(xié)調(diào)這些主機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送 。5960數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議n根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不同，數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不同，數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議可分為兩類(lèi)：議可分為兩類(lèi)：n廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議：如廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議：如HDLC(High-Level Data Control)、PPP (Point to Point Protocol)。n局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議：如局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議：如MAC子層協(xié)子層協(xié)議和議和LLC子層協(xié)議。子層協(xié)議。 6061數(shù)據(jù)鏈路層主要功能數(shù)據(jù)鏈路層主要功能n鏈

32、路管理鏈路管理: 數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和釋放。數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和釋放。 n幀定界幀定界: 接收方能準(zhǔn)確區(qū)分一幀的開(kāi)始和結(jié)束。接收方能準(zhǔn)確區(qū)分一幀的開(kāi)始和結(jié)束。n透明傳輸透明傳輸:能在鏈路上傳輸任意的比特流能在鏈路上傳輸任意的比特流 。n尋址尋址:保證每一幀都能送到目的站，接收方也保證每一幀都能送到目的站，接收方也知道發(fā)送方是哪個(gè)站。知道發(fā)送方是哪個(gè)站。n流量控制流量控制:保證發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)的速率必須使保證發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)的速率必須使接收方來(lái)得及接收接收方來(lái)得及接收 。n差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制: 負(fù)責(zé)重傳丟棄的幀。負(fù)責(zé)重傳丟棄的幀。常常同時(shí)進(jìn)行61621. 幀的同步和透明傳輸幀的同步和透明傳輸n數(shù)據(jù)

33、鏈路層需解決幀同步的問(wèn)題，一般使用標(biāo)數(shù)據(jù)鏈路層需解決幀同步的問(wèn)題，一般使用標(biāo)識(shí)識(shí)01111110 作為幀兩端的界限來(lái)判斷一幀的開(kāi)作為幀兩端的界限來(lái)判斷一幀的開(kāi)始和結(jié)束。始和結(jié)束。n同一標(biāo)識(shí)既可作為前面一幀的結(jié)束，也可作為同一標(biāo)識(shí)既可作為前面一幀的結(jié)束，也可作為下一幀的起始標(biāo)識(shí)。用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)接口的接收器一下一幀的起始標(biāo)識(shí)。用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)接口的接收器一直在搜索標(biāo)識(shí)序列，以確定幀的界限。直在搜索標(biāo)識(shí)序列，以確定幀的界限。n當(dāng)暫時(shí)沒(méi)有信息傳送時(shí)，可以連續(xù)發(fā)送標(biāo)志字當(dāng)暫時(shí)沒(méi)有信息傳送時(shí)，可以連續(xù)發(fā)送標(biāo)志字段，使收端可以一直和發(fā)端保持同步。段，使收端可以一直和發(fā)端保持同步。6263透明傳輸透明傳輸n幀的透明傳輸意味

34、著，幀中包含的信息可以是幀的透明傳輸意味著，幀中包含的信息可以是任意的比特流，這樣有可能在幀的中間出現(xiàn)任意的比特流，這樣有可能在幀的中間出現(xiàn)01111110，此時(shí)會(huì)造成混亂，導(dǎo)致接收方錯(cuò)誤，此時(shí)會(huì)造成混亂，導(dǎo)致接收方錯(cuò)誤判斷幀的起止位置。判斷幀的起止位置。 n采用零比特填充法可傳送任意組合的比特流，采用零比特填充法可傳送任意組合的比特流，或者說(shuō)，就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層的透明傳輸。或者說(shuō)，就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層的透明傳輸。n其方法是使一幀中兩個(gè)標(biāo)識(shí)字段之間的數(shù)據(jù)比其方法是使一幀中兩個(gè)標(biāo)識(shí)字段之間的數(shù)據(jù)比特流不會(huì)出現(xiàn)特流不會(huì)出現(xiàn) 6 個(gè)連續(xù)個(gè)連續(xù) 1。6364零比特填充法零比特填充法n在發(fā)送端，當(dāng)一串比特

35、流數(shù)據(jù)中有在發(fā)送端，當(dāng)一串比特流數(shù)據(jù)中有 5 個(gè)個(gè)連續(xù)連續(xù) 1 時(shí)，就立即填入一個(gè)時(shí)，就立即填入一個(gè) 0。n在接收幀時(shí)，先找到在接收幀時(shí)，先找到 01111110字段以確字段以確定幀的邊界。接著再對(duì)比特流進(jìn)行掃描。定幀的邊界。接著再對(duì)比特流進(jìn)行掃描。每當(dāng)發(fā)現(xiàn)每當(dāng)發(fā)現(xiàn) 5 個(gè)連續(xù)個(gè)連續(xù) 1 時(shí)，就將其后的一時(shí)，就將其后的一個(gè)個(gè) 0 刪除，以還原成原來(lái)的比特流。刪除，以還原成原來(lái)的比特流。6465零比特填充的例子零比特填充的例子n原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù) 111111111111011111101111110n零比特插入后零比特插入后 11111 11111 11011111 1011111 10 111

36、110111110110111110101111101065662. 差錯(cuò)檢測(cè)差錯(cuò)檢測(cè)n在傳輸過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生比特差錯(cuò)：在傳輸過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生比特差錯(cuò)：1 可能會(huì)可能會(huì)變成變成 0 而而 0 也可能變成也可能變成 1。n在一段時(shí)間內(nèi)，傳輸錯(cuò)誤的比特占所傳輸比特在一段時(shí)間內(nèi)，傳輸錯(cuò)誤的比特占所傳輸比特總數(shù)的比率稱(chēng)為誤碼率總數(shù)的比率稱(chēng)為誤碼率 BER (Bit Error Rate)。n誤碼率與信噪比有很大的關(guān)系。誤碼率與信噪比有很大的關(guān)系。n為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，在?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，在?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，必須采用各種差錯(cuò)檢測(cè)措施。數(shù)據(jù)時(shí)，必須采用各種差錯(cuò)檢測(cè)措施。 6667循環(huán)冗余檢驗(yàn)的原理循環(huán)冗余檢驗(yàn)