第3章-網(wǎng)絡體系結(jié)構及OSI參考模型

1、第3章 網(wǎng)絡體系結(jié)構與OSI參考模型 3.1 網(wǎng)絡協(xié)議與網(wǎng)絡體系結(jié)構網(wǎng)絡協(xié)議與網(wǎng)絡體系結(jié)構 3.2 物理層物理層 3.3 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 3.4 網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層 3.5 運輸層運輸層 3.6 會話層會話層 3.7 表示層表示層 3.8 應用層應用層 思考與問答思考與問答3.1 網(wǎng)絡協(xié)議與網(wǎng)絡體系結(jié)構 3.1.1 網(wǎng)絡協(xié)議與網(wǎng)絡體系結(jié)構基本概念 3.1.2 網(wǎng)絡體系結(jié)構的分層及其分析 3.1.3 OSI參考模型概述 3.1.4 對OSI/RM的評價3.1.1 網(wǎng)絡協(xié)議與網(wǎng)絡體系結(jié)構基本概念n一、網(wǎng)絡協(xié)議一、網(wǎng)絡協(xié)議n二、計算機網(wǎng)絡體結(jié)構二、計算機網(wǎng)絡體結(jié)構1.概念概念:計算機網(wǎng)絡中相互通信的

2、對等實體之間交換數(shù)據(jù)或通信時所必須遵守的規(guī)則或標準的集合。 一、網(wǎng)絡協(xié)議一、網(wǎng)絡協(xié)議明確規(guī)定所傳輸數(shù)據(jù)的格式、表達的意義以及傳輸順序。1.基本概念b.對等實體對等實體c.規(guī)則或標準規(guī)則或標準指能完成某一特定功能的進程或程序，如文件傳輸進程就是一實體。指在計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構中處于不同系統(tǒng)中相同層次的實體。a.實體實體2.基本要素（三要素）(1)語法(2)語義(3)同步即用戶信息與控制信息的結(jié)構與格式；即需要發(fā)出何種控制信息，完成的動作及作出的應答；也稱定時，即事件實現(xiàn)順序的詳細說明和速度匹配。二、計算機網(wǎng)絡體結(jié)構二、計算機網(wǎng)絡體結(jié)構n1、概念：指計算機網(wǎng)絡分層、各層協(xié)議和各層間接口的集合網(wǎng)絡體系

3、結(jié)構=層，協(xié)議，接口 n層：能提供某一種或某一類服務功能集合邏輯構造；n協(xié)議：為完成該層對等實體之間通信所必須遵循規(guī)則或標準。n接口：是指兩個相鄰協(xié)議層之間交換信息的連接點 2、不同計算機網(wǎng)絡具有不同網(wǎng)絡體系結(jié)構，其層次數(shù)量和各層名字、內(nèi)容、功能以及相鄰層之間的接口都不一樣的。 盡管連接到網(wǎng)絡中的主機和終端的型號、性能不相同，所通過傳輸介質(zhì)以及采用的傳輸方式也不相同，只要遵守相同的協(xié)議就可互相通信。即每層協(xié)議是透明的，屏蔽掉了下層實體的差異。 3.1.2 網(wǎng)絡體系結(jié)構的分層及其分析n一、分層原則一、分層原則n二、二、網(wǎng)絡體系結(jié)構基本層次的劃分網(wǎng)絡體系結(jié)構基本層次的劃分n三、層間服務關系及接口關

4、系分析三、層間服務關系及接口關系分析n四、網(wǎng)絡體系結(jié)構中數(shù)據(jù)傳遞模型四、網(wǎng)絡體系結(jié)構中數(shù)據(jù)傳遞模型一、分層原則一、分層原則v功能明確分明v各層獨立穩(wěn)定v接口清晰簡潔v層次數(shù)量適中v著眼于標準化二、網(wǎng)絡體系結(jié)構層次的劃分二、網(wǎng)絡體系結(jié)構層次的劃分 點點-點通信的概念點通信的概念 端端-端通信的概念端通信的概念 網(wǎng)絡體系結(jié)構層次的劃分網(wǎng)絡體系結(jié)構層次的劃分點-點通信的概念n相鄰結(jié)點之間是一條直達通路端-端通信的概念 兩個端結(jié)點通過若干個中間結(jié)點連接起來所形成的間接可達通路的通信。網(wǎng)絡體系的結(jié)構基本層次的劃分點-點通信n兩個接口：面向用戶應用接口和面向通信線路接口。n兩個層次：用戶服務層US和通信服

5、務層CS。US處理用戶應用接口的應用請求和服務。CS處理通信線路接口數(shù)據(jù)收發(fā)。USCSUSCS直達通信信道圖3-3 用戶服務層和通信服務層 端-端通信n端-端的通路是由一系列點-點的線路串接而成。除了相鄰結(jié)點間的可靠通信外，還需要解決兩個問題：n（1）中間結(jié)點路由選擇和轉(zhuǎn)接。n（2）端結(jié)點應有建立和維護端-端鏈路功能。 顯然，完成上述兩個功能就必須在US和CS之間設置一個新的中間，即網(wǎng)絡服務層。網(wǎng)絡服務層使用通信服務層提供的點-點通信連接服務,形成端-端的通信連接，并向用戶服務層提供端-端正確可靠的通信服務。三、層次服務關系及接口關系三、層次服務關系及接口關系 2. 2.層間接口關系分析層間接

6、口關系分析 1. 1.層間服務關系分析層間服務關系分析1.層間服務關系分析 若將除最高層和最低層以外的任何一層統(tǒng)稱為n層，n層向n+1層提供的服務統(tǒng)稱為n服務。則這種嵌套服務可描述為： n層使用n-1服務，完成n層功能，并向n+1層提供服務; n層是向n+1層以上的所有各層提供服務； n層向n+1層提供的服務可以看成是n層通信子系統(tǒng)通過n層向n+1層提供的服務。 2.層間接口關系分析n服務訪問點SAP(Service Access Point)n可以看作是對相鄰層間接口的一種抽象描述。它是同一系統(tǒng)相鄰兩層的實體進行交互的地點。(n)-SAP可以定義為：n層實體向n+1層實體提供服務的地點。四、

7、網(wǎng)絡體系結(jié)構中數(shù)據(jù)傳遞模型四、網(wǎng)絡體系結(jié)構中數(shù)據(jù)傳遞模型任一兩實端系統(tǒng)之間的通信都可以分解為網(wǎng)絡各層對等實體之間的分層通信。對等層的虛擬通信必須遵循該層的協(xié)議。計算機網(wǎng)絡中，真實的數(shù)據(jù)傳輸在物理傳輸介質(zhì)中進行。APAPn 層最高最低n 層最高最低層虛擬通信 3.1.3 OSI參考模型概述參考模型概述n ISO 7498標準標準/七層協(xié)議七層協(xié)議/工業(yè)標準工業(yè)標準n 方便研究方便研究n一、一、OSI的分層結(jié)構的分層結(jié)構n二、二、 數(shù)據(jù)傳送單元數(shù)據(jù)傳送單元一、一、OSI的分層結(jié)構（的分層結(jié)構（OSI/RM）應用層表示層會話層運輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層ApplicationPresentation

8、SessionTransportationNetworkData LinkPhysicalAll people seem to need data processing ! 應用層表示層會話層運輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應用層表示層會話層運輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層協(xié)議是水平的A端點B端點服務是垂直的七層協(xié)議下的協(xié)議與服務（點-點）應用層表示層會話層運輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應用層表示層會話層運輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層協(xié)議是水平的A端點B端點服務是垂直的網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層交換接點七層協(xié)議下的協(xié)議與服務（端-端）七層協(xié)議的功能簡介 應用層應用層 表示層表示層 會話層

9、會話層 運輸層運輸層 網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 物理層物理層物理層物理層功能：為數(shù)據(jù)鏈路層提供一個物理鏈接，以保證在通信信道上透明地傳輸比特流，傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜、光纖或其它無線信道。用來屏蔽這些傳輸介質(zhì)的差異，以實現(xiàn)傳輸介質(zhì)對計算機系統(tǒng)的獨立性。數(shù)據(jù)單元是比特。數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層n主要功能：在兩個相鄰結(jié)點間的線路上無差錯傳輸數(shù)據(jù)幀。n數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的設計就是用來把一條可能出錯的物理鏈路變?yōu)榫W(wǎng)絡層實體看起來是不出差錯數(shù)據(jù)鏈路。n數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)單元是數(shù)據(jù)幀。網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層n功能是：數(shù)據(jù)分組進行路由選擇，并負責通信子網(wǎng)流量控制、擁塞控制。n設計:要保證發(fā)送端運輸層所傳下來的數(shù)

10、據(jù)分組能準確傳輸?shù)侥康恼具\輸層。網(wǎng)絡層的數(shù)據(jù)單元為分組。n通信子網(wǎng)各結(jié)點只包含到網(wǎng)絡層為止的低三層協(xié)議。運輸層運輸層n傳輸層或傳送層n功能:為會話層提供一個可靠的端端的連接，以使兩個端系統(tǒng)之間透明的傳輸報文，使會話層看不見運輸層以下數(shù)據(jù)通信的細節(jié)。n運輸層只存在于端主機系統(tǒng)，通信子網(wǎng)中無運輸層。n運輸層的數(shù)據(jù)單元是報文。會話層會話層n會晤層n功能:使用運輸層提供的可靠端端連接，在兩個應用進程之間建立會話連接，并對“會話”進行管理和控制，保證“會話”數(shù)據(jù)可靠傳送。n會話層及以上各高層協(xié)議中，數(shù)據(jù)單元都為報文。表示層表示層n功能：完成被傳輸數(shù)據(jù)的表示工作，包括數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)壓縮

11、等語法變換服務。應用層應用層nOSI參考模型的最高層n功能：與計算機應用系統(tǒng)所要求的網(wǎng)絡服務目的有關n一般來講，應用層的主要功能是為應用系統(tǒng)提供訪問OSI環(huán)境的接口和服務。常見的應用層服務如：虛擬終端、文件傳送、遠程用戶登錄、電子郵件等。二、數(shù)據(jù)傳送單元二、數(shù)據(jù)傳送單元服務數(shù)據(jù)單元服務數(shù)據(jù)單元SDU(Service Data Unit)SDU(Service Data Unit)接口數(shù)據(jù)單元接口數(shù)據(jù)單元IDU(Interface Data Unit)IDU(Interface Data Unit)協(xié)議數(shù)據(jù)單元協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDUPDU（Protocol Data UnitProtocol Dat

12、a Unit）協(xié)議數(shù)據(jù)單元協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU （Protocol Data Unit） 某層對等實體之間通信時，該層協(xié)議所操縱的數(shù)據(jù)單元。通常第n層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元記為(n)-PDU。 構成:用戶數(shù)據(jù)信息(n)-UDI和協(xié)議控制信息(n)-PCI.(如圖3-6) (n)-PCI (n)-UDI圖3-6應用層表示層會話層運輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層NH數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)單元(二進制比特流)網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)單元DH進程數(shù)據(jù)單元AHPH應用層數(shù)據(jù)單元SH表示層數(shù)據(jù)單元TH會話層數(shù)據(jù)單元運輸層數(shù)據(jù)單元應用層表示層會話層運輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層進程數(shù)據(jù)單元發(fā)送應用進程發(fā)送應用進程OSI參考模型中PDU傳送接口數(shù)

13、據(jù)單元接口數(shù)據(jù)單元IDU(Interface Data Unit) 按照OSI規(guī)定,在同一個系統(tǒng)相鄰兩層實體的交互中,經(jīng)過層間接口的單元大小稱為接口數(shù)據(jù)單元.服務數(shù)據(jù)單元服務數(shù)據(jù)單元SDU(Service Data Unit) 服務數(shù)據(jù)單元是相鄰兩層的下層向上層提供服務時所使用的數(shù)據(jù)單元.3.1.4 對OSI/RM的評價 OSI參考模型是國際標準化組織ISO制訂的一個國際標準，但它并沒有成為事實上的國際標準，取而代之的是TCP/IP協(xié)議。原因有兩方面 ： （1）歷史原因： Internet的發(fā)展沿革與OSI/RM制定晚 （2）OSI參考模型自身缺陷： 大而全，過細，復雜，效率低3.2 物理層

14、3.2.1 物理層模型和功能特性 3.2.2 物理層接口的特性 3.2.3 物理層協(xié)議實例 3.2.1 物理層模型和功能n一、一、DTE/DCE模型模型n二、物理層的功能二、物理層的功能一、一、DTE/DCE模型模型n DTE(Data Terminal Equipment)表示數(shù)據(jù)終端設備，泛指網(wǎng)絡中信源或信宿設備，如主機、終端、各種I/O設備等。通常所講的數(shù)據(jù)通信，實際上就是DTE與DCE之間的通信。nDCE(Data Circuit Equipment或Data Communication Equipment)表示數(shù)據(jù)線路設備或數(shù)據(jù)通信設備。n DTE和DCE之間的接口連接必須高度協(xié)調(diào)工

15、作，這需要對DTE和DCE的接口標準化，這種接口標準就是所謂的物理層協(xié)議。因此，物理層協(xié)議也常稱為物理層接口標準。二、物理層的功能二、物理層的功能n物理層為數(shù)據(jù)鏈路層提供一個物理連接，構造一個透明通信信道以傳輸各種數(shù)據(jù)的比特流。n物理層數(shù)據(jù)單元是比特，但是物理層并不涉及比特流中各比特的意義和關系。n計算機網(wǎng)絡中的通信設備和傳輸介質(zhì)種類繁多，通信方式和手段也多種多樣，物理層的作用是要屏蔽掉這些差異，使數(shù)據(jù)鏈路層看不見這些差異，也不必考慮網(wǎng)絡具體的通信設備和傳輸介質(zhì)。物理層的作用 (1)物理連接的建立、維持和拆除 (2)數(shù)據(jù)傳輸 (3)物理層管理3.2.2 物理層接口的特性 n一、機械特性一、機械

16、特性n二、電氣特性二、電氣特性n三、功能特性三、功能特性n四、規(guī)程特性四、規(guī)程特性一、機械特性一、機械特性nDTE和DCE接口問題首先涉及到問題，機械特性是對連接器的幾何參數(shù)，包括連接器的引腳數(shù)量、排列方式、幾何尺寸等做出詳細規(guī)定。以下是常用的4種連接器的ISO國際標準。 1ISO-2110 2ISO-2593 3ISO-4902 4ISO-49031ISO-2110v幾何參數(shù)：引腳數(shù)為25，分13/12上下兩行排列，兩端固定點之間的距離為46.9147.17mm。v適用范圍：音頻調(diào)制解調(diào)器、公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡接口、電報網(wǎng)接口和自動呼叫設備。v兼容標準：EIARS-232和EIARS-366A。 2

17、ISO-2593v幾何參數(shù)：引腳數(shù)為34，分9/8/9/8四行排列，兩端固定點間的距離為42.6743.08mm。v適用范圍：CCITTV.35建議的寬帶調(diào)制解調(diào)器。v兼容標準：無EIA標準與此兼容。3ISO-4902v幾何參數(shù)：引腳數(shù)為37或9，分19/18或5/4兩行排列，兩端固定點間的距離為63.3763.63mm或24.8725.12mm。v適用范圍：音頻和寬帶調(diào)制解調(diào)器。4ISO-4903v幾何參數(shù)：引腳數(shù)為15，分8/7兩行排列，兩端固定點間的距離為33.2033.45mm。v適用范圍：CCITT X.20，CCITT X.21，CCITT X.22建議中的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)接口。二、電氣

18、特性二、電氣特性 2. 2.電氣參數(shù)電氣參數(shù) 1. 1.電氣接口連接方式電氣接口連接方式1.電氣接口連接方式v單端驅(qū)動非差分接收電路v單端驅(qū)動差分接收電路v平衡驅(qū)動非差分接收電路接收器驅(qū)動器(a)接收器驅(qū)動器(b)驅(qū)動器接收器(c)2.電氣參數(shù)n包括信號電平范圍和意義、驅(qū)動器的輸出阻抗和接收器輸入阻抗、最大數(shù)據(jù)傳輸速率和傳輸距離等。 三、功能特性三、功能特性 對連接器各芯線的含義、功能以及各信號之間的對應關系。1接口信號線的分類 按功能可以將接口信號線分為五類，即數(shù)據(jù)信號線、控制信號線、定時信號線、接地信號線和次信道信號線。一條信號線可以有一個功能，也可以復合多個功能。2接口信號線的命名（1）

19、用阿拉伯數(shù)字命名；（2）用23個英文字母命名：（3）用英文縮寫命名： 四、規(guī)程特性四、規(guī)程特性n物理層的規(guī)程特性是對接口界面上進行信號傳輸?shù)目刂七^程和控制步驟的規(guī)定。不同的接口標準，其規(guī)程特性不同3.2.3 物理層協(xié)議實例n一、一、EIA RS-232n 二、二、EIA RS-449、EIA RS-422A、EIA RS-423A一、一、EIA RS-232 EIA RS-232 EIA RS-232協(xié)議的四個接口特性協(xié)議的四個接口特性 “ “空空”調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器 EIA RS-232 EIA RS-232模型模型 EIA RS-232 EIA RS-232歷史簡介歷史簡介 EIA RS

20、-232歷史簡介歷史簡介EIA： Electric Industry Association 美國電子工業(yè)協(xié)會RS232組成： 最早由EIA于1962年頒布； 1963年修改為RS-232A； 1965年修改為RS-232B； 1969年修改為RS-232C ； 1987年修改為RS-232D。 以上統(tǒng)稱為EIA RS-232。 nRS是英文推薦標準Recommended Standard詞頭的縮寫n232是標識號。nEIA RS-232標準是利用電話網(wǎng)實現(xiàn)兩個DTE通信。nRS-232是計算機等數(shù)據(jù)終端設備DTE與作為DCE的調(diào)制解調(diào)器之間的物理層接口標準。DTEDTEMM公用電話交換網(wǎng)RS

21、-232接口RS-232接口圖3-11EIA RS-232模型模型“空”調(diào)制解調(diào)器nEIA RS-232接口標準要求DTE和調(diào)制解調(diào)器成對出現(xiàn)，必須稱作空調(diào)制解調(diào)器(NULL Modem)的連接電纜，完成對接線的直通和交叉作用，使DTE通過電纜看對方等效于DCE。這根連接電纜沒起任何實質(zhì)作用，故稱為“空”調(diào)制解調(diào)器。EIA RS-232協(xié)議的四個接口特性協(xié)議的四個接口特性 4. 4.規(guī)程特性規(guī)程特性(RS232)(RS232) 3. 3.功能特性功能特性(RS232)(RS232) 2. 2.電氣特性電氣特性(RS232) (RS232) 1. 1.機械特性機械特性(RS232)(RS232)

22、 1機械特性(RS232)nRS-232采用ISO-211O標準的25芯連接器。 2電氣特性電氣特性(RS232)（1）電氣接口連接方式vRS-232電氣接口電路采用單端驅(qū)動非差分接收電路，電氣性能不佳，其傳輸速度和距離都受到限制。RS-232規(guī)定其最高數(shù)據(jù)傳輸速率為20Kb/s，最大傳輸距離為15m。接口電路方式單端驅(qū)動非差分接收電路速率上限20Kb/s距離上限15m輸出阻抗Ro300輸入阻抗Ri3k7k邏輯“1”-15V-5V的負電平邏輯“0”5V15V正電平（2）電氣參數(shù)3.功能特性功能特性(RS232)vEIA RS-232功能特性定義了ISO-2110標準的25芯接口線中的20根信號

23、線，剩余5根中的2根作為保留線，以供測試用，3根未作定義。20根接口信號線按功能分為5類：A類為接地線，B類為數(shù)據(jù)線，C類為控制線，D類為定時線，S類為次信道信號線。每根接口線具有一個功能，用23個英文字母命名。第一個字母表示類別，第二個字母表示接口線名。對于次信道接口線,前兩個字母代表類別，第三個字母代表線名 。v采用單一功能的接口線，而且發(fā)送數(shù)據(jù)線和接收數(shù)據(jù)線是分開的，所以該接口可用于全雙工方式。4.規(guī)程特性規(guī)程特性(RS232)n描述RS-232接口控制線的工作過程。nCD數(shù)據(jù)終端就緒nCC數(shù)據(jù)通信設備就緒nCA-請求發(fā)送（DTE-DCE）nCB允許發(fā)送（DCE-DTE）開始CD為“ON

24、”CC為“ON”?CA為“ON”CB為“ON”?開始發(fā)送數(shù)據(jù)CD為“ON”?繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)否超時?超時?否否是否否是圖3-12二、二、EIA RS-449、EIA RS-422A、EIA RS-423AnEIA RS-232存在缺陷主要表現(xiàn)在：第一，數(shù)據(jù)傳輸速率和傳輸距離有限，其速率限于20Kb/s，距離為15m；第二，采用單端驅(qū)動非差分接收電路，電氣性能不佳，易受干擾；第三，每個信號只有一根導線，兩個傳輸方向共用一個信號地線，各信號成分之間易產(chǎn)生串擾。n為此EIA對EIA RS-232進行修改，頒布RS-449、RS-423A和RS-422A系列標準。這套標準采用“積木化”的方式，由RS-44

25、9標準定義機械特性、功能特性、規(guī)程特性，由RS-422A和RS-423A定義電氣特性，使RS-422A和RS-423A成為RS-449標準的子集。 四個接口特性 4 4規(guī)程特性規(guī)程特性(RS-449)(RS-449) 3 3功能特性功能特性(RS-449)(RS-449) 2 2電氣特性電氣特性(RS-422A(RS-422A、EIA RS-423A)EIA RS-423A) 1 1機械特性機械特性(RS-449)(RS-449)1機械特性機械特性(RS-449)nRS-449標準使用兩種接口連接器，即ISO-4902標準的37芯連接器或9芯連接器。2電氣特性電氣特性(RS-422A)(1)

26、RS-422Av采用平衡驅(qū)動差分接收電路。v采用雙線平衡傳輸，抗串擾能力大大增強，在1200m內(nèi)能把速率提高到100Kb/s，在較短距離內(nèi)(一般為10m)能將速率提高到10Mb/s，相當于RS-232標準的100倍，其性能遠遠優(yōu)于RS-232標準。v用26V高電平代表邏輯“0”，用-6-2V低電平代表邏輯“1”，2V作為過渡區(qū)，v驅(qū)動器輸出阻抗Ro100，接收器輸入阻抗Ri4K （2）電氣特性）電氣特性(RS-423A)v采用單端驅(qū)動差分接收電路，雖然驅(qū)動器與RS-232標準相同，但由于采取了差分式接收，使其電氣特性得到了較大的改善。v當傳輸距離為10m時，能使數(shù)據(jù)傳輸速率達到100K/ps；

27、當距離增大到100m時，仍可以使數(shù)據(jù)傳輸速率達到10Kb/s。v46V高電平代表邏輯“0”，-6-4V低電平代表邏輯“1”，4V作為過渡區(qū)v驅(qū)動器輸出阻抗Ro50，接收器輸入阻抗Ri4k。vRS-422A和RS-423A另一優(yōu)點是允許傳輸線路連接多個接收器。RS-232雖然可以使用多個接收器循環(huán)工作，但每次只允許一個接收器工作，RS-422A和RS-423A允許有10個以上連接器。3功能特性功能特性(RS-449)nRS-449標準一個接口線具有一個功能，并采用英語單詞縮寫的方法命名接口線。除了去掉保護地線外，保留了所有RS-232的接口線，并增加10條新的接口線。4規(guī)程特性規(guī)程特性(RS-4

28、49)在規(guī)程特性方面，RS-449標準與RS-232標準一樣 。3.3 數(shù)據(jù)鏈路層 3.3.1 數(shù)據(jù)鏈路層的功能 3.3.2 數(shù)據(jù)鏈路層控制 3.3.3 數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議的分類 3.3.4 高級鏈路控制規(guī)程3.3.1 數(shù)據(jù)鏈路層的功能一、數(shù)據(jù)鏈路管理一、數(shù)據(jù)鏈路管理二、幀同步二、幀同步三、差錯控制差錯控制四、流量控制四、流量控制五、尋址五、尋址一、數(shù)據(jù)鏈路管理一、數(shù)據(jù)鏈路管理n當鏈路兩端的結(jié)點進行通信時，必須首先建立一條數(shù)據(jù)鏈路，數(shù)據(jù)傳輸時要維持數(shù)據(jù)鏈路，通信結(jié)束后要釋放數(shù)據(jù)鏈路。數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和釋放叫數(shù)據(jù)鏈路管理。二、幀同步二、幀同步實現(xiàn)幀同步的方法有以下幾種：v字節(jié)計數(shù)法 v字符填充

29、法v比特填充法v違法編碼法三、差錯控制三、差錯控制n差錯控制不是數(shù)據(jù)鏈路層所特有的功能， 數(shù)據(jù)鏈路層的差錯控制是保證相鄰結(jié)點之間的傳輸差錯控制在所允許的最小范圍內(nèi)。 四、流量控制四、流量控制n流量控制也不是數(shù)據(jù)鏈路層所特有的功能，在其它高層協(xié)議中也有流量控制功能。數(shù)據(jù)鏈路層的流量控制是相鄰結(jié)點之間的數(shù)據(jù)鏈路的流量控制。五、尋址五、尋址n在多點連接的情況下，發(fā)方必須保證每幀能正確地送到收方，而收方也應當知道發(fā)方的地址。 3.3.2 數(shù)據(jù)鏈路層控制一、鏈路結(jié)構及操作方式一、鏈路結(jié)構及操作方式二、鏈路流量控制與差錯控制二、鏈路流量控制與差錯控制數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議的概念 使一條物理鏈路變?yōu)橐粭l數(shù)據(jù)鏈路并進行

30、有效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸，需要對鏈路和傳輸操作實行嚴格的控制和管理。完成這種控制和管理功能的規(guī)則和約定稱為數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議，也稱為鏈路控制規(guī)程。一、鏈路結(jié)構及操作方式一、鏈路結(jié)構及操作方式1點點式鏈路2多點式鏈路 正常響應方式NRM平衡點-點式鏈路平衡響應方式ABM異常響應方式ARM正常響應方式NRM異常響應方式ARM非平衡點-點式鏈路1點點式鏈路n（1）非平衡點-點式鏈路n 其特點是鏈路兩端的兩個站有固定的主站和次站之分。主站是控制站，控制著整個鏈路工作，主站發(fā)出的幀稱為命令幀（帶次站地址） 。次站是受控制站受控于主站， 若次站有數(shù)據(jù)要發(fā)送，只能等待主站向其發(fā)出請求，次站才允許進入數(shù)據(jù)傳輸階段。次站

31、發(fā)出的幀稱為響應幀（帶次站地址）。正常響應方式NRM 特點：只有主站才能發(fā)起向次站的數(shù)據(jù)傳輸，次站有數(shù)據(jù)要發(fā)送，只能等待主站向它發(fā)送命令幀請求，才能以響應幀的形式回答主站。次站一旦接收到來自主站的發(fā)送請求，開始作響應傳輸。一次響應可傳輸一幀或多幀。若是多幀傳輸，需要明確指出這次響應傳輸?shù)淖詈笠粠?。一旦發(fā)出最后一幀，次站應暫停傳輸。異步響應方式異步響應方式ARM 這種方式允許次站主動向主站發(fā)送響應幀，但主站仍要控制全鏈路的初始化以及鏈路的建立、維持和釋放。平衡點點式鏈路n特點：鏈路兩端的兩個站都是復合站，復合站同時具有主站和次站的功能。n具有平衡的鏈路操作方式：異步平衡方式ABM，其特點是每個復

32、合站都可以平等地發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸而不需要得到對方復合站的允許。 2多點式鏈路多點式鏈路 多點式鏈路是一種非平衡式鏈路，由一個主站和若干個次站組成。操作方式有：正常響應方式NRM和異步響應方式ARM。次站1次站2次站n主站1響應(n)響應(2)響應(1)命令(1或2或n)圖3-14多點式鏈路下的操作方式vNRM：次站間不能傳輸數(shù)據(jù)。主站采用輪詢方式，向各次站請求數(shù)據(jù)。假設有n個次站，主機從站1按順序逐個站輪詢。vARM：數(shù)據(jù)傳輸既可以在主站與次站之間進行，也可以在次站與次站之間進行。ARM按競爭方式工作，當兩個或兩個以上的站同時發(fā)送數(shù)據(jù)時，出現(xiàn)信號沖突。因此，只有當多個站同時發(fā)送數(shù)據(jù)的可能性很小的情

33、況下，ARM才是安全的操作方式。二、鏈路差錯控制與鏈路流量控制二、鏈路差錯控制與鏈路流量控制 1. XON/XOFF方案 2. 停止等待協(xié)議 3. 連續(xù)ARQ協(xié)議 4. 選擇重傳ARQ協(xié)議1. XON/XOFF方案方案 XON/XOFF方案與差錯控制無任何關系，是一種純流量控制技術。XON采用ASCII字符集中的DC1(Device Control1)轉(zhuǎn)義為“請繼續(xù)發(fā)送”，XOFF采用ASCII字符集DC3(DeviceControl3)，轉(zhuǎn)義為“請停止發(fā)送”。發(fā)送XON/XOFF控制字符的權利設在接收端。采用XON /XOFF方案時，在兩結(jié)點間應用一條反向數(shù)據(jù)鏈路以傳送反饋信息XON/XOF

34、F,反向鏈路的數(shù)據(jù)傳輸速率可以很低。當然采用全雙工通信鏈路更為方便。 2停止等待協(xié)議v特點: 一次發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀后，便停止發(fā)送，等待接收端的響應幀。這里分四種情況：v正確接收：接收端回送發(fā)送端ACK確認幀。發(fā)送端收到ACK，繼續(xù)發(fā)送下一幀，如此重復直到發(fā)完全部數(shù)據(jù)。v出現(xiàn)差錯：接收端差錯檢測后發(fā)現(xiàn)有差錯，回送發(fā)送端否認幀NAK。發(fā)送端接收到NAK后，重發(fā)該數(shù)據(jù)幀。若多次出錯，就要多次重發(fā)數(shù)據(jù)幀。為此，發(fā)送端必須暫時保存已發(fā)送過的數(shù)據(jù)幀拷貝。當鏈路質(zhì)量太差時，發(fā)送端在重發(fā)一定的次數(shù)后，(一般為16次，)即不在進行重發(fā)，而是將此情況向上一層報告。n數(shù)據(jù)幀丟失：接收端無響應幀送給發(fā)送端，發(fā)送端只有收

35、到接收端的響應幀后才會發(fā)送下一幀或重發(fā)上一幀。這樣，發(fā)送端永遠等待下去，即出現(xiàn)了死鎖。解決死鎖的辦法是在發(fā)送端設置一個超時定時器，當發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀后就啟動超時定時器，若到了規(guī)定的重發(fā)時間tout后，仍未收到接收端的響應幀，發(fā)送端重發(fā)上一幀。，重發(fā)時間tout的設置應合適，一般tout應選為略大于從發(fā)完數(shù)據(jù)幀到收到響應幀的平均時間。 響應幀丟失：同樣也會出現(xiàn)死鎖。仍然采用超時重發(fā)，會使接收端收到兩個同樣的數(shù)據(jù)幀，即出現(xiàn)重復幀。解決重復幀的方法是使每一個數(shù)據(jù)幀帶上不同的發(fā)送序號。 n發(fā)送結(jié)點的算法為：（1）V(S)0。初始化發(fā)送狀態(tài)變量V(S)（2）判斷主機中有無發(fā)送數(shù)據(jù)，如有則從主機取一數(shù)據(jù)幀；

36、否則：轉(zhuǎn)(11)。（3）N(S)V(S)；將數(shù)據(jù)幀送交發(fā)送緩沖區(qū)。將發(fā)送狀態(tài)變量的數(shù)值寫入發(fā)送序號（4）J0。初始化錯誤重發(fā)計數(shù)器J（5）tout0。初始化超時定時器tout （6）將發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)幀發(fā)送出去。（7）等待接收應答數(shù)據(jù)，超時定時器開始計時。（8）超時定時器時間到，轉(zhuǎn)到(5) 重發(fā)數(shù)據(jù)幀；否則，等待接收應答數(shù)據(jù)。 (9）收到否認幀NAK，則JJ+1，如果J16J=J+1V(S)=1-V(S)TOUT超時否?結(jié)束是否否否否是是是NAKACK3連續(xù)連續(xù)ARQ協(xié)議協(xié)議v（1）連續(xù)ARQ協(xié)議差錯控制v ARQ協(xié)議通過自動重發(fā)達到糾錯目的。發(fā)端在沒有收到接收端響應之前，可以連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)幀

37、。鏈路的不可靠，數(shù)據(jù)幀會出錯或丟失，發(fā)端要有緩沖區(qū)，以保存發(fā)送過但未被確認數(shù)據(jù)幀的拷貝，數(shù)據(jù)幀要編號，接收端按序接收。v正確接收：收端返回一個帶有與數(shù)據(jù)幀序號一致的確認幀，發(fā)端刪除該數(shù)據(jù)幀的拷貝。v 錯誤接收：收端返回一個否認幀NAK，丟棄該幀和該幀以后的所有幀。發(fā)送端收到否認幀NAK，重傳該出錯幀以后所有幀。v 數(shù)據(jù)幀或響應幀丟失：發(fā)端超時定時器超時，重發(fā)該幀以后所有幀。每個數(shù)據(jù)幀有惟一序號，重發(fā)不會出現(xiàn)重復幀差錯。 發(fā)端連續(xù)發(fā)送06號幀，其中1號幀出錯，工作過程如下： 收端檢測出1號幀出錯，向發(fā)端返回NAK1，雖然又正確收到26號數(shù)據(jù)幀，但也必須丟棄，以保證收端按序接收。 發(fā)端收到NAK1

38、，雖然已發(fā)完6號幀，但也必須從1號幀起重傳所有幀。由于一旦出差錯，發(fā)端要向回走n個幀開始重傳，所以連續(xù)ARQ協(xié)議又稱為Go-Back-n ARQ協(xié)議。 如果1號幀丟失或1號幀響應幀丟失，發(fā)端發(fā)送6號幀過程中超時定時器時間到，發(fā)送完6號幀后，回到1號幀進行重傳。 盡管連續(xù)ARQ協(xié)議連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)幀提高了效率，但也可能將正確傳送到接收端的數(shù)據(jù)幀重傳一遍，這顯然又降低了效率。因此，在鏈路質(zhì)量很差的情況下，由于誤碼率大，重傳次數(shù)增加，連續(xù)的ARQ協(xié)議不一定優(yōu)于停止等待協(xié)議。（2）連續(xù)ARQ協(xié)議的流量控制 連續(xù)ARQ協(xié)議不可能無限地連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，由于：第一，發(fā)端緩沖區(qū)容量有限，不可能保存太多已發(fā)送過但尚

39、未確認數(shù)據(jù)幀拷貝；第二，未被確認數(shù)據(jù)幀越多，幀序號需要的比特位越多，開銷越大；第三，未被確認數(shù)據(jù)幀越多，一旦出錯，需要重發(fā)的數(shù)據(jù)幀越多；第四，收端緩沖區(qū)容量有限，如收端不能以發(fā)端的發(fā)送速率處理數(shù)據(jù)幀，會造成數(shù)據(jù)丟失。因此，需要對發(fā)送端進行流量控制，即對已發(fā)送但未被確認的數(shù)據(jù)幀數(shù)目加以限制，這可以通過設置發(fā)送窗口WT和接收窗口WR來實現(xiàn)。 發(fā)送窗口WT：發(fā)送端已發(fā)送但未被確認的數(shù)據(jù)幀隊列的界。 隊列的上下界分別稱為發(fā)送窗口的上下沿； 上下界之間距離稱為發(fā)送窗口的長度： WT長度代表在沒有收到確認幀時，發(fā)端最多可以發(fā)送多少個數(shù)據(jù)幀。當WT按照窗口長度連續(xù)發(fā)送若干個幀后，停止發(fā)送，收到第一個數(shù)據(jù)幀確

40、認幀后，向前滑動一個幀的距離，發(fā)送下一個幀。依此類推， WT不斷向前滑動，數(shù)據(jù)幀一個一個被發(fā)送出去。 WT長度為1，只能有一個未被確認的數(shù)據(jù)幀，這正是停止等待協(xié)議的發(fā)送窗口。 接收窗口WR ：收端允許接收的幀的序號。保證收端按序接收，WR長度應為1，即每次只允許接收一個序號正確的數(shù)據(jù)幀。WR每接收一個正確幀，向發(fā)端回送一個確認幀，WR向前滑動對準下一個幀，依次類推。 WT是隨WR的滑動而滑動，若WR保持不動， WT也不會滑動。由于在數(shù)據(jù)傳輸中收發(fā)窗口不斷滑動，又稱它們?yōu)榛瑒哟翱?，相應地連續(xù)ARQ協(xié)議稱為滑動窗口協(xié)議。 設用3個比特表示發(fā)送序號，有8個序號，WT3。圖(a)中，發(fā)端連續(xù)發(fā)送3個數(shù)

41、據(jù)幀停止發(fā)送，WT上沿在0號幀，下沿在2號幀，WR對準0號幀。圖(b)中，收端正確接收0號幀，回送發(fā)端ACK0，向下滑動對準1號幀，準備接收1號幀。發(fā)端收到ACK0 ，丟棄0號幀拷貝，發(fā)送3號幀，WT上沿在1號幀，下沿在3號幀。001212123234(a)(b)(c)圖(c)中，收端正確接收1號幀，回送發(fā)端ACK1，向下滑動對準2號幀，準備接收2號幀。發(fā)端收到ACK1 ，丟棄1號幀拷貝，發(fā)送4號幀，WT上沿在2號幀，下沿在4號幀，依此類推。nWTmax？ 幀序號為3位，則幀序號在07之間循環(huán)，WTmax7。若WTmax8，當?shù)谝粋€循環(huán)周期中全部數(shù)據(jù)幀的響應幀丟失時，發(fā)端等待重發(fā)時間tout后

42、，又重發(fā)第一個周期的全部幀，收端無法辨認出是第一周期的重復幀，造成重復幀差錯。因此，當用n個二進制碼進行數(shù)據(jù)幀編號時，若WR1，則WTmax2n-1。n由于某一幀出錯需要向回走n個幀重發(fā)，顯然，在滑動窗口機制下有nWT，即每次需要重傳幀的個數(shù)小于發(fā)送窗口的長度。4選擇重傳選擇重傳ARQ協(xié)議協(xié)議n選擇ARQ協(xié)議設法只重傳出現(xiàn)差錯的幀或者定時器超時的幀，這必須加大接收窗口，將后續(xù)接收正確幀先接收下來存放在緩沖區(qū)中，等到所缺序號的數(shù)據(jù)幀收到后一并送交主機。避免了重傳那些已經(jīng)正確接收的數(shù)據(jù)幀，但代價是在接收端必須設置具有一定容量的緩沖區(qū)，這是不經(jīng)濟的。因此，選擇重傳ARQ協(xié)議遠遠不如連續(xù)ARQ協(xié)議用得

43、廣泛。n選擇重傳ARQ協(xié)議中，用n位二進制碼幀編號，則WT2n-1，接收窗口不應該大于發(fā)送窗口，因此，1WR2n-1。3.3.3 數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議的分類數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議的分類一、面向字符的鏈路控制規(guī)程一、面向字符的鏈路控制規(guī)程二、面向比特的鏈路控制規(guī)程二、面向比特的鏈路控制規(guī)程一、面向字符的鏈路控制規(guī)程一、面向字符的鏈路控制規(guī)程 所謂面向字符的鏈路控制規(guī)程是指在鏈路上所傳送的數(shù)據(jù)必須是由規(guī)定字符集中的字符所組成，而且控制信息也必須由同一個字符集中的若干個指定的控制字符構成。如IBM公司的二進制同步通信規(guī)程BSC(Binary Synchronous Communication)協(xié)議 二、面向比

44、特的鏈路控制規(guī)程二、面向比特的鏈路控制規(guī)程 面向比特的鏈路控制規(guī)程的特點是將待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分成塊或包，這些塊或包由二進制比特組合而成的起紿標志和終止標志引導和結(jié)束，這些塊或包也稱為幀。幀是每個控制、響應以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿襟w和工具。所有面向比特的數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議均采用統(tǒng)一的幀格式，不論是數(shù)據(jù)還是單獨的控制信息均以幀為單位傳送。3.3.4 高級鏈路控制規(guī)程高級鏈路控制規(guī)程HDLCn一、一、HDLC鏈路結(jié)構和操作方式鏈路結(jié)構和操作方式n二、二、HDLC的幀格式的幀格式n三、三、HDLC幀的類型及功能幀的類型及功能n四、四、HDLC通信過程通信過程一、一、HDLC鏈路結(jié)構和操作方式鏈路結(jié)構和操作方式nHD

45、LC允許在開始建立數(shù)據(jù)鏈路時，選用一定的鏈路結(jié)構和操作方式。HDLC適用于非平衡點-點式、平衡點-點式以及非平衡多點式。nHDLC定義了3種操作方式:正常響應方式NRM、異步響應方式ARM和異步平衡方式ABM。nHDLC還定義了3種非正常操作方式:正常斷開方式NDM、異步斷開方式ADM和初始化方式IM。二、二、HDLC的幀格式的幀格式n幀是數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)傳遞單位。在HDLC中，數(shù)據(jù)和控制報文均以幀的標準格式傳送。1標志字段標志字段F:標志字段F(Flag)是比特組合序列01111110.2地址字段地址字段A:地址字段A(Address)用8位表示，共有256種組合。全1地址是廣播地址，全0地

46、址是無效地址，有效地址為254個。地址字段的內(nèi)容就是次站或響應站的地址。標志標志地址控制信息幀校驗序列3-18圖F01111110A8位C8位IN位FCS16位F011111103控制字段控制字段C: C用8位表示，用以標識和區(qū)別幀的類型和功能，HDLC幀劃分為三類，即信息幀(I)、監(jiān)督幀(S)和無編碼幀(U)。4數(shù)據(jù)字段數(shù)據(jù)字段I: 數(shù)據(jù)字段I是網(wǎng)絡層交下來的分組，數(shù)據(jù)鏈路層在其頭和尾各加24比特位控制信息構成一個完整的HDLC標準幀。數(shù)據(jù)字段可以是任意的二進制比特串，其長度沒有限制。長度上限由FCS字段或通信設備的緩沖器容量來決定,下限可以是0，即有無數(shù)據(jù)字段的幀。5幀校驗序列字段幀校驗序

47、列字段FCS: FCS使用16位的循環(huán)冗余碼，生成多項式是CCITT V.41建議規(guī)定的G(x)x16x12x51。其校驗范圍是每幀除F字段以外的全部內(nèi)容.三、三、HDLC幀的類型及功能幀的類型及功能1數(shù)據(jù)幀(I幀)2監(jiān)督幀(S幀)3無編號幀(U幀)控制字段位12345678I格式0N(S)PN(R)S格式10S1 S2P/FN(R)U格式11M1 M2P/F M3 M4 M51數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀(I幀幀) N(S)和N(R)：N(S)為發(fā)送序號, 可共有8個發(fā)送序號，N(S)表示本站當前發(fā)送幀的序號。N為接收序號，可共有8個接收序號。N(R)表示本站期望接收幀的序號，并確認此序號前的幀全部接收。若

48、HDLC工作在全雙工通信方式時，收、發(fā)雙方需要各設置兩個狀態(tài)變量V(S)和V(R)，由V(S)和V(R)確定N(S)和N(R)。 P/F: 其意義和功能將在S幀中介紹。2監(jiān)督幀監(jiān)督幀(S幀幀) S幀不帶信息字段，因此它只有6個字節(jié)共48位。S幀不包括數(shù)據(jù)字段，不需要有發(fā)送序號N(S)，但N(R)卻十分重要。S幀的類型:控制字段位I格式S格式U格式1111002345689N(S)PP/FP/FS1 S2M1 M2N(R)N(R)M3 M4 M5S1 S2 幀 名 00接收準備就緒RR幀(Receive Ready) 01拒絕接收REJ幀(Reject) 10接收準備未就緒RNR幀(Receiv

49、e Not Ready) 11選擇拒絕SREJ幀(Selective Reject) 接收準備就緒RR幀(00)：不論主站或次站任一站發(fā)送該幀，都表示本站已準備好接收序號為N(R)的幀，并確認序號小于N(R)的所有I幀全部收到。主站RR幀為RR命令幀，次站RR幀為RR響應幀。主站還可用P1的RR命令幀請求次站作出響應。 拒絕接收REJ幀(01)：相當于連續(xù)ARQ協(xié)議否認幀NAK，用以請求發(fā)送端重發(fā)N(R)序號以后所有幀，確認序號小于N(R)所有幀。當收到發(fā)送序號等于REJ幀的N(R)的幀時，REJ狀態(tài)可清除。 接收準備未就緒RNR幀(10)：該幀用來對鏈路進行流量控制，表示本站處于“忙”狀態(tài)，

50、尚未準備就緒接收序號為N(R)的I幀，但確認序號小于N(R)的I幀已收到?？梢酝ㄟ^發(fā)送RR幀、REJ幀或者帶P/F1的其他幀消除本站的“忙”狀態(tài)。 選擇拒絕SREJ幀(11)：SREJ幀相當于選擇重傳ARQ協(xié)議中的否認幀NAK，請求發(fā)送端只重發(fā)序號為N(R)的I幀，并對于其他序號的I幀全部確認。 以上4種類型的S幀，前3種可用于連續(xù)ARQ協(xié)議，第4種可用于選擇重發(fā)ARQ協(xié)議。 P/F比特功能P/F為0，該位沒有任何意義。不同操作方式，P/F比特用法不同。 P位功能 P位為探詢位,其功能為查詢功能，只有主站發(fā)送命令幀中才有該P位。在NRM操作方式下，主站可采用P1的S幀或I幀作為命令幀，表示對次

51、站響應請求。次站不能主動向主站發(fā)送數(shù)據(jù)，只有收到主站發(fā)出P1命令幀后,才能發(fā)送響應幀。在ARM或ABM操作方式下，任何站都可以主動發(fā)送P1的S幀或I幀作為向?qū)Ψ降捻憫埱?，對方收到P1的幀后，即發(fā)送響應幀。 F功能 F位為終止位,其功能為終止功能，只有次站發(fā)送響應幀中才有該F位。在NRM操作方式下，次站必須在最后一個I幀響應幀中，將P/F位置1，即F1，然后次站停止發(fā)送，直到又收到主站發(fā)送來的P1的命令幀,再開始下一次發(fā)送。在ARM或ABM操作方式下，當收到對方P1的命令幀時，應發(fā)送F1的響應幀，但此時次站不需要停止發(fā)送，別的響應幀可以跟在F1的響應幀后繼續(xù)發(fā)送。因此，在ARM或ABM操作方式

52、下，F(xiàn)1不表示次站的傳輸結(jié)束。n需要指出的是：帶P比特的命令幀和帶F比特響應幀總是成對出現(xiàn)，即主站發(fā)送了一個帶P比特的命令幀后，次站必須回送一個帶F比特的響應幀。在一條數(shù)據(jù)鏈路上，一次只可能有一個P1的命令幀未被響應，否則不允許出現(xiàn)下一次P/F握手。3無編號幀無編號幀(U幀幀)n無編號幀簡稱U幀，其控制字段中不包括N(S)和N(R)而得名。nU幀用于提供鏈路建立、拆除和其他控制功能，用5個M位構成修正碼定義,目前僅定義15種U幀。幀名稱 命令 響應 控制字段各比特 M1 M2 P/F M3 M4 M5 置正常響應方式SNRM1100P001置異步響應方式 SARM 1111P000置異步平衡方

53、式 SABM 1111P100拆除鏈路 DISC 1100P010無編號確認 UA 1100F110命令拒絕 CMDR 1111F001置正常響應方式 SNRM幀SNRM命令幀功能：請求建立NRM操作方式數(shù)據(jù)鏈路如下： 主站A向次站B發(fā)出SNRM命令幀，請求建立NRM數(shù)據(jù)鏈路，并將該幀P1，同時將與次站B通信用的VAB(S)和VAB(R)初始化。B站收到SNRM幀，同意建立鏈路，向主站A發(fā)送無編號響應幀UA，并將F1和本站VB(S)和VB(R)初始化。至此主站A主站A次站B次站CSNRM/DISCUAUA和次站B完成對狀態(tài)變量初始化過程，完成數(shù)據(jù)鏈路建立。 同理，主站A建立與次站C的數(shù)據(jù)鏈路,

54、輪詢開始。 當數(shù)據(jù)通信完畢后，A站分別向B站和C站發(fā)送P1的拆除鏈路命令幀DISC(DISConnect)。當B站和C站用F1的無編號確認幀UA響應后，數(shù)據(jù)鏈路的拆除階段結(jié)束。 置異步響應方式 SARM幀 SARM功能:請求建立異步響應方式數(shù)據(jù)鏈路，與SNRM相同。 置異步平衡方式 SABM幀 SABM幀功能:請求建立異步平衡方式數(shù)據(jù)鏈路。平衡鏈路兩個復合站中任一站都可先發(fā)出P1的SABM命令幀，等對方回答F1無編號響應幀UA后，即完成鏈路建立。兩個站是平等的，任一個站均可在數(shù)據(jù)傳輸完后發(fā)出P1的DISC命令幀，對方用F1無編號UA響應后，拆除鏈路階段結(jié)束。 拆除鏈路 DISC幀 用P1的DI

55、SC命令幀請求拆除已建立的任何操作方式數(shù)據(jù)鏈路，對方站用F1的UA響應幀確認拆除鏈路請求。DISC/UA命令幀和響應幀的握手作用，使兩個站通信在邏輯上斷開。DISC命令幀不包含數(shù)據(jù)字段。無編號確認UA幀 UA響應幀是次站對所有U格式命令幀的接收和確認。 命令拒絕CMDR幀 CMDR響應幀是次站向主站報告幀發(fā)生異常情況的工具。有差錯幀大多數(shù)能通過FCS檢測出，但當鏈路控制過程發(fā)生異常時，需要設法通知主站，這時次站可利用CMDR向主站報告。 四、四、HDLC通信過程通信過程 按照HDLC的通信規(guī)程，兩站之間的通信包括四個階段：建立鏈路、數(shù)據(jù)傳輸、鏈路拆除、已拆除鏈。用以下方法標識一個幀：幀類型、

56、N(S)、 N(R)、P/F，如：I，1，0，P，表示一信息幀，其N(S)=1， N(R)=0，P=1。下面是半雙工通信過程： (1)建立鏈路,確定收發(fā)關系。主站向次站發(fā)置操作方式命令幀。請求建立鏈路。次站同意，發(fā)UA響應幀，并置V(R)=0,準備接收信息.。次站不同意 ,不發(fā)UA響應幀。主站收到UA響應幀，置V(S)=0,準備發(fā)送信息。 （2)數(shù)據(jù)傳輸。主站將N(S)= V(S)，并發(fā)送數(shù)據(jù)幀，發(fā)完一幀V(S) 加1。次站接收信息幀，若正確接收。且N(R)= V(R),接收信息幀中的信息字段,將V(R) 加1。此時，次站有數(shù)據(jù)發(fā)送，將信息幀N(R)= V(R) ，表示已正確接收V(R) 1以

57、前各幀，F(xiàn)=1表示最后一幀。無數(shù)據(jù)發(fā)送，發(fā)RR響應幀。 (3)鏈路拆除。主站向次站發(fā)拆除鏈路命令幀DISC，次站同意，向主站發(fā)UA響應幀，否則，無響應。主站收到UA，拆除鏈路。在規(guī)定時間內(nèi)未收到UA，重發(fā)DISC，仍未收到UA，恢復操作。 (4)拆鏈成功,處于已拆鏈狀態(tài)。主站次站I,0,0I,1,0,PI,0,2I,1,2I,2,2,FI,2,3,PI,3,3I,4,3,F3.4 3.4 網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層 3.4.1 1 網(wǎng)絡層的功能與服務網(wǎng)絡層的功能與服務 3.4.2 2 路由選擇路由選擇 3.4.3 3 網(wǎng)絡流量控制網(wǎng)絡流量控制 3.4. 4 X.254 X.25協(xié)議協(xié)議 3.4.5 幀中繼幀

58、中繼(Frame Relay)(Frame Relay) 3.4.1 網(wǎng)絡層的功能與服務n一、網(wǎng)絡層的功能一、網(wǎng)絡層的功能n二、網(wǎng)絡層服務二、網(wǎng)絡層服務一、網(wǎng)絡層的功能一、網(wǎng)絡層的功能 1. 網(wǎng)絡連接網(wǎng)絡連接 網(wǎng)絡層最重要功能是在一個子網(wǎng)內(nèi)或跨越多個子網(wǎng)內(nèi)建立網(wǎng)絡連接，為運輸層實體提供端-端的通路。如果一對運輸層實體是在一個子網(wǎng)上的端用戶，則網(wǎng)絡連接只涉及一個子網(wǎng)范圍內(nèi)端-端通路的連接、維持和拆除；如果一對運輸層實體是在不同子網(wǎng)上的端用戶，則網(wǎng)絡連接涉及通過網(wǎng)絡互連的跨網(wǎng)端-端通路的建立、維持和拆除，這種跨網(wǎng)的網(wǎng)絡連接將在第七章中討論。2. 路由選擇路由選擇n通信子網(wǎng)為兩個端系統(tǒng)之間提供了多條

59、傳輸線路，網(wǎng)絡層根據(jù)通信子網(wǎng)的狀態(tài)以及端系統(tǒng)的地址確定端-端通路上的各個結(jié)點，即路由選擇，以建立起兩個端系統(tǒng)之間的透明通路。 3. 網(wǎng)絡流量控制網(wǎng)絡流量控制 為了提高通信子網(wǎng)的傳輸效率和網(wǎng)絡吞吐量，合理利用網(wǎng)絡資源，要對進入網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)流量及其分布實施控制和管理，以避免發(fā)生網(wǎng)絡擁塞和死鎖。4. 數(shù)據(jù)傳輸控制數(shù)據(jù)傳輸控制 網(wǎng)絡層的傳輸數(shù)據(jù)單元是分組。在運輸層實體間的網(wǎng)絡連接建立以后，網(wǎng)絡層根據(jù)通路的類型需要對數(shù)據(jù)在通路上的傳輸進行控制，包括數(shù)據(jù)報文的分組、分組的順序、差錯和速度等方面的控制。 二、網(wǎng)絡層服務二、網(wǎng)絡層服務 1. 1. 面向連接的網(wǎng)絡服務面向連接的網(wǎng)絡服務 面向連接的網(wǎng)絡服務具體實現(xiàn)

60、就是虛電路服務。虛電路服務是網(wǎng)絡層向運輸層提供的一種使所有分組按序到達目的端系統(tǒng)的可靠的數(shù)據(jù)傳輸方式。2. 面向無連接的網(wǎng)絡服務面向無連接的網(wǎng)絡服務n面向無連接的網(wǎng)絡服務具體實現(xiàn)就是數(shù)據(jù)報服務。在數(shù)據(jù)報方式中，每個分組作為一個數(shù)據(jù)報，沒有呼叫建立過程，每個數(shù)據(jù)報獨立的選擇傳輸路徑，各個數(shù)據(jù)報所走的路徑可能會不同。這樣，數(shù)據(jù)報不能保證按發(fā)送順序交付給目的站，有些數(shù)據(jù)報還可能中途丟失。 3.4.2 路由選擇 一個好的路由算法應滿足以下幾點要求： 第一，符合最小費用準則 第二，計算簡單正確 第三，能適應網(wǎng)絡狀態(tài)、參數(shù)和結(jié)構的變化 第四，具有穩(wěn)定性路由算法的分類靜態(tài)路由算法靜態(tài)路由算法（非自適應）（非