通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)3課件

1、第三部分：網(wǎng)絡(luò)控制理論 Electric & Information College,Hunan University第 7 章 通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸系統(tǒng)7.1 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)據(jù)通信的傳輸系統(tǒng)點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路（專用線路）點(diǎn)到多點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)都使用點(diǎn)到點(diǎn)通信不現(xiàn)實(shí)設(shè)備相距太遠(yuǎn)大批設(shè)備需要的連接線難以估量 (全連通結(jié)構(gòu)中N個節(jié)點(diǎn)需要N(N-1)/2條線路)采用通信網(wǎng)絡(luò)是實(shí)用的解決方案7.2 網(wǎng)絡(luò)連接的術(shù)語節(jié)點(diǎn)（node）：網(wǎng)絡(luò)中通信線路連接的計(jì)算機(jī)和交換機(jī)線路（line）：節(jié)點(diǎn)間通信的物理連接鏈路（link）：建立在相鄰節(jié)點(diǎn)物理連接上的邏輯信道電路（circuit）：源站點(diǎn)與目的站點(diǎn)之間建立的

2、傳輸通路交換（switching）：交換節(jié)點(diǎn)建立、保持和改變數(shù)據(jù)傳輸通路的過程路由選擇（routing）：交換技術(shù)中選擇傳輸路徑的功能端節(jié)點(diǎn)：位于網(wǎng)絡(luò)邊緣連接源或目的站點(diǎn)的交換設(shè)備路由節(jié)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)中間的交換設(shè)備傳輸中繼/傳輸網(wǎng)接入線/接入網(wǎng)通信網(wǎng)相關(guān)術(shù)語圖示電路端局鏈路鏈路鏈路鏈路鏈路鏈路傳輸中繼傳輸中繼接入中繼接入線鏈路端局中心局網(wǎng)絡(luò)發(fā)送端接收端發(fā)送端與接收端發(fā)送端 是信息產(chǎn)生與發(fā)送的設(shè)備，包括通信模型中的整個信源以及發(fā)送器的部分變換功能。常用的信源有電話、數(shù)據(jù)終端、主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和視頻攝像機(jī)。 接收端 指用來接受信息的目的地設(shè)備，包括通信模型中的整個信宿以及接收器的部分逆變換功能。常用的信宿有

3、電話、數(shù)據(jù)終端、主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和視頻顯示器。除無線廣播和電視等單向傳輸外，發(fā)送和接收通常是雙向的。7.2 網(wǎng)絡(luò)連接的術(shù)語7.3 電路電路是通過已有媒介建立的發(fā)送端與接收端之間、或者網(wǎng)絡(luò)中任兩點(diǎn)或多點(diǎn)之間的端到端的信息傳輸通路。電路一般指一條物理線路上的一個邏輯連接。電路這一術(shù)語在不同的特定場合，可以與通路、鏈路、線路和信道等術(shù)語互換使用。接入電路 是從用戶到電信公司網(wǎng)絡(luò)的電路。傳輸電路 用于網(wǎng)絡(luò)中或網(wǎng)絡(luò)之間的長途傳輸。單工電路 單向傳輸雙工電路 雙向傳輸。雙向不能同時傳輸半雙工 雙向可以同時傳輸全雙工二線電路 通過相同物理線路雙向傳輸四線電路 通過獨(dú)立的物理線路雙向傳輸7.3 電路交換電路 在電

4、路交換網(wǎng)絡(luò)中靈活地通過一臺或多臺中間交換設(shè)備臨時建立的電路連接虛電路 在分組交換網(wǎng)絡(luò)中由軟件路由表定義的端到端的數(shù)據(jù)分組傳輸通路，它是邏輯上而非物理上的電路永久虛電路（PVC）長期定義在路由表中的邏輯電路交換虛電路（SVC）在要求通信時據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況選擇最佳路徑而臨時建立在路由表中的邏輯電路7.4 鏈路鏈路是通過已有的媒介建立的直接相連的兩點(diǎn)間的點(diǎn)到點(diǎn)信息傳輸通路，是端到端電路的組成部分。一條電路既可能包含著多段鏈路，也可能只包含單段鏈路。如計(jì)算機(jī)與打印機(jī)之間的電路就只含有一段鏈路，上圖中數(shù)據(jù)終端到主計(jì)算機(jī)之間的這條電路就包含著多條鏈路。鏈路這一術(shù)語有時也可和線路或電路互換使用，如計(jì)算機(jī)與打印機(jī)之

5、間的點(diǎn)到點(diǎn)連接就可互換這些術(shù)語。7.5 線路線路是通過已有媒介建立的網(wǎng)絡(luò)中任意兩點(diǎn)或多點(diǎn)間的物理連接，包括傳輸媒介及通信裝置與接口。這種物理連接可以是端到端或點(diǎn)到點(diǎn)的連接。接入線 連接用戶設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)的這段線路中繼線 是指能提供匯接和多路復(fù)接能力、實(shí)現(xiàn)多個用戶共享的一段線路接入中繼 終端到交換點(diǎn)的中繼線傳輸中繼 交換點(diǎn)到交換點(diǎn)之間的中繼線中繼線是有方向的，可以是單向出中繼、單向入中繼或雙向中繼。7.5 信道在正式標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語中，信道是指發(fā)送器與接收器之間的單向連接，即單向電路或信息傳輸通路。在一般用法中，信道是在物理電路上用于支持單一會話的邏輯連接?？梢杂媚撤N方式構(gòu)成物理電路，以支持一個或多個邏輯對

6、話。7.6 交換交換設(shè)備建立、保持和改變物理電路上的邏輯連接。用戶小交換機(jī)（PBX）和中心交換機(jī)（CO或COE）提供電路交換功能，電路交換按要求在可用狀態(tài)下建立電路之間或鏈路之間的連接。電路交換雖然研制的初衷是支持語音通信的，但它可以支持?jǐn)?shù)據(jù)等任何形式信息的傳輸。分組交換、幀交換和信元交換在較先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)展起來，主要支持?jǐn)?shù)據(jù)和圖像傳輸。端局交換機(jī)位于網(wǎng)絡(luò)邊緣，用戶通過接入鏈路接入到端局交換機(jī)中心交換機(jī)也稱匯接交換機(jī)，是一種高容量的交換機(jī)，位于網(wǎng)絡(luò)中心，用于互聯(lián)端局交換機(jī)。7.7 線路配置 指兩個或以上的通信設(shè)備連接到鏈路的方式。鏈路是數(shù)據(jù)從一個設(shè)備傳輸?shù)搅硪辉O(shè)備的物理路徑 1. 點(diǎn)到點(diǎn)連接

7、兩個設(shè)備之間的專用鏈路，整個信道容量都用于兩個設(shè)備之間的傳輸。如計(jì)算機(jī)互連、微波、衛(wèi)星、紅外遙控器等 2. 多點(diǎn)連接 兩個以上的設(shè)備共享一條鏈路的線路配置方法。信道容量通過時分或空分共享 7.7 線路配置.鏈路 點(diǎn)到點(diǎn)連接鏈路多點(diǎn)連接 7.8 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)鏈路物理或邏輯的安排方式 共有五種可能的基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌壕W(wǎng)狀、星形、樹形、總線型、環(huán)形 7.8 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)狀拓?fù)?網(wǎng)狀拓?fù)?每一設(shè)備都與其他設(shè)備有一條專用鏈路組成。n個設(shè)備共有n(n-1)/2根連線 7.8 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)狀拓?fù)鋬?yōu)點(diǎn) 使用專用鏈路使得設(shè)備之間的數(shù)據(jù)負(fù)載由專門鏈路承擔(dān)，避免了共享鏈路間的交通量問題 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚哂薪研?。?dāng)一條鏈路不可用

8、時，并不會使整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓 具有私有性和安全性。物理邊界防止預(yù)期接收者外的其他用戶獲取信息故障檢測和故障隔離十分容易 缺點(diǎn)：所需電纜及設(shè)備輸入輸出口數(shù)量巨大。引起的問題有 安裝和重新配置十分困難 安裝空間可能不夠（因?yàn)榇罄﹄娎|） 硬件開銷（接頭與電纜）很高 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形拓?fù)湫切瓮負(fù)?集線器 星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形拓?fù)?每個設(shè)備只與稱為集線器的中心控制器有點(diǎn)到點(diǎn)的專用鏈路。星形拓?fù)洳辉试S設(shè)備之間直接通信?？刂破魅缃粨Q機(jī)。通信過程為：源設(shè)備將數(shù)據(jù)發(fā)到控制器，再由控制器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)目的設(shè)備。優(yōu)點(diǎn)（與網(wǎng)狀拓?fù)浔容^） 經(jīng)濟(jì)(連線與輸入/輸出口均為一個) 安裝與重新配置容易 具有健壯性 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)樹形拓?fù)?

9、星形拓?fù)涞淖凅w，如圖所示。設(shè)備可先接到次級集線器，再由次級集線器連到中央集線器。 中央集線器：有源，內(nèi)含重發(fā)器（在發(fā)送接收的比特之前對其進(jìn)行再生的硬件）。信號重發(fā)器增強(qiáng)了信號的傳輸能力并延長了信號的發(fā)送者與接收者之間的有效傳輸距離。 次級集線器：可以是有源或無源 優(yōu)缺點(diǎn)：與星形拓?fù)漕愃?拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)樹形拓?fù)?集線器 集線器 集線器 集線器 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線形拓?fù)?由一條長電纜組成的主干和連接在上面的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。為多點(diǎn)連接模式 優(yōu)點(diǎn) 易安裝性 使用電纜少 缺點(diǎn) 故障隔離和重新配置困難 總線上的故障或斷裂會終止所有傳輸 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線形拓?fù)?電纜頭 電纜頭 抽頭 抽頭 總線式拓?fù)?拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)形拓?fù)?每個設(shè)

10、備只與兩側(cè)的兩個設(shè)備有專用的點(diǎn)對點(diǎn)連接。信號在環(huán)中從一個設(shè)備到另一個設(shè)備單向傳輸，直到到達(dá)目的環(huán)為止。每個設(shè)備均有一個重發(fā)器，當(dāng)設(shè)備接收到一個要傳送到另一個設(shè)備的信號時，重發(fā)器時此比特再生并將其發(fā)送出去。優(yōu)點(diǎn) 比較容易安裝和重新配置，電纜用量少，故障易隔離 缺點(diǎn) 環(huán)中的一個故障就能使網(wǎng)絡(luò)癱瘓 解決辦法 引入雙環(huán)或?qū)收檄h(huán)進(jìn)行傍路（用開關(guān)） 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)形拓?fù)?環(huán)形拓?fù)?拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)混合型拓?fù)?將幾個采用不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的子網(wǎng)在一個更大的拓?fù)渲薪Y(jié)合在一起.集線器 環(huán)形拓?fù)?集線器7.9 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)是工作在一起用于支持信息傳輸?shù)母髋_設(shè)備單元構(gòu)成的集合。廣義地講，網(wǎng)絡(luò)包括從發(fā)送器到接收器之間的所有設(shè)備所

11、有鏈路和所有相關(guān)的交換機(jī)以及其它中間設(shè)備廣域網(wǎng)常被描述成云狀這起源于20世紀(jì)70年代推廣數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的活動意指網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性像云一樣千變?nèi)f化，其中的工作情況像云一樣模模糊糊難以看見云表達(dá)了一種網(wǎng)絡(luò)的透明性概念:數(shù)據(jù)簡單地從網(wǎng)絡(luò)一端進(jìn)去，又從網(wǎng)絡(luò)的另一端出來。7.9 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的基本要素?cái)?shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE-Data Terminal Equipment）數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE-Data Communication Equipment）交換設(shè)備傳輸鏈路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是這樣一種系統(tǒng)：在一定范圍內(nèi)以數(shù)據(jù)通信設(shè)備與交換設(shè)備為點(diǎn)，以傳輸鏈路為線，點(diǎn)線按一定順序相連，將地理分散的數(shù)據(jù)終端設(shè)備連

12、接起來，可以完成用戶間多對多的數(shù)據(jù)通信。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)以獨(dú)立自治的計(jì)算機(jī)為數(shù)據(jù)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)是目前數(shù)據(jù)通信最主要的表現(xiàn)形式由兩級子網(wǎng)構(gòu)成：以計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)為通信子網(wǎng)；以網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)提供的硬軟件資源為資源子網(wǎng)以數(shù)據(jù)通信為手段，以資源共享為目的數(shù)據(jù)交換、資源共享、分布處理、信息服務(wù)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要功能網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有別于計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的主要標(biāo)志多媒體網(wǎng)絡(luò)多媒體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)的融合7.9 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)簡化的網(wǎng)絡(luò)模型交換式網(wǎng)絡(luò)廣播式網(wǎng)絡(luò)routerworkstationservermobile7.10 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的類型根據(jù)所采用的傳輸技術(shù)的不同，數(shù)

13、據(jù)通信網(wǎng)可分為交換式網(wǎng)絡(luò)電路交換存儲-轉(zhuǎn)發(fā)（報(bào)文交換、分組交換）幀中繼信元中繼廣播式網(wǎng)絡(luò)有線信道（總線型、環(huán)型）無線信道（微波、衛(wèi)星）7.10 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的類型根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及所覆蓋地域范圍大小，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為局域網(wǎng)PAN - Personal Area Network (個人區(qū)域網(wǎng)) LAN - Local Area Network (局域網(wǎng)） SAN - Storage Area Network (存儲區(qū)域網(wǎng))CAN - Campus Area Network (園區(qū)網(wǎng)、校園網(wǎng)）城域網(wǎng)MAN - Metropolitan Area Network廣域網(wǎng)WAN - Wide Area Net

14、work (廣域網(wǎng))GAN - Global Area Network (全球區(qū)域網(wǎng))7.10.1 局域網(wǎng)（LAN）覆蓋的地理范圍較小樓宇或小的園區(qū)局域網(wǎng)及其連接的設(shè)備通常屬于同一組織數(shù)據(jù)速率很高常選用廣播式網(wǎng)絡(luò)目前引入了某些交換系統(tǒng)和ATMLocal Area networkBackbone NetworkCampus Area NetworkMetropolitan Area Network7.10.2 城域網(wǎng)（MAN）7.10.3 廣域網(wǎng)（WAN）覆蓋的地理范圍很大跨越公共信道部分依賴共享的載波電路可以選用的交換技術(shù)Circuit switchingPacket switchingFra

15、me relayAsynchronous Transfer Mode (ATM)Wide Area NetworkInternetRouter/Gateway7.11 協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)通信實(shí)體 能夠發(fā)送與接收信息的任何事物，如應(yīng)用程序、瀏覽器、電子郵件軟件。一個系統(tǒng)可包含一個或多個實(shí)體的物理對象協(xié)議 控制數(shù)據(jù)通信的一組規(guī)則。定義了通信內(nèi)容是什么，通信如何進(jìn)行以及何時進(jìn)行。關(guān)鍵要素是語法、語義和時序 語法：數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和格式、數(shù)據(jù)表示的順序。如比特定義、幀格式等 語義：指比特流的每一部分的含義。如一個特定的比特流該如何理解 時序：包括兩個方面的特性：數(shù)據(jù)何時發(fā)送以及以多快的速率發(fā)送 7.11 協(xié)議與

16、體系結(jié)構(gòu)七層結(jié)構(gòu) 物理層(Physical) 數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link) 網(wǎng)絡(luò)層(Network) 傳輸層(Transport) 會話層(Session) 表示層(Presentation) 應(yīng)用層(Application) LOWHIGH7.11 協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)對等過程 每一層直接調(diào)用下層提供的服務(wù) 通信由一系列規(guī)則和約定控制，稱協(xié)議 物理層，通信直接發(fā)生。更高層次中，必須由上層傳到下層，再傳到接收方，再從下層傳到上層 中繼節(jié)點(diǎn) 中繼節(jié)點(diǎn) 7.11 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)對等過程. 應(yīng)用層 表示層 會話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 應(yīng)用層 表示層 會話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物

17、理層 對等協(xié)議第7層 對等協(xié)議第6層 對等協(xié)議第5層對等協(xié)議第4層3332221117-6接口 6-5接口 6-5接口 7-6接口 2-1接口 3-2接口 4-3接口 5-4接口 4-3接口 3-2接口 2-1接口 5-4接口 物理通信 7.11 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)對等過程層間接口 發(fā)送端信息由高層向低層傳遞，接收端信息由低層向高層傳遞，通過相鄰兩層間接口實(shí)現(xiàn)。每層接口定義了該層向上層提供的信息和服務(wù)。層次組織 第一、二、三層為網(wǎng)絡(luò)支持層；處理一個設(shè)備到另一個設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢矸矫鎲栴}（如電特性、物理連接、物理尋址、傳輸時序及可靠性）第五、六、七層為用戶支持層；允許不相關(guān)軟件系統(tǒng)間的相互操作 第四層

18、，即傳輸層，將這兩個功能組連接起來，并保證下層傳輸來的數(shù)據(jù)以上層能識別的形式傳送級上一層使用 7.11 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)對等過程OSI高層通常通過軟件實(shí)現(xiàn)，而低層通常是硬件和軟件的復(fù)合體，物理層通常由硬件組成 OSI層次的整體結(jié)構(gòu)中，整個過程從第七層開始，然后一層一層向下移動，在每一層報(bào)文頭信息被加到數(shù)據(jù)中，在第二層，同時還加上尾部信息，當(dāng)格式化的數(shù)據(jù)單元經(jīng)過物理層時，它被轉(zhuǎn)換為電磁信號并在物理鏈路上傳輸 到這目的地，信號進(jìn)入第一層并被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號形式。然后，數(shù)據(jù)單元反向穿過OSI各層，當(dāng)每一塊數(shù)據(jù)到達(dá)下一個更高層時，發(fā)送端所對應(yīng)的層次加的報(bào)文頭和尾部就被提取，并執(zhí)行該層相應(yīng)動作。在數(shù)據(jù)達(dá)到第七

19、層時，消息又回到應(yīng)用層的格式并可以為接收者應(yīng)用 7th DATA6th DATA5th DATA4th DATA3th DATA2nd DATA7th DATA6th DATA5th DATA4th DATA3rd DATA2nd DATA6 Layer head5 Layer head4 Layer head3L head2L head2L TailBinary codeBinary codeTransmitReceive使用OSI模型的傳輸過程 7 Layer7.12 各層功能物理層 傳輸比特流 定義了基本連接的機(jī)械和電氣特性，包括將兩個節(jié)點(diǎn)連接在網(wǎng)絡(luò)上的電纜、連接口及信號選項(xiàng)等 應(yīng)考慮的

20、問題 線路配置：設(shè)備如何連接？線路共享還是專用？線路可用否？ 數(shù)據(jù)通信模式：傳輸流向是單向、雙向？ 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安置，數(shù)據(jù)傳輸模式 信號：在信息傳輸中何種信號是有用的 編碼：數(shù)據(jù)如何通過信號表示 接口：相鄰設(shè)備之間如何共享數(shù)據(jù)，共享數(shù)據(jù)的最有效方法是什么？媒介：數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢憝h(huán)境 7.12 各層功能數(shù)據(jù)鏈路層 功能：將數(shù)據(jù)單元（比特組）無差錯地從一個站點(diǎn)送達(dá)下一個相鄰站點(diǎn)；負(fù)責(zé)流控和錯誤檢測 具體責(zé)任點(diǎn)到點(diǎn)傳遞 尋址：最近節(jié)點(diǎn)收下一個節(jié)點(diǎn)的物理地址 訪問控制： 決定鏈路控制權(quán)設(shè)備 流控 ： 為防止接收方過載，約束一次可發(fā)送的數(shù)據(jù)量 錯誤處理： 通常通過重發(fā)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)錯誤恢復(fù) 同步 數(shù)據(jù)幀

21、頭部含有特殊的比特位提示接收方有數(shù)據(jù)幀到達(dá) 7.12 各層功能數(shù)據(jù)鏈路層.10285265878710目的地址 源地址 尾部 7.12 各層功能網(wǎng)絡(luò)層 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包經(jīng)過多條鏈路、由信息源到信息宿（端到端）的傳遞過程。保證每個數(shù)據(jù)包能夠成功和有效率地從出發(fā)點(diǎn)到達(dá)目的地 網(wǎng)絡(luò)層提供兩種服務(wù)：交換與路由。 具體任務(wù)： 源到宿的傳遞 通過多條網(wǎng)絡(luò)連接將一個數(shù)據(jù)包從他的起點(diǎn)盡力傳輸?shù)侥康狞c(diǎn) 邏輯尋址 在包的頭部加入源和宿的地址信息 路由 決定數(shù)據(jù)包在多條路徑中該選擇哪一條 地址轉(zhuǎn)換 將邏輯地址翻譯成對應(yīng)的物理地址 復(fù)用 使用同一條物理線路同時傳輸多個設(shè)備間的數(shù)據(jù) 7.12 各層功能傳輸層 負(fù)責(zé)整個消息從信

22、源到信宿(端到端)的傳遞過程。保證整個消息無差錯、按順序到達(dá)目的，并在信源到信宿的層次上進(jìn)行差錯控制和流量控制。指從計(jì)算機(jī)一個特定的程序傳遞到另一個特定的程序 具體任務(wù)包括端到端消息傳遞 在傳輸終點(diǎn)監(jiān)管一個消息中所有數(shù)據(jù)包的傳輸和到達(dá) 服務(wù)點(diǎn)尋址 在一臺運(yùn)行多道程序的計(jì)算機(jī)上，保證消息被傳遞到正確的程序 拆分與組裝 將信息分為可傳輸?shù)钠?，并給片段編號。傳輸層可在接收端重新組裝，編號也可用電識別和替換傳輸中丟失或出錯的包 連接控制 決定是否通過一等單獨(dú)路徑傳送所有的數(shù)據(jù)包 7.12 各層功能會話層 是網(wǎng)絡(luò)對話控制器，建立、維護(hù)和同步通信設(shè)備之間的交互操作，保證每次會話都正常關(guān)閉而不會突然斷開，

23、使用戶被掛在一旁 具體任務(wù)是： 會話管理 通過引入檢查點(diǎn)將一次會話分為多個子會話過程，并將長的消息分解為短一些便于傳輸?shù)?，被稱為對話單元的數(shù)據(jù)塊同步 以何種順序?qū)υ拞沃畟鞯絺鬏攲?，以及在傳輸過程中哪一點(diǎn)需接收端確認(rèn) 對話控制 決定哪一方在何時發(fā)送的機(jī)制 優(yōu)雅關(guān)閉 保證在會話結(jié)束前，數(shù)據(jù)交換己經(jīng)正確完成 7.12 各層功能表示層 作用：保證通信設(shè)備之間的互操作性 功能：使兩臺內(nèi)部數(shù)據(jù)表示結(jié)構(gòu)不同的計(jì)算機(jī)（如編碼相異）能實(shí)現(xiàn)通信 具體任務(wù)： 翻譯 即格式轉(zhuǎn)換 加密 為安全性對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密解密 壓縮 通過數(shù)據(jù)壓縮解壓縮技術(shù)使傳輸更有效安全性 驗(yàn)證口令和登錄碼 7.12 各層功能應(yīng)用層 作用：使用戶

24、可以訪問網(wǎng)絡(luò) 功能：為用戶提供接口，為諸如電子郵件、遠(yuǎn)程文件訪問和傳輸、共享數(shù)據(jù)庫管理及其他分布信息服務(wù)提供支持 具體服務(wù)： 網(wǎng)絡(luò)虛擬終端 物理終端的軟件版本。一個虛擬終端允許登錄到一臺遠(yuǎn)程主機(jī)上 文件訪問、傳輸和管理 允許遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上的個用戶訪問另一臺主機(jī)上的文件； 郵件服務(wù) 提供電子郵件存儲轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ) 目錄服務(wù) 提供分布式數(shù)據(jù)庫資源以及對不同對象服務(wù)的全局信息訪問 各層功能總結(jié) ApplicationPresentation Session Transport Network Data Link Physical允許訪問網(wǎng)絡(luò)資源 翻譯、加密和壓縮數(shù)據(jù) 建立、管理以及終止會話 提供端到端的可

25、靠消息傳遞和錯誤恢復(fù) 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包從源到宿的傳遞和網(wǎng)際互連 數(shù)據(jù)幀的構(gòu)成及點(diǎn)到點(diǎn)的傳遞 通過媒介傳輸比特，確定機(jī)械及電氣特性 第 8 章 物理層控制規(guī)程 并行傳輸:字符編碼的各個比特同時傳輸 特點(diǎn)： 一個比特時間內(nèi)可傳輸一個字符， 傳輸速度快，每個比特傳輸要求一個單獨(dú)的信道支持，通信成本高，遠(yuǎn)距離傳輸時，可靠性較低。0100信道0100串行傳輸 ：將組成字符的各個比特串行地發(fā)往線路特點(diǎn)：傳輸速度低，一次一個比特；通信成本較低，只需一個信道 8.1 傳輸方式信道010001008.1 傳輸方式有三種模式：單工、半雙工、全雙工定義依據(jù)：兩個相互連接的設(shè)備之間信號流動方向 單工模式 通信是單向進(jìn)行 半

26、雙工模式 每個站點(diǎn)都能發(fā)送和接收，但不能同時進(jìn)行。當(dāng)一個設(shè)備狀送時，另一個設(shè)備接收，反之亦然 全雙工模式 兩個站都可以進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送與接收 要求：鏈路具有兩條物理上獨(dú)立的傳輸路徑，或者同時傳輸兩個方向的信號將帶寬一分為二 8.1 傳輸方式.數(shù)據(jù)流向 第1次數(shù)據(jù)流向 第2次數(shù)據(jù)流向 數(shù)據(jù)流向 單工模式 半雙工模式 全雙工模式 同步技術(shù)概念 目的是使接收端與發(fā)送端在時間基準(zhǔn)上一致 (包括開始時間、位邊界、重復(fù)頻率等)。保證接收方在時間上與發(fā)送方取得同步，以便能夠正確地識別和接收發(fā)送方發(fā)來的數(shù)據(jù)。 有以下幾種種同步方法:位同步、字符同步、幀同步及網(wǎng)同步。 8.2 同步技術(shù)同步傳輸： 以多個字符或者多個

27、比特組合成的數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行傳輸，利用獨(dú)特的同步模式來限定數(shù)據(jù)塊，達(dá)到同步接收的目的。 發(fā)送：同步符號數(shù)據(jù)塊同步符號 接收：遇到同步符號，開始接收數(shù)據(jù)，直到結(jié)束符號為止。 同步符號：標(biāo)識數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束 可能問題：假同步數(shù)據(jù)塊中含有與同步符號相同的內(nèi)容 解決方法：增加匹配同步符號的難度 SYN,SYN,G,H, ,B,A,SYN,D,E,SYN,SYN 傳輸方向 8.2 同步技術(shù)異步傳輸 特點(diǎn)：每次傳輸一個字符（8bit）都加上起始位和終止位。字符內(nèi)部的各個比特采用固定的時間模式，每個字符獨(dú)立傳輸， 字符之間間隔任意，用獨(dú)特的起始位和終止位來限定每個字符。傳輸效率較低。 起 終 始 止 位

28、1 1 1 0 1 0 1 0 位 線路空閑 線路空閑起始位一個字符下一字符 8.2 同步技術(shù) 8.2 同步技術(shù) 1.位同步： 目的是使接收端接收的每一位信息都與發(fā)送端保持同步，有下面兩種方式:外同步發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)時同時發(fā)送同步時鐘信號，接收方用同步信號來鎖定自己的時鐘脈沖頻率。自同步通過特殊編碼(如曼徹斯特編碼)，這些數(shù)據(jù)編碼信號包含了同步信號，接收方從中提取同步信號來鎖定自己的時鐘脈沖頻率。 8.2 同步技術(shù) 2.字符同步： 以字符為邊界實(shí)現(xiàn)字符的同步接收，也稱為起止式或異步制。每個字符的傳輸需要:1個起始位、58個數(shù)據(jù)位、1，1.5，2個停止位。字符同步的性能評估:頻率的漂移不會積累，每

29、個字符開始時都會重新同步。每兩個字符之間的間隔時間不固定。增加了輔助位，所以效率低。例如，采用1個起始位、 8個數(shù)據(jù)位、 2個停止位時，其效率為8/1172%。 8.2 同步技術(shù) 3.幀同步：識別一個幀的起始和結(jié)束。幀(Frame)數(shù)據(jù)鏈路中的傳輸單位包含數(shù)據(jù)和控制信息的數(shù)據(jù)塊。面向字符的以同步字符(SYN，16H)來標(biāo)識一個幀的開始，適用于數(shù)據(jù)為字符類型的幀。面向比特的以特殊位序列(7EH，即01111110)來標(biāo)識一個幀的開始，適用于任意數(shù)據(jù)類型的幀。 8.2 同步技術(shù) 3.網(wǎng)同步：8.3 傳輸信道 傳輸信道就是連接兩地用戶之間的傳輸線路。通常傳輸線路分為專用線路與交換線路。專用線路用于用

30、戶之間的永久性連接，可以是點(diǎn)對點(diǎn)連接，也可以是多點(diǎn)連接。交換線路是通過網(wǎng)絡(luò)交換來連接的，它不是永久性連接。8.3.1 信道復(fù)用技術(shù) 是指多個信道通過一條數(shù)據(jù)鏈路傳輸 典型構(gòu)造 復(fù)用器 解復(fù)用器 通道 通路 一條通路三個通道 PathChannel8.3.2 復(fù)用類型 復(fù)用類型 頻分復(fù)用(FDM) 時分復(fù)用(TDM) 每個發(fā)送設(shè)備產(chǎn)生的信號被復(fù)用到不用的載波頻率。調(diào)制后的信號再組成一個可以通過鏈路傳輸?shù)膹?fù)合信號。在鏈路帶寬大于所有要傳輸信號帶寬之和時使用 將物理信道按時間分成時間片，輪流分配給多個信源來使用。傳輸媒體的數(shù)據(jù)速率大于發(fā)送和接收設(shè)備所需的數(shù)據(jù)速率時可采用時分復(fù)用分同步時分復(fù)用和異步時

31、分復(fù)用8.3.2 復(fù)用類型頻分復(fù)用(FDM) 復(fù)用 (Transmit) 調(diào)制 調(diào)制 調(diào)制 f1f2f3f1f3f2復(fù)用器 Transmit8.3.2 復(fù)用類型頻分復(fù)用(FDM)FDM解復(fù)用 濾波器 濾波器 濾波器 解調(diào) 解調(diào) 解調(diào) f1f2f3 FDM解復(fù)用 8.3.2 復(fù)用類型時分復(fù)用 (TDM)同步時分復(fù)用 輸入線路5，每幀時間片5 幀1 幀N 幀2復(fù)用器 8.3.2 復(fù)用類型時分復(fù)用 (TDM)幀： 時間片組成幀。一幀由一個時間片的完整循環(huán)組成，包括分配給每個設(shè)備的一個或多個時間片以及幀定位比特。 交織： 同步時分復(fù)用可以比作快速旋轉(zhuǎn)開關(guān)，開關(guān)以固定速率和固定順序在設(shè)備間輪轉(zhuǎn)，這個過程

32、稱交織。交織可以以比特、字節(jié)或任何其他數(shù)據(jù)單元進(jìn)行 幀定位比特： 每位開始所加的一個或多個同步比特 在TDM中，從N個設(shè)備來的信號互相交織，形成一幀數(shù)據(jù)（以比特、字節(jié)或其他數(shù)據(jù)單元交織）每幀報(bào)文頭要加上一個比特用于同步 每幀至少含有每個設(shè)備的一個專用時間片（SLOT），每個設(shè)備向幀內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)的順序是固定的。如果某個設(shè)備無數(shù)據(jù)要發(fā)送，對應(yīng)時間片為空 8.3.2 復(fù)用類型時分復(fù)用 (TDM)異步時分復(fù)用異步TMD中，幀內(nèi)時間片的順序依賴于那些設(shè)備有數(shù)據(jù)待發(fā)送 異步TMD中，每個時間片中都加入地址信息 尋址需要增加額外的開銷 變長時間片 可以通過改變時間片長度來容納不同數(shù)據(jù)速率的流量8.3.2 復(fù)用

33、類型反復(fù)用 將來自高速線路的數(shù)據(jù)流分割到多條低速率鏈路上。 123n23n1n321復(fù)用器 解復(fù)用 反復(fù)用 解反復(fù)用 復(fù)用 反復(fù)用 傳輸媒體導(dǎo)向媒體 非導(dǎo)向媒體 8.4 傳輸媒體8.4.1 導(dǎo)向媒體雙絞線電纜 兩類：非屏蔽和屏蔽非屏蔽雙絞線（UTP）電纜 最常用的傳輸媒體；由兩條包著絕緣材料的導(dǎo)體構(gòu)成 EIA定義了按質(zhì)量劃分的等級標(biāo)準(zhǔn)，共5類。1是最低擋，5類最高 通過RJ45連接器（俗稱水晶頭）連接屏蔽雙絞線（STP）電纜 比UTP多一個屏蔽層 8.4.1 導(dǎo)向媒體雙絞線電纜等級標(biāo)準(zhǔn) 適用 第1類 電話系統(tǒng)中通信用，只適用傳輸話音與低速數(shù)據(jù) 第2類 用于傳輸話音和最大速率為4Mbps的數(shù)據(jù)

34、第3類 每英尺至少交叉三次，適用于最大速率10MbpS的數(shù)據(jù)傳輸；大多數(shù)電話系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)（USA） 第4類 16Mbps。基本不用 第5類 最大傳輸速率達(dá)100Mbps 8.4.1 導(dǎo)向媒體同軸電纜 標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)用場合 波阻抗 傳輸模式 RG-8 粗纜以太網(wǎng) 50歐姆 基帶RG-9 粗纜以太網(wǎng) 50歐姆 基帶RG-11 粗纜以太網(wǎng) 50歐姆 基帶RG-58 細(xì)纜以太網(wǎng) 50歐姆 基帶RG-75 電視 75歐姆 寬帶(模擬) 同軸電纜連接器 卡銷式網(wǎng)絡(luò)連接器（BNC）和T形連接器（在細(xì)纜以太網(wǎng)中使用） 8.4.1 導(dǎo)向媒體光纖 光纖的優(yōu)點(diǎn) 噪聲抑制 更小的信號衰減 傳輸距離比其他有向媒體遠(yuǎn)得多，信

35、號可不經(jīng)再生傳輸幾英里 更高的帶寬 可支持極高的帶寬。在光纜上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率和波特率并不受媒體本身限制，而是受現(xiàn)有的信號產(chǎn)生和接收技術(shù)的限制光纖的缺點(diǎn) 費(fèi)用 光纜、激光光源是很昂貴的 安裝/維護(hù) 專業(yè)性，精密性脆弱性 光纖比導(dǎo)線更易斷裂，不適用于移動性較高的環(huán)境8.4.2 非導(dǎo)向媒體 不使用物理導(dǎo)體傳輸電磁波，而是將信號從空氣廣播出去，從而任何一個具有接收設(shè)備的人都能接收它主要技術(shù) 微波 紅外線 激光 8.4.2 非導(dǎo)向媒體無線電波段分配及傳播模式 .符號 頻段名 頻率起點(diǎn) 傳播方式 VLF 甚低頻 3kHz 球面?zhèn)鞑?LF 低頻 30kHz 球面?zhèn)鞑?MF 中頻 300kHz 對流層傳播 H

36、F 高頻 3MHz 電離層傳播 VHF甚高頻 30MHz 空間及視線傳播 UHF 超高頻 300MHz 空間及視線傳播 SHF 特高頻 3GHz 空間傳播 EHF 極高頻 30GHz 空間傳播 無向媒體無線電波的傳播 .傳播方式 解釋 球面?zhèn)鞑?無線電波的傳播通過大氣的最低層進(jìn)行，緊靠地表面。傳播距離取決于信號能量。球面?zhèn)鞑ヒ部梢栽谒邪l(fā)生 對流層傳播 信號可以以直線方式從一根天線發(fā)送到另一根天線；也可以以一定角度向?qū)α鲗拥妮^高層次廣播，然后反射回地面 電離層傳播 無線電波發(fā)射到電離層并由該層反射回地面?？梢砸暂^低的能量傳播更遠(yuǎn)的距離 視線傳播 甚高頻信號直接從一根天線直線傳輸?shù)搅硪桓炀€。天

37、線為有向天線 空間傳播 采用衛(wèi)星中繼進(jìn)行傳播。地面發(fā)射，衛(wèi)星接收轉(zhuǎn)發(fā)給地面上期望的接收者接收 第 9 章 鏈路層控制規(guī)程 鏈路控制功能包括 線路規(guī)程 流量控制 錯誤控制 決定現(xiàn)在該誰發(fā)送 可以發(fā)送多少數(shù)據(jù) 如何糾錯 9.1 鏈路控制的基本概念 9.2 線路規(guī)程詢問/應(yīng)答模式(ENQ/ACK) 在傳輸中不會存在錯誤的接收方的系統(tǒng)中使用(點(diǎn)到點(diǎn)方式)詢問 應(yīng)答 傳輸結(jié)束 數(shù)據(jù) 應(yīng)答A站點(diǎn) B站點(diǎn) 詢問/應(yīng)答(ENQ/ACK)線路規(guī)程 9.2 線路規(guī)程輪詢/選擇模式 多點(diǎn)線路規(guī)程 主設(shè)備控制線路，從設(shè)備遵從其指令 通過地址識別設(shè)備 主設(shè)備有數(shù)據(jù)發(fā)送時采用選擇模式 主設(shè)備請求從設(shè)備進(jìn)行傳輸時用輪詢方式

38、 終止信息交互的方法有兩種 從設(shè)備送完數(shù)據(jù)幀后，發(fā)一個傳輸結(jié)束幀（EOT）主設(shè)備發(fā)時間到信息選擇幀 應(yīng)答幀 數(shù)據(jù) 應(yīng)答幀 主設(shè)備 從設(shè)備A DCB多點(diǎn)選擇 輪詢 否定應(yīng)答 數(shù)據(jù) 輪詢 主設(shè)備 從設(shè)備A CB輪詢 否定應(yīng)答幀 應(yīng)答幀 多點(diǎn)輪詢 9.3 流量控制為一組過程，用來限制在等待應(yīng)答前流過鏈路的數(shù)據(jù)量 停等協(xié)議 發(fā)送一幀后就等待一個應(yīng)答幀，只有收到應(yīng)答幀后才發(fā)下一幀。發(fā)完時，發(fā)送方發(fā)一個結(jié)束幀(EOT) 停等協(xié)議 優(yōu)點(diǎn)：簡單； 缺點(diǎn)：效率低數(shù)據(jù)幀 應(yīng)答幀數(shù)據(jù)幀 應(yīng)答幀數(shù)據(jù)幀 應(yīng)答幀傳輸結(jié)束幀 發(fā)送方 接收方 時間 時間 停等協(xié)議 9.3 流量控制滑動窗協(xié)議 一次可發(fā)送多個幀 幀以模n方式標(biāo)

39、號：0、1、n-1。 發(fā)送窗口與接收窗口大小必須小于n-1。 接收方收到幀后，發(fā)一個應(yīng)答幀，應(yīng)答幀中包含期望接收的下一幀標(biāo)號。 9.3 流量控制發(fā)送窗口 開始時窗口有n-1幀，數(shù)據(jù)發(fā)送，窗口從左面收縮，當(dāng)應(yīng)答來到，窗口向右方擴(kuò)張 12346570102534發(fā)送一幀，向左移一幀 接收到應(yīng)答幀，邊界右移，等于最后一次編號與本次編號差（模n） 若無應(yīng)答幀，窗口最后變?yōu)?，此時發(fā)送方停止發(fā)送 9.3 流量控制接收窗口 接收到數(shù)據(jù)幀時，窗口從左面收縮，發(fā)送應(yīng)答幀時，窗口向右擴(kuò)展 12346570102534接收到一幀，邊框右移一幀 發(fā)送一個ACK，右移，距離為最后一次ACK編號與本次編號的差（模n）

40、協(xié)議是指實(shí)現(xiàn)某個任務(wù)而制訂的一套規(guī)則或規(guī)定。在數(shù)據(jù)通信中，協(xié)議是用來實(shí)現(xiàn)OSI模型中一組規(guī)范或規(guī)則。數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層的一組規(guī)范。數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議分兩類 異步協(xié)議 同步協(xié)議 9.4 鏈路控制協(xié)議9.5 異步協(xié)議 異步協(xié)議主要用于調(diào)制解調(diào)器中，它引入了起始位和停止位以及字符之間的可變長度的空隙。 異步協(xié)議包括 XMODEM ZMODEM Kermit YMODEM BLAST 9.5 異步協(xié)議 XMODEM協(xié)議 實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的電話線通信的一種文件傳輸協(xié)議。是一個半雙工的停等ARQ協(xié)議。幀格式及各域如下。 SOHCRC.報(bào)文頭 數(shù)據(jù)：128bytes XMODEM協(xié)議幀格式 9.5 異步協(xié)

41、議 XMODEM協(xié)議.域 說明 第一個域報(bào)文頭開始字符 第二個域 兩字節(jié)報(bào)文頭。頭的第一字節(jié)為序號域，是幀的編號。第二個字節(jié)是用于校驗(yàn)序號域的合法性 第三個域 固定128字節(jié)長度的數(shù)據(jù) 第四個域 循環(huán)冗余校驗(yàn) XMODEM協(xié)議中，每個字符都包括起始位和停止位。字符被空隙所分隔。報(bào)文頭有兩個字節(jié)：序號和它的反碼。 傳輸協(xié)議 通過接收方向發(fā)送方發(fā)送一個否定應(yīng)答幀(NAK)開始傳輸。后面操作按停等協(xié)議。取消傳輸發(fā)取消幀(CAN)。 9.5 異步協(xié)議 YMODEM協(xié)議 類似于XMODEM協(xié)議，主要不同點(diǎn)為： 數(shù)據(jù)單元長度為1024字節(jié) 取消傳輸要發(fā)送兩個取消幀(CAN) 錯誤校驗(yàn)采用ITU-T的CRC

42、16標(biāo)準(zhǔn) 可以同時傳輸多個文件9.5 異步協(xié)議ZMODEM協(xié)議 將XMODEM和YMODEM性能結(jié)合在一起的新協(xié)議 阻塞異步傳輸(BLAST)協(xié)議 采用滑動窗口流量控制的全雙工協(xié)議。允許進(jìn)行數(shù)據(jù)和二進(jìn)制文件傳輸。 Kermit協(xié)議 文件傳輸協(xié)議，協(xié)議操作方面與XMODEM協(xié)議類似。 區(qū)別是允許將控制字符當(dāng)作文本傳輸。 9.6 同步協(xié)議.同步協(xié)議 面向字符的協(xié)議 面向比特的協(xié)議 幀或包被看作一系列字符 幀或包被看作一系列比特 9.7 面向字符的協(xié)議 IBM公司的二進(jìn)制同步傳輸協(xié)議(BSC) 二進(jìn)制同步通信協(xié)議 規(guī)范了采用停等ARQ的半雙工傳輸。不支持全雙工傳輸和滑動窗協(xié)議 包括 控制字符 ASC

43、II碼 9.7 面向字符的協(xié)議 BSC協(xié)議幀 包括數(shù)據(jù)幀和控制幀 數(shù)據(jù)幀 同步字符 同步字符 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 文本開始符 數(shù)據(jù) 文本結(jié)束符 塊校驗(yàn)計(jì)數(shù)域 簡單BSC數(shù)據(jù)幀 9.7 面向字符的協(xié)議 BSC報(bào)文頭數(shù)據(jù)幀報(bào)文頭數(shù)據(jù)幀 SOH(報(bào)文頭開始符)之后和STX(文本開始符)之前的部分，稱報(bào)文頭。其作用是包含接收和發(fā)送設(shè)備地址，ARQ協(xié)議識別幀所必須的幀序號等。同步字符 同步字符 SOH文本結(jié)束符報(bào)文頭 STX.數(shù)據(jù).塊校驗(yàn)計(jì)數(shù)域報(bào)文頭數(shù)據(jù)幀 9.7 面向字符的協(xié)議多塊幀 多塊幀 幀長度增加，文本塊出錯的概率增加。幀中比特?cái)?shù)越多，傳輸中發(fā)生錯誤的概率越大，并且出現(xiàn)多個互相抵消的錯誤而使錯誤檢測變得

44、困難的可能性越大。解決辦法是分塊傳送，一個多塊幀如圖所示 SYNSOHIBT報(bào)文頭 STX.DATA.BCCEOTSTX.DATA.BCCSYN塊 塊 SYN 同步字符 SOH 報(bào)文頭開始符 STX 文本開始符 IBT 中間文本塊符 EOT 文本結(jié)束符 BCC 塊校驗(yàn)計(jì)數(shù)域 多塊幀9.7 面向字符的協(xié)議多幀傳輸 多幀傳輸 目的是解決長文本傳輸問題。 發(fā)送方以多個幀傳遞一個消息。SYNSOHIBT報(bào)文頭 STXDATABCCSYNIBTSTXDATABCCSYNSYN對1幀的應(yīng)答 SYNSOHIBT報(bào)文頭 STXDATABCCSYNIBTSTXDATABCCSYNSYN對0幀的應(yīng)答 SYNSOH

45、IBT報(bào)文頭 STXDATABCCSYNEOTSTXDATABCCSYNSYN對1幀的應(yīng)答 除最后一幀外都是塊傳輸結(jié)束符 最后一幀為文本結(jié)束符 多幀傳輸 9.7 面向字符的協(xié)議控制幀 控制幀 一個設(shè)備用來向另一個設(shè)備發(fā)送命令或索取信息的消息控制幀為三種目的服務(wù) 建立連接 維護(hù)流量與錯誤控制 終止連接 BSC協(xié)議控制幀的基本格式 SYNSYNBCC其他控制字符 SYNSYNENQSYNSYNENQPooling AddressSYNSYNENQSelecting AddressSYNSYNACK0SYNSYNNAKSYNSYNEOT查詢 點(diǎn)對點(diǎn)連接請求 輪詢 主設(shè)備輪詢從設(shè)備 選擇 主設(shè)備選擇從

46、設(shè)備 選擇或查詢的肯定應(yīng)答(準(zhǔn)備好接收) 選擇或查詢的否定應(yīng)答 (未準(zhǔn)備好接收) 對輪詢的否定響應(yīng) (未準(zhǔn)備好發(fā)送) 連接建立 SYNSYNSYNSYNSYNSYNSYNSYNSYNSYNSYNSYN對奇數(shù)幀的肯定應(yīng)答(接收了1幀) 對偶數(shù)幀的肯定應(yīng)答 對偶數(shù)幀的否定應(yīng)答 等待并應(yīng)答(對前一幀的應(yīng)答及不能繼續(xù)接收) 反向中斷：請求中斷發(fā)送 暫時延遲：暫時延遲，但不撤除連接 流量及錯誤控制 ACK0ACK1WACKRVITTDNAK0SYNSYNEOT傳輸結(jié)束 站結(jié)束發(fā)送數(shù)據(jù) 連接終止 9.8 面向比特的協(xié)議 面向比特的協(xié)議主要有： 同步數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議(SDLC) IBM提出 高級數(shù)據(jù)鏈路控制

47、協(xié)議(HDLC) ISO提出 鏈路訪問協(xié)議(LAPs) 包括LAPB協(xié)議，LAPD協(xié)議，LAPM協(xié)議，LAPX協(xié)議等。ITU-T基于HDLC協(xié)議開發(fā)出來的協(xié)議局域網(wǎng)訪問控制協(xié)議 所有面向比特的協(xié)議都與HDLC協(xié)議有關(guān)。HDLC協(xié)議支持點(diǎn)到點(diǎn)和多點(diǎn)配置下的半雙工和全雙工模式。 9.8 面向比特的協(xié)議 HDLC協(xié)議高級數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)協(xié)議站點(diǎn)類型 HDLC協(xié)議站點(diǎn) 主站點(diǎn) 從站點(diǎn) 復(fù)合站點(diǎn) -發(fā)送命令 -作出響應(yīng) -既發(fā)送命令也進(jìn)行響應(yīng) 9.8 面向比特的協(xié)議 HDLC協(xié)議配置 指鏈路上硬件設(shè)備的關(guān)系。設(shè)備可以按主從方式或?qū)Φ确绞浇M織。 配置方式 非平衡式 對稱式 平衡式 (也稱主從配置)

48、是一個設(shè)備為主設(shè)備，另外的設(shè)備為從設(shè)備 鏈路上每個物理站點(diǎn)都有兩個邏輯站點(diǎn)，一個是主站點(diǎn)，一個是從站點(diǎn) 點(diǎn)到點(diǎn)的拓?fù)渲袃蓚€站點(diǎn)都是復(fù)合型的，站點(diǎn)之間由一條鏈路連接，鏈路可由任一方控制 響應(yīng) 響應(yīng) 命令 命令 命令響應(yīng) 響應(yīng) 命令/響應(yīng)命令/響應(yīng)主站點(diǎn) 主站點(diǎn) 從站點(diǎn) 從站點(diǎn) 對稱式 非平衡式平衡式復(fù)合站點(diǎn) 復(fù)合站點(diǎn) 9.8 面向比特的協(xié)議 HDLC協(xié)議通信方式 通信方式NRM 正常應(yīng)答方式 ARM 異步應(yīng)答方式 ABM 異步平衡方式 -標(biāo)準(zhǔn)的主從關(guān)系。從設(shè)備必須在傳輸前獲得許可。獲準(zhǔn)后，從設(shè)備一次可具有一幀或多幀的傳輸響應(yīng)。 -只要信道空閑，從設(shè)備可以在沒有得到許可的情況下發(fā)起一次傳輸。 -所

49、有站點(diǎn)都是平等的，只用于點(diǎn)到點(diǎn)連接的復(fù)合站點(diǎn)。 NRM、ARM和ABM方式與站點(diǎn)類型關(guān)系 正常應(yīng)答方式 異步應(yīng)答方式 異步平衡方式 站點(diǎn)類型 主、從站點(diǎn) 主、從站點(diǎn) 復(fù)合站點(diǎn) 發(fā)起者 主站點(diǎn) 兩者之一 任何一個 9.8 面向比特的協(xié)議 HDLC協(xié)議幀格式 HDLC三種類型的幀 信息幀(I-幀) 監(jiān)管幀(S-幀) 無序號幀(U-幀) -用來傳輸用戶數(shù)據(jù)以及與用戶數(shù)據(jù)有關(guān)的控制信息 -用來傳輸控制信息，主要是數(shù)據(jù)鏈路層流量和錯誤控制信息 管理鏈路本身所需的信息 標(biāo)志地址 控制 標(biāo)志 FCS 信息 標(biāo)志地址 控制 標(biāo)志 FCS 信息 標(biāo)志地址 控制 標(biāo)志 FCS 從上層來的用戶數(shù)據(jù) 管理網(wǎng)絡(luò)所需的信

50、息，可以有也可以無 信息幀 (I-幀) 監(jiān)管幀(S-幀) 無序號幀 HDLC幀類型 9.8 面向比特的協(xié)議 HDLC幀 標(biāo)志域 01111110的八比特序列，是表明幀的開始和結(jié)束并且為接收方當(dāng)作同步模式服務(wù)。 解決數(shù)據(jù)透明性的方法是：在數(shù)據(jù)中每連續(xù)五個1后附加一個額外的0，接收方在數(shù)據(jù)段中連續(xù)五個1后的0刪除。此方法稱比特填充。9.8 面向比特的協(xié)議 HDLC幀地址域 包含幀的來源或終點(diǎn)的從站地址(或是以從站方式運(yùn)行的復(fù)合站點(diǎn))。地址是可變長的。 如果地址只有一個字節(jié)，最后一個比特總是1。若是多字節(jié)，除最后一個字節(jié)以1結(jié)尾外，其它地址字節(jié)結(jié)尾均為0。 9.8 面向比特的協(xié)議 HDLC幀控制域

51、幀中一個字節(jié)或兩個字節(jié)的分段，用來進(jìn)行流量管理。 0 P/F 1 0 P/F1 1 P/FN(S)N(R)N(R)N(R)CodeCode 信息幀監(jiān)管幀無序號幀P/F 查詢/結(jié)束位N(S) 發(fā)送幀的序號N(R) 期待的下一幀序號Code 監(jiān)管或無序號幀的編號HDLC協(xié)議控制域 P/F 1有效,主站發(fā)送到從站點(diǎn)時，意味著查詢。從站發(fā)送到主站時，意味著結(jié)束 9.8 面向比特的協(xié)議 HDLC幀信息域 在I幀中包含了用戶數(shù)據(jù)，在S幀中不存在，在U幀中包含網(wǎng)絡(luò)管理信息。 在雙向通信中，I幀里可同時包含流量、錯誤以及其他方面的信息，此種結(jié)合方式也稱捎帶確認(rèn)。 幀校驗(yàn)序列 HDLC的錯誤檢測域。CRC-16

52、或CRC-32校驗(yàn)碼9.8 面向比特的協(xié)議 HDLC幀關(guān)于幀的其他內(nèi)容 S幀 1 0 P/FN(R)Code監(jiān)管幀編碼(Code) 命令 00RR 01REJ 10RNR 11SERJ 方式 意義 應(yīng)答(ACK) 接收站點(diǎn)在自身沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(沒有可以捎帶應(yīng)答的I-幀)用來對一個接收的I幀返回一個應(yīng)答 查詢 當(dāng)主站點(diǎn)發(fā)送，并且P/F置位時，RR幀詢問從站點(diǎn)是否有數(shù)據(jù)發(fā)送 對查詢的否定應(yīng)答 由從站點(diǎn)發(fā)送，并且P/F位置位時，RR幀通知主站點(diǎn)無數(shù)據(jù)發(fā)送 對選擇的肯定應(yīng)答 當(dāng)從站點(diǎn)已經(jīng)準(zhǔn)備好從主站點(diǎn)接收數(shù)據(jù)時，返回一個P/F=1的RR幀 接收就緒(Receive Ready) (編碼=00)四種方

53、式使用意義 方式意義應(yīng)答(ACK) 接收方向發(fā)送方返回RNR幀，表示直到該幀中N(R)域中序號為止，但不包括該序號的各幀應(yīng)答，且要求發(fā)送方直到接收到RR幀為止，不再發(fā)送數(shù)據(jù) 選擇 當(dāng)主站點(diǎn)想要向某個從站點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時，它通過發(fā)送一個P/F=1的RNR幀通知從站點(diǎn) 對選擇的否定響應(yīng) 當(dāng)從設(shè)備不能接收數(shù)據(jù)時，它返回一個P/F=1的RNR幀 接收未就緒(RNR) (編碼=10)使用意義 拒絕(REJ) 在回退ARQ錯誤糾正系統(tǒng)中當(dāng)接收方?jīng)]有要發(fā)送的數(shù)據(jù)來捎帶響應(yīng)消息時，返回一個否定應(yīng)答幀。N(R)域含有損壞幀的序號 選擇拒絕(SREJ) 選擇距絕ARQ系統(tǒng)的否定應(yīng)答幀。接收方向發(fā)送方指明具體幀已損壞，

54、需重發(fā) 9.8 面向比特的協(xié)議 HDLC幀(U幀 )U幀 互連的設(shè)備之間交換管理信息標(biāo)志 地址 控制 標(biāo)志 FCS 管理信息 11P/FHDLC中的U幀控制域 編碼 命令 響應(yīng) 00 001 SNRM 11 011 SNRME 11 000 SARM DM 11 010 SARME 11 100 SABM 11 110 SABME 00 000 UI UI 編碼 命令 響應(yīng) 00 110 UA 00 010 DISCRD 10 000 SIM RIM 00 100 UP 11 001 RSET 11 101 XID XID 10 001 FRMR U幀的控制命令和響應(yīng) 命令/響應(yīng) 意義 1SN

55、RM 設(shè)置正常響應(yīng)方式 2SNRME 設(shè)置擴(kuò)展正常響應(yīng)方式 3SARM 設(shè)置異步響應(yīng)方式 4SARM 設(shè)置擴(kuò)展異步響應(yīng)方式 5SABM 設(shè)置異步平衡方式 6SABME 設(shè)置擴(kuò)展異步平衡方式 7UP 無序號查詢 8UI 無序號信息 命令/響應(yīng)意義9UA 無序號應(yīng)答 10RD 請求斷開連接 11DISC 斷開連接 12DM 斷開連接方式 13RIM 請求信息方式 14SIM 設(shè)置啟動方式 15RSET 重啟動 16XID 交互標(biāo)志 17FRMR 幀拒絕 U幀的控制命令和響應(yīng)意義方式設(shè)置 告訴接收站點(diǎn)采用何種方式的傳輸 無序號交互 用來在設(shè)備之間發(fā)送或請求特殊的數(shù)據(jù)鏈路信息 面向比特的協(xié)議 HDLC

56、應(yīng)用實(shí)例 標(biāo)志FCS0P=1接收就緒 標(biāo)志A監(jiān)管幀 標(biāo)志A標(biāo)志FCS標(biāo)志FCS1F=1標(biāo)志A信息幀 數(shù)據(jù) 0標(biāo)志A2P=1接收就緒標(biāo)志監(jiān)管幀 FCS主機(jī) 站點(diǎn) BAC查詢 數(shù)據(jù) 應(yīng) 答 采用HDLC協(xié)議進(jìn)行查詢的實(shí)例 EX.1 查詢/響應(yīng) 信息幀 數(shù)據(jù) 00F=0數(shù)據(jù) 標(biāo)志FCS0P=1接收未就緒 標(biāo)志B監(jiān)管幀 標(biāo)志B0F=1接收就緒 標(biāo)志監(jiān)管幀 FCS標(biāo)志FCS0P=1標(biāo)志B信息幀 數(shù)據(jù) 0標(biāo)志B1F=1接收就緒 標(biāo)志監(jiān)管幀 FCS主機(jī) 站點(diǎn) BAC選擇 就緒 數(shù)據(jù) 應(yīng) 答 采用HDLC協(xié)議進(jìn)行選擇的實(shí)例 EX.2 選擇/響應(yīng) 標(biāo)志FCS標(biāo)志B無序號幀 數(shù)據(jù) 100P=111標(biāo)志FCS標(biāo)志A

57、無序號幀 數(shù)據(jù) 00F=1110標(biāo)志FCS標(biāo)志B信息幀 數(shù)據(jù) 00標(biāo)志FCS標(biāo)志B信息幀 數(shù)據(jù) 01數(shù)據(jù) 設(shè)置異步平衡方式 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 站點(diǎn)A 站點(diǎn)B To Next Page采用HDLC協(xié)議進(jìn)行對等通信實(shí)例 標(biāo)志FCS標(biāo)志A無序號幀 數(shù)據(jù) 12標(biāo)志FCS標(biāo)志B監(jiān)管幀 數(shù)據(jù) 3數(shù)據(jù) 應(yīng)答 標(biāo)志FCS標(biāo)志A無序號幀 數(shù)據(jù) 02數(shù)據(jù) 標(biāo)志FCS標(biāo)志A無序號幀 數(shù)據(jù) 22數(shù)據(jù) 接收就緒 采用HDLC協(xié)議進(jìn)行對等通信實(shí)例 7.8 面向比特的協(xié)議鏈路訪問過程鏈路訪問過程 平衡式鏈路訪問規(guī)程(LAPS) D信道鏈路訪問規(guī)程(LAPD) 調(diào)制解調(diào)器鏈路訪問規(guī)程(LAPM) 一個站點(diǎn)連接到網(wǎng)絡(luò)上使用的HDLC

58、的簡單子集。它只提供在DTE設(shè)備和DCE設(shè)備間通信所需要的基本控制功能。(該協(xié)議不包括查詢與選擇特性)。在ISDN的B信道中使用。 ISDN上采用的另一個HDLC簡單子集。它是用于帶外信令的，采用異步平衡方式(ABM) 調(diào)制解調(diào)器使用的HDLC簡單子集。它是為異步-同步對話、錯誤檢測以及重傳設(shè)計(jì)的 第10章 網(wǎng)絡(luò)層控制規(guī)程 10.1 電路交換 在兩個設(shè)備之間創(chuàng)建一條物理連接 電路交換是有n輸入m輸出的設(shè)備 可以在一條輸入與一條輸為之間的建一個臨時連接 .12m1n212n電路交換 折疊交換機(jī) 空分交換機(jī) 進(jìn)線與出線構(gòu)成一個矩陣，通過交叉點(diǎn)的通斷進(jìn)行交換，故也稱縱橫開關(guān)交換機(jī)。多個交換機(jī)可進(jìn)行級

59、聯(lián)擴(kuò)展。級聯(lián)時，應(yīng)考慮阻塞問題。多用于模擬交換 控制站控制是否接合 L1L2L3L4R1R2R4R3空分交換機(jī)時分交換 通過時分復(fù)用(TDM)技術(shù)及時間槽交換(TSI)設(shè)備實(shí)現(xiàn) TSITDMTDMABCDABCDWXYZCDABDCBABADC時分交換 TDM 和 TSI AYBZCW DX順序控制 選擇控制 雙口RAM 時間槽交換 控制單元 DCBABADC 時槽交換是通過順序輸入，控制輸出；或是控制輸入，順序輸出實(shí)現(xiàn) 時分與空分交換機(jī)的結(jié)合 利用時分和空分交換機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，相互結(jié)合，可構(gòu)成在物理上和時間上都優(yōu)化的交換機(jī)，常用的結(jié)構(gòu)模式為時分-空分-時分交換。 10.2 分組交換1. 分組交換

60、電路交換一般用于較平穩(wěn)的信息傳輸，如話音信號。在數(shù)據(jù)通信中，通信傾向于突發(fā)性。故電路交換存在缺點(diǎn)：電路大部分時間是空閑的，線路能力被浪費(fèi)。 電路交換雙方使用相同的數(shù)據(jù)速率，存在浪費(fèi)。 不靈活。對所有通信都視為同一的，無優(yōu)先級。 解決方法：采用分組交換 10.2 分組交換數(shù)據(jù)報(bào)方法數(shù)據(jù)報(bào)方法 在分組交換的數(shù)據(jù)報(bào)方法中，每個分組都獨(dú)立于其他分組單獨(dú)處理。 每個分組到達(dá)目的地的路徑可以不同，順序也可以改變，故接收到分組后需重新排序。 重新排序等處理是傳輸層的任務(wù)。 數(shù)據(jù)報(bào)方法 10.2 分組交換虛電路方法虛電路方法 在分組交換的虛電路方法中，屬同一次通信的所有分組之間的關(guān)系被保存下來。發(fā)送者和接收者