sjcb計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課件

計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計算機網(wǎng)絡(luò)的研究基本上是20世紀60年代開始。中國1994年4月20日1989年11月，公用分組交換網(wǎng)，CNPAC1993年9月，新公用分組交換網(wǎng)，CHINAPAC數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，CHINADDN中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)，CHINANET，是由郵電部經(jīng)營管理。1995年5月中國教育和科研網(wǎng)，CERNET，由教育部主管是為教育、科研和國際學(xué)術(shù)交流服務(wù)的非盈利性網(wǎng)

，網(wǎng)絡(luò)中心在清華大學(xué)。1995年11月中國科技術(shù)網(wǎng)，CSTNET，中國科學(xué)院主持全國性科研教育網(wǎng)絡(luò)

1994年4月中國金橋信息網(wǎng)，CHINAGBN，國家公用經(jīng)濟信息通信網(wǎng)，是國民經(jīng)濟信息化的基礎(chǔ)設(shè)施,中國吉通通信有限公司1996年9月中國網(wǎng)通公用互聯(lián)網(wǎng)，CNCNET中國聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)，UNINET寬帶中國CHINA169網(wǎng)，網(wǎng)通集團中國國際經(jīng)濟貿(mào)易互聯(lián)網(wǎng)，CIETNET中國移動互聯(lián)網(wǎng)，CMNET1993年底，中國正式啟動了國民經(jīng)濟信息化的起步工程：“三金工程”金橋：屬于信息化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，是中國信息高速公路的主體，主要把企業(yè)集團以及國家重點工程聯(lián)結(jié)

金關(guān)：金關(guān)工程即國家經(jīng)濟貿(mào)易信息網(wǎng)絡(luò)工程，對外貿(mào)企業(yè)進行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)通關(guān)自動化金卡：從電子貨幣工程起步，跨入電子貨幣時代。

計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展第一代計算機網(wǎng)絡(luò)：面向終端的計算機通信網(wǎng)絡(luò)(計算機網(wǎng)絡(luò)的萌芽階段,發(fā)展時間在20世紀50年代中期到60年代中期)具有通信功能的脫機系統(tǒng)具有通信功能的連機系統(tǒng)(加入通信控制功能和管理軟件)多機系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展具有通信功能的連機系統(tǒng)多機系統(tǒng)前端處理機(FEP)或者通信控制處理機(CCP)ARPA網(wǎng)中稱為接口信息處理機(IMP)第二代計算機網(wǎng)絡(luò)：多機系統(tǒng)互連的資源共享網(wǎng)絡(luò)ARPANET是計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個里程碑，它標志著以資源共享為目的的計算機網(wǎng)絡(luò)的誕生(20世紀60年代后期到70年代后期,計算機網(wǎng)絡(luò)形成階段)計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展第三代計算機網(wǎng)絡(luò)：統(tǒng)一體系結(jié)構(gòu)標準化網(wǎng)絡(luò)(20世紀70年代末開始的,計算機網(wǎng)絡(luò)的成熟階段)IBM-SNA(系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)),DEC-DNA(數(shù)字網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu))國際標準化組織（ISO，InternationalStandardsOrganization）于1984年公布了“開放系統(tǒng)互連參考模型”的正式文件，即著名的國際標準ISO7498，通常稱它為開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM。

保證了不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的兼容性和互操作性只說明了做什麼（WHATTODO）而未規(guī)定怎樣做（HOWTODO）計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展第四代計算機網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)互連與高速智能網(wǎng)絡(luò)隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，在全球建立了不計其數(shù)的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，為了擴大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模以實現(xiàn)更大范圍的資源共享，人們又提出了將這些網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起的迫切需求。國際互聯(lián)網(wǎng)Internet應(yīng)運而生。目前，一些高速的廣域網(wǎng)技術(shù)相繼問世，如表現(xiàn)在寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)（B-ISDN）、異步傳輸模式（ATM）、高速局域網(wǎng)、交換局域網(wǎng)與虛擬網(wǎng)絡(luò)上.POS（Packet-Over-SDH/SONET）技術(shù)，波分多路復(fù)用技術(shù)（WDM/DWDM）等都能為廣域網(wǎng)連接提供高帶寬，這些技術(shù)將廣域網(wǎng)的傳輸速率提高到10Gbps。另外，最新的萬兆以太網(wǎng)技術(shù)也可以支持廣域網(wǎng)連接，傳輸速率也是10Gbps。這些高速廣域網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)使廣域網(wǎng)的發(fā)展開始了一個新的里程碑。使用網(wǎng)絡(luò)提高業(yè)務(wù)能力,擴展業(yè)務(wù)范圍第一章計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識一、計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

1.面向終端的網(wǎng)絡(luò)

2.多機系統(tǒng)互聯(lián)

3.體系結(jié)構(gòu)標準化網(wǎng)絡(luò)

4.網(wǎng)絡(luò)互連與高速網(wǎng)絡(luò)二、計算機網(wǎng)絡(luò)的定義指通過一定的通信線路（如雙絞線、同軸電纜、光纜、微波等）和通信設(shè)備（路由器、交換機、網(wǎng)橋、HUB[集線器]、中繼器等）將地理位置不同的、功能獨立的計算機連接起來，通過功能豐富的網(wǎng)絡(luò)軟件（網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、通訊協(xié)議）而實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的一個系統(tǒng)。

三、網(wǎng)絡(luò)的組成

1．廣域網(wǎng)的基本組成與結(jié)構(gòu)

(1)主機(Host)

主機是計算機網(wǎng)絡(luò)中承擔數(shù)據(jù)處理的計算機系統(tǒng)。具有完善的管理能力的硬件和軟件系統(tǒng)。

(2)終端(Terminal)

直接面對用戶，如鍵盤顯示器、智能終端、會話型終端、圖形終端等等。

(3)通信控制處理機(CCP)

(4)通信設(shè)備與通信線路

2．局域網(wǎng)的基本組成與結(jié)構(gòu)

局域網(wǎng)的基本組成與廣域網(wǎng)相似，但由于局域網(wǎng)的覆蓋范圍與規(guī)模較小，故有些方面與廣域網(wǎng)不同。例如，局域網(wǎng)沒有通信處理機，通信處理功能由網(wǎng)卡實現(xiàn)。

(1)服務(wù)器(Server)(2)客戶機(Client)(4)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)

(5)網(wǎng)絡(luò)軟件

四、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的術(shù)語1.透明與虛擬透明：一個事物實際存在，但不表現(xiàn)出來，好似不存在。（用戶一般不考慮訪問網(wǎng)絡(luò)資源所存在的操作系統(tǒng)及各種格式）虛擬：一個事物不存在，但卻表現(xiàn)出來，就好象實際存在一樣。2.聯(lián)機多用戶系統(tǒng)和分布式計算機系統(tǒng)聯(lián)機多用戶系統(tǒng)：一臺中心計算機與多臺終端或計算機相連接，供多個用戶同時使用。分布式計算機系統(tǒng)：在分布式操作系統(tǒng)的支持下，進行分布式數(shù)據(jù)處理，各計算機之間并行工作。3.虛擬局域網(wǎng):VLAN(VirtualLocalAreaNetwork)將不同的物理網(wǎng)絡(luò)的計算機利用網(wǎng)絡(luò)軟件虛擬成一個局域網(wǎng)4.虛擬專用網(wǎng):VPN(VirtualPrivateNetwork)將公用數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)虛擬成專用數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)五、計算機網(wǎng)絡(luò)的功能

1.數(shù)據(jù)通信計算機網(wǎng)絡(luò)本身就是一種通信系統(tǒng)。

2.資源共享

3.易于分布式處理和均衡負荷

4.節(jié)省投資

5.網(wǎng)絡(luò)管理六、計算機網(wǎng)絡(luò)的分類1.按照地理位置分:局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork——LAN）

覆蓋范圍常在10KM以內(nèi)，具有規(guī)模小、專用、傳輸延遲小誤碼率低的特征。局域網(wǎng)的特點如下：

1.分布范圍有限。

2.有較高的通信帶寬，數(shù)據(jù)傳輸率高。

3.數(shù)據(jù)傳輸可靠，誤碼率低。

4.通常采用同軸電纜或雙絞線作為傳輸介質(zhì)。

5.拓撲結(jié)構(gòu)簡單。城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork——MAN)

覆蓋范圍一般是一個城市,10-100KM。介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間。廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork——WAN）也稱遠程網(wǎng)，其覆蓋范圍通常在數(shù)百公里以上，具有規(guī)模大、傳輸延遲大的特征。廣域網(wǎng)最根本的特點是：

1、分布范圍廣。2、數(shù)據(jù)傳輸率低,誤碼率高.

3、可靠性不高。使用光纖較好。

4、廣域網(wǎng)常常借用傳統(tǒng)的公共傳輸網(wǎng)（電話網(wǎng)等）來實現(xiàn)。因為單獨建造一個廣域網(wǎng)極其昂貴。

5、拓撲結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。2.按拓樸結(jié)構(gòu)分類:網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)形狀，即網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點及連線的幾何形狀。網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)主要有：星形拓撲、總線拓撲、環(huán)形拓撲、樹形拓撲、混合拓撲及網(wǎng)形拓撲。星形網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)：由一個中心主結(jié)點和多個與之相連的計算機從結(jié)點組成。主結(jié)點可以是一個功能很強的計算機，它具有數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)接的雙重功能，也可以是交換機或集線器等只具有轉(zhuǎn)接功能的設(shè)備。星形網(wǎng)的特點：1）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，便于管理（集中式）；2）從結(jié)點需物理線路與中心結(jié)點互連，線路利用率低；3）中心結(jié)點負載重（需處理所有的服務(wù)），因為任何兩臺從結(jié)點之間交換信息，都必須通過中心結(jié)點；4）從結(jié)點故障不影響整個網(wǎng)絡(luò)的正常工作，中心結(jié)點的故障將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的癱瘓?？偩€形網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)：由各結(jié)點“掛接”在一條被稱為“總線”的公共線路上構(gòu)成?？偩€信道是一種廣播式信道?？偩€網(wǎng)的特點：1）多臺機器共用一條傳輸信道，信道利用率較高；2）同一時刻只能由兩臺計算機通信；3）某個結(jié)點的故障不影響網(wǎng)絡(luò)的工作；4）網(wǎng)絡(luò)的延伸距離有限，結(jié)點數(shù)有限。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)：各結(jié)點計算機由一條通信線路連接形成一個閉合環(huán)路。在環(huán)路中信息按一定方向從一個結(jié)點傳輸?shù)较乱粋€結(jié)點的，形成一個閉合環(huán)流。環(huán)狀信道也是一條廣播式信道。環(huán)形網(wǎng)特點：1）實時性較好（信息在網(wǎng)中傳輸?shù)淖畲髸r間固定）；

2）每個結(jié)點只與相鄰兩個結(jié)點有物理鏈路；3）傳輸控制機制比較簡單；4）某個結(jié)點的故障將導(dǎo)致物理癱瘓；5）單個環(huán)網(wǎng)的結(jié)點數(shù)有限。樹形結(jié)構(gòu)：也稱多級星形結(jié)構(gòu),是由多個層次的星狀結(jié)構(gòu)縱向連接而成。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)：

網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)通常利用冗余的設(shè)備和線路來提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，因此，結(jié)點機可以根據(jù)當前的網(wǎng)絡(luò)信息流量有選擇地將數(shù)據(jù)發(fā)往不同的線路。

終端終端終端終端終端終端終端終端終端節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點3、按照功能分：通信子網(wǎng)：是由通信硬件（通信設(shè)備和通信線路等）和通信軟件組成的。其功能是為網(wǎng)中用戶共享各種網(wǎng)絡(luò)資源提供必要的通信手段和通信服務(wù)。通信子網(wǎng)與具體的應(yīng)用無關(guān)。資源子網(wǎng)：是由各計算機系統(tǒng)、終端控制器和終端設(shè)備、軟件和可供共享的數(shù)據(jù)庫等組成的。負責全部面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理工作，向用戶提供數(shù)據(jù)處理能力、數(shù)據(jù)存儲能力、數(shù)據(jù)管理能力和數(shù)據(jù)輸入、輸出能力以及其他數(shù)據(jù)資源。3.按照共享方式分類對等網(wǎng)(PeertoPeer)

通常是由很少幾臺計算機組成的工作組。網(wǎng)絡(luò)中的每臺計算機既作為客戶機又可作為服務(wù)器來工作，每個用戶都管理自己機器上的資源.客戶機/服務(wù)器網(wǎng)(Client/Server)

網(wǎng)絡(luò)的管理工作集中在運行特殊網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)服務(wù)器軟件的計算機上進行，這臺計算機被稱為服務(wù)器，它可以驗證用戶名和密碼的信息，處理客戶機的請求。而網(wǎng)絡(luò)中其余的計算機則不需要進行管理，而是將請求通過轉(zhuǎn)發(fā)器(Redirector)發(fā)給服務(wù)器。4、按應(yīng)用范圍分：公用網(wǎng)：

由國家電信部門建設(shè)的通信網(wǎng)絡(luò)。繳納相關(guān)費用的部門和個人均可使用專用網(wǎng)：單位自建的、滿足本單位業(yè)務(wù)需求的網(wǎng)絡(luò)。如軍隊、公安、鐵路、電力擁有各自系統(tǒng)的專用網(wǎng)。5、按照數(shù)據(jù)傳輸方式分類：廣播網(wǎng)絡(luò)(BroadcastingNetwork)：網(wǎng)絡(luò)中的計算機或設(shè)備通過一條共享的通信介質(zhì)進行數(shù)據(jù)傳播，所有節(jié)點都會收到任何節(jié)點發(fā)出的數(shù)據(jù)信息。這種傳輸方式主要應(yīng)用于局域網(wǎng)中。點對點網(wǎng)絡(luò)(PointtoPointNetwork)：網(wǎng)絡(luò)中的計算機或設(shè)備通過單獨的鏈路進行數(shù)據(jù)傳輸，并且兩個節(jié)點間都可能會有多條單獨的鏈路。這種傳播方式主要應(yīng)用于廣域網(wǎng)中。例如，對于節(jié)點比較集中的場合多選用星型拓撲結(jié)構(gòu)，節(jié)點比較分散時則可選用總線型拓撲結(jié)構(gòu)。另外，若單一的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)不能滿足要求，也可選擇混合的拓撲結(jié)構(gòu)。例如，假設(shè)一個網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點主要分布在兩個不同的地方，則可以在該兩個節(jié)點密集的場所選用星型拓撲結(jié)構(gòu)，然后使用總線型拓撲結(jié)構(gòu)將兩個地方的網(wǎng)絡(luò)連接起來。同時根據(jù)實際可按以下原則來選取網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)：(1)費用低(2)靈活和可擴充(3)可靠性高(4)因地制宜八、計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)

網(wǎng)絡(luò)中傳輸信息的物理連線，是不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。傳輸介質(zhì)的性能對網(wǎng)絡(luò)的通信、速度、距離、價格以及可靠性都有很大的影響。

有線：雙絞線，同軸電纜，光纜

無線：衛(wèi)星，無線電，微波1、雙絞線Twist-Pair

使用最早、最普及的有線介質(zhì)是雙絞線。它是以螺旋狀扭在一起的兩根絕緣銅導(dǎo)線組成的。兩根線扭在一起是為了減少相互間的幅射電磁干擾。分類：屏蔽雙絞線(STP)和非屏蔽雙絞線(UTP)的不同之處是，在雙絞線和外層保護套中間增加了一層金屬屏蔽保護膜。該保護膜用以減少信號傳送時所產(chǎn)生的電磁干擾和減小輻射，并防止信息被竊聽。屏蔽（STP）：非屏蔽（UTP）：1類，2類，3類，4類，5類（最大速度為100M，CAT5），超5類（5E），6類常用的雙絞線分類：類別最大傳輸速度應(yīng)用1類2Mbps/1MHZ

模擬和數(shù)字語音(電話)通信以及低速的數(shù)據(jù)傳輸。2類4Mbps/1MHZ語音、ISDN和不超過的4Mbit/s的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。3類16Mbps/16MHz不超過10Mbit/s的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。4類20Mbps/20MHz10BASE-T/100BASE-T。5類100Mbps/100MHz100BASE-T和10BASE-T。E5類1000Mbps/100MHz1000Mbit/s的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸6類2.4Gbps/250MHz1000Mbit/s以上的的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。

12345678T568B白橙橙白綠藍白藍綠白棕棕T568A白綠綠白橙藍白藍橙白棕棕EIA／TIA（美國電子工業(yè)協(xié)會/電信工業(yè)協(xié)會）

在局域網(wǎng)，雙絞線主要是用來連接計算機網(wǎng)卡到集線器或通過集線器之間級聯(lián)口的級聯(lián)，有時也可直接用于兩個網(wǎng)卡之間的連接或不通過集線器級聯(lián)口之間的級聯(lián)，但它們的接線方式各有不同。

設(shè)備設(shè)備線型

計算機計算機交叉線T568BT568A計算機交換機平行線計算機UP-LINK交叉線交換機交換機交叉線交換機UP-LINK平行線UP-LINKUP-LINK

交叉線準備工具和材料UTP壓線鉗RJ45接頭護套簡易測線儀

連接UTP和RJ45接頭(2)

連接UTP和RJ45接頭(3)2.同軸電纜基帶（網(wǎng)絡(luò)同軸電纜）：數(shù)字信號，阻抗50歐，外導(dǎo)體是銅網(wǎng)或銅管，可提供10Mbps的傳輸速率。傳輸帶寬為1～20MHz。寬帶（視頻同軸電纜）：模擬信號，阻抗75歐，用于頻分多路復(fù)用技術(shù)，外導(dǎo)體一般為鋁箔網(wǎng)，可提供50Mbps的傳輸速率。傳輸帶寬可達1GHz，目前常用CATV電纜的傳輸帶寬為750MHz。內(nèi)導(dǎo)體絕緣層外導(dǎo)體屏蔽絕緣保護外層類型技術(shù)標準細纜粗纜直徑0.25英寸0.5英寸傳輸距離185m500m接頭螺旋形BNC頭(端接)T形頭(分接)AUI網(wǎng)絡(luò)接口適配器

阻抗50Ω(RJ-58)50Ω(RJ-8)應(yīng)用的局域網(wǎng)類型10Base2(細纜以太網(wǎng))10Base5(粗纜以太網(wǎng))最大的干線段長度:185米。

最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長度:925米。

每條干線段支持的最大結(jié)點數(shù):30。

BNC-T型連接器之間的最小距離:0.5米。

特點：

容易安裝。

造價較低。

網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力強。

網(wǎng)絡(luò)維護和擴展比較困難。

電纜系統(tǒng)的斷點較多,影響網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性。

細纜技術(shù)參數(shù)

最大干線段長度:500米。

最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長度:2500米。

每條干線段支持的最大結(jié)點數(shù):100。

收發(fā)器之間最小距離:2.5米。

收發(fā)器電纜的最大長度:50米。粗纜技術(shù)參數(shù)

特點：

具有較高的可靠性,網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力強。

具有較大的地理覆蓋范圍,最長距離可達2500米。

網(wǎng)絡(luò)安裝、維護和擴展比較困難。

造價高。（3）光纖傳輸頻帶寬（20THz），通信容量大;損耗低，中繼距離長;抗干擾能力強，不受各種電磁干擾

;保密性好，因為光纖傳輸?shù)墓獠ú荒芘艹龉饫w以外

;重量輕、體積小;節(jié)省有色金屬，抗腐蝕能力強。光纖的結(jié)構(gòu)描述光纖尺寸的參數(shù)有兩個：內(nèi)芯直徑和反射層直徑，其度量單位都為微米(μm,1μm=1×10-6m)。最細的光纖其內(nèi)芯直徑通常只有5~10μm，粗一些的光纖其內(nèi)芯直徑為50~100μm。局域網(wǎng)中最常用的光纖是62.5μm/125μm的光纖，其中62.5μm是內(nèi)芯直徑，而125μm是反射層的直徑。1.多模光纖傳輸速率普通50μm多模光纖普通62.5μm多模光纖新型50μm多模光纖1Gb/s，850nm550m275m1100m10Gb/s，850nm250m100m550m

2.單模光纖傳輸速率g.652單模光纖g.655單模光纖2.5Gb/s，1550nm100km390km10Gb/s，1550nm60km240km40Gb/s，1550nm4km16km用光纖來傳輸電信號時，在發(fā)送端先要將其轉(zhuǎn)換成光信號，而在接收端又要由光檢波器還原成電信號，其傳送過程如圖。光源可以采用兩種不同類型的發(fā)光管：發(fā)光二極管和注入型激光二極管。從而形成了多模光纖和單模光纖。多模光纖（MultimodeFiber）

多模光纖使用的材料是發(fā)光二極管。

發(fā)光二極管是一種固態(tài)器件，電流通過時就發(fā)光，價格較便宜，它產(chǎn)生的是可見光，但定向性較差，是通過在光纖石英玻璃媒體內(nèi)不斷反射而向前傳播的。

62.5μm/125μm的光纖，其中62.5μm是內(nèi)芯直徑，而125μm是反射層的直徑。單模光纖（SingleModeFiber）

單模光纖使用的材料是注入型激光二極管。

采用激光（LD）作為光源，它根據(jù)激光器原理進行工作，它產(chǎn)生一個窄帶的超輻射光束，產(chǎn)生的是激光。由于激光的定向性好，它可沿著光導(dǎo)纖維傳播，減少了折射也減少了損耗，效率更高，也能傳播更長的距離，而且可以保持很高的數(shù)據(jù)傳輸率。但是激光二極管要比發(fā)光二極管價格貴得多，這種光纖稱為單模光纖。

光信息只有一種波長，典型的單模光纖尺寸為8μm/125μm多模光纖單模光纖無線傳輸介質(zhì)

無線傳輸介質(zhì)都不需要架設(shè)或鋪埋電纜或光纖，而是通過大氣傳輸，目前有三種技術(shù)：微波、紅外線、激光、衛(wèi)星。（1）微波

微波通信是在對流層視線距離范圍內(nèi)利用無線電磁波進行傳輸?shù)囊环N通信方式，頻率范圍為300MHz-300GHz,使用范圍是2GHz-40GHz。一般沿直線傳輸，傳輸距離一般為40-60公里，所以需要很中繼站。IEEE802.11是當前無線局域網(wǎng)的標準。它采用2GHz或5GHz頻段，數(shù)據(jù)傳輸速率為11Mbps或54Mbps。（2）衛(wèi)星通信

衛(wèi)星通信是以人造衛(wèi)星為微波中繼站，它是微波通信的特殊形式。（2）紅外線和激光

紅外通信和激光通信也像微波通信一樣，有很強的方向性，都是沿直線傳播的。紅外線(Infrared,IR)技術(shù)廣泛的應(yīng)用在電視機和立體聲系統(tǒng)的遙控器中，也可以做為網(wǎng)絡(luò)通信的介質(zhì)。它通過使用位于紅外頻率波譜中的錐形或者線型光束來傳輸數(shù)據(jù)信號。紅外網(wǎng)絡(luò)需要通信的雙方設(shè)備都擁有一個收發(fā)器，最好還有同步軟件。傳輸速度4Mbit/s~16Mbit/s。紅外線是一種視線技術(shù)，不能通過不透明的物理(如墻壁)，并且易受外界光線干擾。第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識第一節(jié)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型信源：通信過程中產(chǎn)生和發(fā)送信息的設(shè)備或計算機。信宿：通信過程中接收和處理信息的設(shè)備或計算機。信道：信源和信宿之間的通信線路。信號變換器:是將信源變換成適合在信道上傳輸?shù)男盘?。第二章?shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識第一節(jié)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)二、數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)：由數(shù)字、字符、符號等組成的，是信息的載體，沒有實際含義。是尚未組織起來的事實的集合。模擬數(shù)據(jù)是在某區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化的值；數(shù)字數(shù)據(jù)是離散的值。信息：是數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容和解釋。有具體含義。是按一定要求以一定格式組織起來的、具有一定意義的數(shù)據(jù)。信號：是數(shù)據(jù)的具體物理表示形式,稱數(shù)據(jù)的電磁或電編碼，具有物理特性，如電壓，它使數(shù)據(jù)以適當?shù)男问皆诮橘|(zhì)上傳輸。隨時間連續(xù)變化的信號叫模擬信號。隨時間離散變化的信號是數(shù)字信號

數(shù)據(jù)通信：通過計算機與通信線路相結(jié)合，對各種數(shù)據(jù)信號進行傳輸、變換和處理的過程。模擬通信：以模擬信號形式在信道上傳送數(shù)據(jù)。數(shù)字通信：以數(shù)字信號形式在信道上傳送數(shù)據(jù)。信源信宿編碼器或調(diào)制器譯碼器或解調(diào)器模擬信道信源信宿信號發(fā)送器模擬信道信號接收器信源信宿編碼器譯碼器數(shù)字信道信源信宿編碼器譯碼器數(shù)字信道三、數(shù)據(jù)通信的技術(shù)指標1．信道帶寬和信道容量

信道帶寬：信道上能夠傳送的信號的最大頻率范圍。如：電話：300HZ——3400HZ

信道容量：信道在單位時間可傳輸?shù)淖畲蟠a元數(shù)（碼元是承載信息的基本信號單位，一個表示數(shù)據(jù)有效值狀態(tài)的脈沖信號就是一個碼元，其單位為波特即Baud）。信道容量以碼元速率波特率來表示。信道容量有時也表示為單位時間內(nèi)最多可傳輸?shù)亩M制的位數(shù)（也稱信道的數(shù)據(jù)傳輸速率），以位/秒（b/s或bps）表示。*信道帶寬越寬，一定時間內(nèi)信道上傳輸?shù)男畔⒘烤驮蕉?，信道容量就越大。Shannon（仙農(nóng)）公式定義了信道帶寬與信道容量的關(guān)系：C=Wlog2(1+S/N)

C信道容量，W為信道帶寬，N為噪聲功率，S為信號功率信道容量=信道帶寬*log2(1+信號功率/噪聲功率）Nyquist（奈奎斯特）公式定義了信道傳輸?shù)淖畲蟊忍財?shù)Rmax=2Wlog2L (bps)L為脈沖信號可表示離散值的個數(shù)，Rmax為最大傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率公式：R=1/T*log2N(bps)T為電脈沖信號的周期，N為脈沖信號可表示離散值的個數(shù)調(diào)制速率（碼元速率）公式：最大碼元速率公式B=1/T(Baud)B=2*W

(Baud)

T為調(diào)制周期[例2]普通電話線路帶寬約3kHz，則碼元速率極限值B=2*H=2*3k=6kBaud；

若碼元的離散值個數(shù)N=16，則最大數(shù)據(jù)傳輸速率C=2*3k*log216=24kbps。2．誤碼率二進制碼元在傳輸過程中被傳錯的概率。（錯誤接收的碼元數(shù)在所傳輸?shù)目偞a元數(shù)中所占的比例，誤碼率要低于10-6）3．傳輸延遲發(fā)送和接收設(shè)備存在響應(yīng)時間，及中間轉(zhuǎn)發(fā)等待時間等。傳輸延遲=發(fā)送和接收處理時間+電信號響應(yīng)時間+中間轉(zhuǎn)發(fā)時間+信道傳輸延遲第二節(jié)、

數(shù)據(jù)通信方式一、并行和串行通信并行通信：特點：

（1）傳輸速度快:一位（比特）時間內(nèi)可傳輸一個字符；

（2）通信成本高:每位傳輸要求一個單獨的信道支持；因此如果一個字符包含8個二進制位，則并行傳輸要求8個獨立的信道的支持；

（3）不支持長距離傳輸:由于信道之間的電容感應(yīng)，遠距離傳輸時，可靠性較低。演示:串行通信方式

發(fā)送端一次只能發(fā)送或接收1位數(shù)據(jù)位,各數(shù)據(jù)位依次串行地通過通信線路。特點：

（1）傳輸速度較低，一次一位；

（2）通信成本也較低，只需一個信道。

（3）支持長距離傳輸，目前計算機網(wǎng)絡(luò)中所用的傳輸方式均為串行傳輸。方式：

串行傳輸有兩種傳輸方式：

1、同步傳輸

2、異步傳輸

二、單工、半雙工、雙工在通信線路上,數(shù)據(jù)只可按一個固定的方向傳送而不能進行相反方向傳送的通信方式單工：設(shè)備簡單、造價低，但傳輸效率也低。在通信線路上,數(shù)據(jù)可以雙向傳輸,但不能同時進行采用分時間段傳輸,在任一時刻只允許在一個方向傳輸信息。半雙工：該方式在通信中要不斷的改變傳輸通道的方向，因此控制復(fù)雜，傳輸效率極低。?？赏瑫r雙向傳輸數(shù)據(jù)的通信方式。雙工：傳輸效率高，控制簡單，但造價高。單工：半雙工：全雙工：三、基帶傳輸、頻帶傳輸和寬帶傳輸基帶傳輸：在信道上直接傳輸基帶信號，而基帶信號是指在通信電纜上原封不動的傳輸由計算機或終端產(chǎn)生的0、1數(shù)字脈沖信號。適合近距離的局域網(wǎng)傳輸。在基帶傳輸中整個信道只傳輸一種信號。頻帶傳輸：將基帶信號轉(zhuǎn)換成便于在模擬信道中傳輸?shù)摹⒕哂休^高頻率范圍的信號（頻帶信號），再將這種頻帶信號在信道中傳輸。由于頻帶信號也是一種模擬信號，所以頻帶傳輸實際上就是模擬傳輸。寬帶傳輸：將信道分成多個子信道，分別傳送各種信號。第三節(jié)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)一、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號編碼：模擬信號傳輸?shù)幕A(chǔ)是載波，載波具有三大要素：幅度、頻率和相位數(shù)字數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中用模擬信號表示，需要進行調(diào)制。調(diào)制方法有3種。調(diào)幅（AM）

“1”有載波輸出，“0”無載波出現(xiàn)。技術(shù)簡單，但抗干擾能力差。調(diào)頻（FM）“1”使用的頻率和“0”使用的頻率不一致。技術(shù)簡單，抗干擾能力較強。調(diào)相（PM）數(shù)字信號“1”對應(yīng)相位180度，“0”對應(yīng)相位0度。技術(shù)復(fù)雜，抗干擾能力強。例題：二、數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼：在數(shù)字信道中傳輸計算機數(shù)據(jù)時，要對計算機中的數(shù)字數(shù)據(jù)重新編碼，進行基帶傳輸。最常用的方法是用不同的電壓電平來表示兩個二進制數(shù)字，即數(shù)字信號由矩形脈沖組成。

1）不歸零編碼（NRZ）低電平表示“0”，高電平表示“1”。

2）曼徹斯特編碼用電平跳變來表示，每一個比特的中間均有一個跳變，這個跳變既做時鐘信號，又做數(shù)據(jù)信號。電平從高到低的跳變表示“1”，從低到高的跳變表示“0”。

3）差分曼徹斯特編碼每個碼元的中間仍要發(fā)生跳變用碼元開始處有無跳變來表示0和1，有跳變代表0無跳變代表1a)單極性不歸零碼，無電壓表示"0"，恒定正電壓表示"1"，每個碼元時間的中間點是采樣時間，判決門限為半幅電平b)雙極性不歸零碼，"1"碼和"0"碼都有電流，"1"為正電流，"0"為負電流，正和負的幅度相等，判決門限為零電平。

第四節(jié)多路復(fù)用技術(shù)一條物理信道同時傳輸多路信息，提高信道利用率。1.頻分多路復(fù)用（FDM）將一定帶寬的信道分割為若干個較小頻帶的子通道，每個子通道可供一個用戶使用（各信道之間有保護頻帶）。條件：信道帶寬遠大于每個子信道帶寬。2．時分多路復(fù)用（TDM）

頻分多路復(fù)用較適用于模擬信號，而時分多路復(fù)用更適合用于數(shù)字信號，將信道的傳輸時間分成若干個時間片輪流地給多個信號源使用，每個時間片被復(fù)用的一路信號占用。條件：信道的傳輸速度遠大于各信源所要求的傳輸速度。同步時分多路復(fù)用：時分方案中的時間片是分配好的，而且固定不變，每個時間片與一個信號源對應(yīng)，不管信號源此時是否有信息發(fā)送。在接收端根據(jù)時間片序號就可以判斷是哪一路信息，從而將其送往相應(yīng)的目的地。異步時分多路復(fù)用又稱統(tǒng)計時分多路復(fù)用（STDM）：動態(tài)地、按需分配信道的時間片，如某路信號源暫不發(fā)送信息，就讓其他信號源占用這個時間片，這樣可以大在提高時間片的利用率，但需要加地址信息。3、波分多路復(fù)用WDM技術(shù)原理整個波長頻帶被劃分為若干個波長范圍，每路信號占用一個波長范圍來進行傳輸。F2F3光譜F1F2F3共享光纖的光譜光纖2光纖3光纖1共享光纖棱柱/衍射光柵作用： （1）可以實現(xiàn)在一根光纖上只能傳輸一種波長光的單一信道，變成可傳輸多個不同波長光的信道。 （2）可以利用不同波長光沿不同方向傳輸實現(xiàn)單根光纖的兩向傳輸。4、碼分多路復(fù)用CDM技術(shù)

分配一個地址碼,而這些地址碼是不重復(fù)的.它們在通信時,頻率和時間都是共享總結(jié):頻分多路復(fù)用FDM與波分多路復(fù)用WDM是獨享帶寬共享時間,而時分多路復(fù)用TDM是獨享時間共享帶寬，碼分多路復(fù)用CDM帶寬和時間均共享。第五節(jié)數(shù)據(jù)交換技術(shù)節(jié)點與節(jié)點間不一定相鄰，通過一個或多個節(jié)點組成的中間網(wǎng)絡(luò)來把數(shù)據(jù)從源點轉(zhuǎn)發(fā)到目的點,以此實現(xiàn)通信。這個中間網(wǎng)絡(luò)不關(guān)心所傳輸數(shù)據(jù)的內(nèi)容,只為這些數(shù)據(jù)從一個結(jié)點到另一個結(jié)點直至到達目的地提供交換的功能。1.電路交換(circuitswitching)

(1)電路建立：在傳輸數(shù)據(jù)之前，要經(jīng)過呼叫過程以建立一條端到端（站到站）的電路。

(2)數(shù)據(jù)傳輸：沒有延遲，沒有阻塞的問題(因為是專用線路)。

(3)電路拆除：

演示：1、優(yōu)點：數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速，數(shù)據(jù)不會丟失且保持原來的序列。2、缺點：在某些情況下，電路空閑時的信道容易被浪費,在短時間數(shù)據(jù)傳輸時電路建立和拆除所用的時間得不償失。因此，它適用于系統(tǒng)間要求高質(zhì)量的大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。3、特點：在數(shù)據(jù)傳送開始之前必須先設(shè)置一條專用的通路。在線路釋放之前，該通路由一對用戶完全占用。對于突發(fā)式的通信，電路交換效率不高。

2.報文交換(messageswitching)發(fā)送方先把待傳送的信息分為多個報文正文，在報文正文上附加發(fā)、收站地址及其他控制信息，形成一份份完整的報文。然后以報文為單位在交換網(wǎng)絡(luò)的各結(jié)點間傳送。工作原理：不需在兩個站點之間建立一條專用通路，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇菆笪模〝?shù)據(jù)塊），長度不限。傳送過程采用存儲一轉(zhuǎn)發(fā)方式。在同一時間內(nèi)，報文的傳輸只占用兩個節(jié)點之間的一段線路。而在兩個通信用戶間的其它線路段，可傳輸其它用戶的報文。實時性不高。報文包括3部分：報頭、報文正文和報尾。報頭由發(fā)送端地址、接收端地址、及其他輔助信息組成。優(yōu)點:線路效率較高。暫存報文，可以進行差錯控制?？梢园岩粋€報文發(fā)送到多個目的地。缺點：延遲長，不能用于傳送聲音和圖像數(shù)據(jù)。3.報文分組交換（packetswitching）報文分組交換，簡稱分組交換也稱包交換。是把報文分成若干個分組（packet），以報文分組為單位進行暫存、處理和轉(zhuǎn)發(fā)。每個報文分組按格式必須附加收發(fā)地址標志、分組編號、分組的起始、結(jié)束標志和差錯校驗信息報文交換的改進，是線路和報文的結(jié)合.每個分組的長度有一個上限，因此，一個較長的報文必須分成若干個分組。一般的線路質(zhì)量和較低的傳輸速率，分組長度在100-200字節(jié)。較好的線路質(zhì)量和較高的傳輸速率，分組長度可選擇1千至幾千比特。（如以太網(wǎng)分組長度為1500字節(jié)）分組交換采用兩種不同的方法來管理被傳輸?shù)姆纸M流：數(shù)據(jù)報和虛電路。數(shù)據(jù)報（Datagram)面向無連接的數(shù)據(jù)傳輸,工作過程類似于報文交換。采用數(shù)據(jù)報方式傳輸時，被傳輸?shù)姆纸M稱為數(shù)據(jù)報.數(shù)據(jù)報的前部增加地址信息的字段,每個數(shù)據(jù)報均被獨立地傳輸和路由,站點必須具有存儲和重新排序的能力.特點：a.存儲容量降低，降低傳輸延遲。

b.只有出錯的分組才會被重發(fā)，提高了交換效率。演示：

1、虛電路（VirtualCircuit)的概念

虛電路是面向連接的數(shù)據(jù)傳輸，工作過程類似于線路交換，不同之處在于此時的電路是虛擬的。占用相鄰兩節(jié)點的信道。

采用虛電路方式傳輸時，物理媒體被理解為由多個子信道（稱之為邏輯信道LC）組成，子信道的串接形成虛電路（VC），利用不同的虛電路來支持不同的用戶數(shù)據(jù)的傳輸。2、采用虛電路進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程

（1）虛電路建立：發(fā)送方發(fā)送含有地址信息的特定的控制信息塊（如：呼叫分組），該信息塊途經(jīng)的每個中間結(jié)點根據(jù)當前的邏輯信道（LC）使用狀況，分配LC，并建立LC映射表，所有中間結(jié)點分配的LC的串接形成虛電路（VC）。

（2）數(shù)據(jù)傳輸：站點發(fā)送的所有分組均沿著相同的VC傳輸，分組的發(fā)收順序完全相同；

（3）虛電路釋放：數(shù)據(jù)傳輸完畢，采用特定的控制信息塊（如：拆除分組），釋放該虛電路。通信的雙方都可發(fā)起釋放虛電路的動作。

F:/CBWORK/xudl.swf數(shù)據(jù)報與虛電路比較：數(shù)據(jù)報：

1、傳輸無需連接建立和釋放的過程；

2、每個數(shù)據(jù)報中需帶較多的地址信息；

3、用戶的連續(xù)數(shù)據(jù)塊會無序地到達目的地；接受站點處理復(fù)雜。

4、可以選擇不同的路徑，可靠性較高。

5、比較適合站點之間少量數(shù)據(jù)的傳輸。虛電路：

1、傳輸需連接建立和釋放的過程；

2、數(shù)據(jù)塊中僅含少量的地址信息；3、用戶的連續(xù)數(shù)據(jù)塊沿著相同的路徑有序到達；接受站點處理方便。

4、如果中間的結(jié)點、線路出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致虛電路傳輸失效。

5、比較適合站點之間大批量的數(shù)據(jù)傳輸。三種數(shù)據(jù)交換技術(shù)總結(jié):線路交換:在數(shù)據(jù)傳送之前需建立一條物理通路,在線路被釋放之前,通路將一直被一對用戶完全占有,適宜兩節(jié)點間的負載較重且持續(xù)時間長,實時性強的交互式傳輸,租用線路是很合算的.報文交換:從發(fā)送方傳送到接收方采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式,只占用一段通路,需要緩沖存儲器,需要排序，間歇式或較輕負載合算.分組交換:把報文分成組傳送,規(guī)定了分組的最大長度,到達終點后需重新分組組裝成報文,對中等或稍重的負載,有較好效果,是目前應(yīng)用最為廣泛的一種交換技術(shù).第五節(jié)差錯控制技術(shù)一、差錯：通信時接收端收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送端實際發(fā)出的數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象。二、差錯控制：為防止由于各種噪聲干攏等因素引起的信息傳輸錯誤或?qū)⒉铄e限制在所允許的盡可能小的范圍內(nèi)而采取的措施。三、差錯包括：傳輸中位丟失；發(fā)送“1”，而接收“0”；發(fā)送“0”而接收“1”。四、差錯產(chǎn)生原因隨機熱噪聲和沖擊熱噪聲線路本身的信號幅度頻率的變化和衰減信號在線路上產(chǎn)生反射造成的相領(lǐng)線路的串抗外界電磁干擾五、差錯控制方法差錯控制的核心是在要傳送的數(shù)據(jù)信息碼上加上冗余碼，形成符合一定規(guī)律的發(fā)送序列。能發(fā)現(xiàn)并能自動糾錯的編碼，稱糾錯碼。能發(fā)現(xiàn)但不能自動糾錯的編碼，稱檢錯碼。1、反饋重發(fā)檢錯方法又稱自動請求重發(fā)(ARQ)：1)發(fā)送方發(fā)送具有檢測錯誤能力的代碼（稱為檢錯碼）2)接收方根據(jù)代碼的編碼規(guī)則，驗證接收到的數(shù)據(jù)代碼，并將結(jié)果反饋給發(fā)送方3)發(fā)送方可根據(jù)反饋的結(jié)果決定是否執(zhí)行重傳動作，如果接收方未正確接收，則重傳（出錯重傳）4)在規(guī)定的時間內(nèi)，若未能收到反饋結(jié)果（稱為超時），則發(fā)送方可以認為傳輸出現(xiàn)差錯，進而執(zhí)行重傳動作(超時重傳）2、前向糾錯法（FEC）：

由發(fā)送方發(fā)送具有糾正錯誤能力的代碼，接收方根據(jù)編碼規(guī)則，檢查傳輸差錯，并自動進行糾錯動作3、混合糾錯法：

繼承了反饋重傳法和前向糾錯法兩者的優(yōu)點，發(fā)送方發(fā)送具有檢錯能力和一定糾錯能力的編碼，接收方根據(jù)檢測的結(jié)果，如果差錯可以糾正，則自動進行糾錯；否則，通過反饋信道，要求發(fā)送方執(zhí)行重發(fā)動作。幾種差錯處理方法比較:反饋重傳法：使用的編/解碼設(shè)施比較簡單，如果信道的質(zhì)量差或干擾嚴重，則可能經(jīng)常進入重發(fā)狀態(tài)而影響通信效率。

前向糾錯法：

編/解碼設(shè)施相對復(fù)雜，但是無需專門的反饋信道。由于形成糾錯碼要求較多的冗余信息，當信道質(zhì)量較好時，也影響了傳輸?shù)男省?/p>

混合糾錯法：編/解碼相當復(fù)雜、且編碼的效率很低，而很少被采用。檢錯碼的構(gòu)造：

檢錯碼＝信息字段＋校驗字段

信息字段和校驗字段之間的對應(yīng)關(guān)系:

校驗字段越長，編碼的檢錯能力越強，編碼/解碼越復(fù)雜；附加的冗余信息在整個編碼中所占的比例越大，傳輸?shù)挠行С煞衷降停瑐鬏數(shù)男氏陆怠?/p>

六、簡單介紹兩種檢錯碼

1．奇偶校驗碼

水平奇偶校驗垂直奇偶校驗水平垂直奇偶校驗

2．循環(huán)冗余校驗碼（CRC）

CRC碼=信息碼+檢驗序列碼信息碼生成多項式G(X)信息碼：101011011G(X)=X4+X3+X2+1信息碼：1101001G(X)=X4+X3+1信息碼：11100011G(X)=x5+X4+X+1在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，接收端收到的信息應(yīng)與發(fā)送端發(fā)出的信息完全一致，這就要求在通信中收發(fā)兩端必須有統(tǒng)一的、協(xié)調(diào)一致的動作。這種統(tǒng)一收發(fā)兩端動作、保持收發(fā)步調(diào)一致的過程稱為同步。按同步方式分:異步傳輸方式與同步傳輸方式第六節(jié)同步技術(shù)異步傳輸方式

異步傳輸是指同一個字符內(nèi)相鄰兩位的間隔是固定的，而兩個字符間的間隔是不固定的，即所謂字符內(nèi)同步，字符間異步。

異步傳輸方式中，一次只傳輸一個字符。每個字符用一位起始位引導(dǎo)（0）、一到兩位停止位結(jié)束（1）,一位校驗位.在沒有數(shù)據(jù)發(fā)送時，發(fā)送方可發(fā)送連續(xù)的停止位“1”。接收方根據(jù)“1”至“0”的跳變來判斷一個新字符的開始,然后接收字符中的所有位。又叫起止式同步。每個字符可以是5位或8位二進制數(shù)。同步傳輸：以多個字符或者多個比特組合成的數(shù)據(jù)塊為單位進行傳輸?shù)?，利用獨特的同步模式來限定?shù)據(jù)塊，達到同步接收的目的。演示:發(fā)送：同步符號（數(shù)據(jù)塊起始標志）

+數(shù)據(jù)塊（要發(fā)送的信息）

+同步符號（數(shù)據(jù)塊結(jié)束標志）。面向字符的同步傳輸

每個數(shù)據(jù)塊的頭部用一個或多個同步字符標記開始；尾部用另一個唯一的字符來標記結(jié)束。同步字符通常稱為SYN，數(shù)據(jù)塊是有若干個字符組成。面向位流的同步傳輸

每個數(shù)據(jù)塊的頭、尾部用一個特殊比特序列（如01111110）標記數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束。數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容是一串比特流。

第三章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)NA（NetworkArchitecture）是計算機網(wǎng)絡(luò)的分層、各層協(xié)議、功能和層間接口的集合。一、分層原則

1．每層的功能應(yīng)當明確，各層相對獨立，不影響其他層。

2．各層功能的確定應(yīng)當有助于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議國際標準的制定。

3．層間接口要清晰。

4．層數(shù)要適當。二、協(xié)議與服務(wù)服務(wù)是“垂直的”，是下層通過接口向上層提供的支持。協(xié)議是“水平的”，是對等層之間虛擬通信時所使用的一組規(guī)則和格式。網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的基本概念層次結(jié)構(gòu)就是把一個復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計問題分解成多個層次分明的局部問題，并規(guī)定每一層次所必須完成的功能?！璑+1NN-1…物理介質(zhì)系統(tǒng)A…N+1NN-1…系統(tǒng)B接口同等層協(xié)議SAP實體層次結(jié)構(gòu)模型相鄰層之間通信：相鄰層之間通信發(fā)生在同一系統(tǒng)相鄰的上下層之間。下層為上層提供服務(wù)，上層利用下層提供的服務(wù)完成自己的功能，同時再向更上一層提供服務(wù)。對等層之間通信：對等層是指不同系統(tǒng)中的相同層次，對等層之間通信發(fā)生在不同系統(tǒng)的相同層次之間。對等層之間的通信是目的，相鄰層之間的通信是手段。

通過相鄰層之間的通信，實現(xiàn)對等層之間的通信。

協(xié)議：計算機網(wǎng)絡(luò)中通信雙方都遵守的規(guī)則、標準或約定，由語義、語法、語序組成，

不同層具有各自不同的協(xié)議。語義：規(guī)定通信雙方彼此“講什么”，即確定協(xié)議元素的類型，如規(guī)定雙方要發(fā)出的控制信息，執(zhí)行的動作和返回的應(yīng)答。語法：規(guī)定通信雙方彼此“如何講”即確定協(xié)議元素的格式，如數(shù)據(jù)和控制信息的格式。語序：（也叫定時、同步）規(guī)定通信雙方彼此之間的“講的順序”，即通信過程中的應(yīng)答關(guān)系和狀態(tài)變化關(guān)系。實體：任何可以發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進程。對等實體：不同系統(tǒng)的相同層次上的兩個正在通信的實體。接口：相鄰兩層之間交互的界面，定義相鄰兩層之間的操作及下層對上層的服務(wù)。服務(wù)：某一層及其以下各層的一種能力，通過接口提供給其相鄰上層。三、服務(wù)原語

服務(wù)在形式上由原語描述，高層向低層請求服務(wù)時，服務(wù)用戶和服務(wù)提供者之間要進行信息交互，交互的信息即為服務(wù)原語。請求：用以使服務(wù)用戶能從服務(wù)提供者那里請求一定的服務(wù)

。指示：用以使服務(wù)提供者能向服務(wù)用戶提示某種狀態(tài)。響應(yīng)：用以使服務(wù)用戶能響應(yīng)先前的指示原語

。證實：用以使服務(wù)提供者能報告先前請求原語請求成功與否。有證實服務(wù)：四個原語都存在無證實服務(wù)：只有請求、指示兩個原語層間的服務(wù)有兩種形式：面向連接的服務(wù)：來源于電話傳輸系統(tǒng)。計算機開始通信之前建立連接，然后開始傳輸數(shù)據(jù)，待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)束后，再撤銷這個連接。無連接的服務(wù)：來源于郵政系統(tǒng)。計算機可以向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送要發(fā)送的數(shù)據(jù)，通信雙方不需要建立和維持連接。四、OSI參考模型

20世紀70年代，計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展很快，1974年IBM公司發(fā)表了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA，DEC公司的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)DNA等等。國際標準化組織（InternationalStandardOrganization，ISO）在1977年成立一個信息技術(shù)委員會（TC97）專門研究網(wǎng)絡(luò)通信的體系結(jié)構(gòu)問題，并提出了開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM（ReferenceModelofOpenSystemInterconnection），它是一個定義異種計算機連接標準的框架結(jié)構(gòu)。1980年草擬參考模型協(xié)議書，1983年正式批準為國際標準。

OSI體系結(jié)構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)的不同功能劃分為7層應(yīng)用層Application表示層Presentation會話層session傳輸層transport物理層Physical數(shù)據(jù)鏈路層DataLink網(wǎng)絡(luò)層Network7654321處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用數(shù)據(jù)表示控制信息交換進程間的連接尋址和最短路徑介質(zhì)訪問（接入）二進制傳輸OSI數(shù)據(jù)流動過程協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）：對等實體之間通過協(xié)議傳送的數(shù)據(jù)單元，由用戶數(shù)據(jù)UD和協(xié)議控制住息PCI組成。接口數(shù)據(jù)單元（IDU）：相鄰層之間通過接口傳遞的數(shù)據(jù)單元，由PDU和接口控制信息ICI組成。服務(wù)數(shù)據(jù)單元（SDU）：相鄰層間交換的數(shù)據(jù)單元，是從上層IDU中提取的PDU，是傳送給對方同層實體的數(shù)據(jù)信息單位。相當于本層的UD。1.物理層

物理層是建立在通信介質(zhì)基礎(chǔ)上的、實現(xiàn)設(shè)備之間聯(lián)系的物理接口，國際電報電話咨詢委員會CCITT（國際電信聯(lián)盟電信技術(shù)分會ITU-T）定義：物理層是利用機械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性，在DTE和DCE之間實現(xiàn)對物理信道的建立、維持和拆除功能。數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）計算機網(wǎng)絡(luò)中具有一定數(shù)據(jù)處理能力及轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)能力的設(shè)備，如計算機、終端等；數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）計算機網(wǎng)絡(luò)中的通信設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器；1)機械特性

規(guī)定了物理連接時連接器的形式，包括連接器的形狀、幾何尺寸、引線數(shù)目和排列方式等。連接器的標準很多，例如，常用串行通信的EIARS-232C規(guī)定的25針插座，X.21（ITU-T）協(xié)議中所用的15針插座。物理層功能a)通過規(guī)定物理設(shè)備和物理媒體之間的接口技術(shù)，實現(xiàn)物理連接上比特流透明傳輸。b)提供為建立、維護和拆除物理連接需要的機械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性。2）電氣特性

規(guī)定了在物理連接上傳輸二進制位流時線路上信號電壓高低、阻抗匹配情況、傳輸率和距離的限制等。DB-9DB-25EIARS232C協(xié)議規(guī)定

3）功能特性

規(guī)定了物理接口上各條信號線的功能分配和確切定義。物理接口上的信號線一般可以分為：數(shù)據(jù)線、控制線、定時線和地線。

4）規(guī)程特性

定義了利用接口信號線進行二進制位流傳輸?shù)牟僮鬟^程，即各信號線的工作的規(guī)則和先后順序。EIARS232CEIA：美國電子工業(yè)協(xié)會RS：推薦標準RS232C機械特性25針：DB-25，DB-9并對該連接器的尺寸及針或孔芯的排列位置等都做了詳細說明連線最長是：15mRS-232C電氣特性RS-232C的功能特性定義了25芯標準連接器中的20根信號線，其中2根地線、4根數(shù)據(jù)線、11根控制線、3根定時信號線、剩下的5根線做備用或未定義RS232C功能特性RS-232C常用10根線定義EIA-RS232C/ITU-TV.24的主要信號線定義RS232-C近地連接

2345678202223456782022地線RS232-C規(guī)程特性發(fā)送過程使用各條控制信號線的有序的“on”(邏輯”0”)和”off”（邏輯”1”)狀態(tài)的配合下進行還有EIARS449,RS422-A,RS423-A,ITU-TX.21等等2.數(shù)據(jù)鏈路層

鏈路：數(shù)據(jù)傳輸中任何兩個相鄰結(jié)點間的點到點的物理線路段。數(shù)據(jù)鏈路：由許多鏈路串接而成的，從一方到另一方的數(shù)據(jù)通信線路，又稱通路。幀（frame）：具有一定長度和格式的信息塊，是數(shù)據(jù)鏈路層的信息傳輸單位。數(shù)據(jù)鏈路層功能：1）數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和拆除：通信之前，鏈路兩端的結(jié)點互相聯(lián)系而建立；傳輸完畢，雙方協(xié)商而釋放；交換一些必要信息對幀序號進行初始化；如果出現(xiàn)差錯鏈路重新初始化，重新自動建立連接。2）幀傳輸和幀同步接收端能夠從物理層中收到的比特流區(qū)分出幀的起始與終止。3）流量控制：控制相鄰兩結(jié)點之間的鏈路上的信息流量，使發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的能力不大于接端接收數(shù)據(jù)的能力。采用發(fā)一幀確認一幀或連續(xù)發(fā)送N幀然后等待確認再發(fā)送技術(shù)。4）差錯處理：采用差錯處理技術(shù)，變不可靠的物理連接為可靠的數(shù)據(jù)鏈路，從而保證點－點的數(shù)據(jù)傳輸正確性。高級鏈路控制規(guī)程（HDLC--HighDataLinkControl）是面向二進制比特流的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，它可以支持任意二進制數(shù)據(jù)的傳輸(ISO)。IBM的同步數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議SDLC1、HDLC數(shù)據(jù)幀格式： 起始標志 要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊 結(jié)束標志

01111110

00110110000101100110111

01111110

包括起始和終止標志的數(shù)據(jù)塊稱為HDLC的“數(shù)據(jù)幀”。起始和終止標志采用相同的幀間隔符“01111110”，即在HDLC規(guī)程中，幀與幀之間用“01111110”

所分隔，“幀”構(gòu)成了通信雙方交換的最小單位。傳輸信息時采用連續(xù)發(fā)送方式,直到接收端發(fā)出請求重發(fā)。HDLC的幀格式說明:1）F：幀間隔模式：“01111110”——同步符號、幀之間的填充字符。2）A：地址字段：通信對方的地址3）C：控制字段：用于區(qū)分幀的類型（數(shù)據(jù)幀、監(jiān)控幀、無編號幀）4）I：信息字段：攜帶高層用戶數(shù)據(jù)，可以是任意的二進制位串；在我國一般為1-2Kb5）FCS：校驗碼：對A、C、I字段進行循環(huán)校驗。HDLC控制字段格式1）信息幀（I）：用于傳輸用戶數(shù)據(jù)，其控制字段的第1位規(guī)定為‘0’；2）監(jiān)控幀（S）：用于差錯控制和流量控制，前兩位是10，3~4位可以是以下幾種組合。

00—準備好接收 01—未準備好

10—拒收 11—選擇性接收3）無編號幀(U)：用于命令的傳輸（建立/拆除鏈路）等；前兩位是113.網(wǎng)絡(luò)層功能

（1）建立、維持和拆除網(wǎng)絡(luò)連接。兩終端用戶之間的通路是由一個或多個通信子網(wǎng)的多條鏈路連接而成。

（2）組包和拆包。

（3）路由選擇。根據(jù)一定的原則和路由算法在多結(jié)點的通信子網(wǎng)中選擇一條從源點到目的結(jié)點的最佳路徑。（4）流量控制也稱擁塞控制。數(shù)據(jù)鏈路層的流量控制是針對相鄰兩結(jié)點之間的數(shù)據(jù)鏈接進行的，而網(wǎng)絡(luò)層的流量控制是對整個通信內(nèi)流量進行控制；對進入分組交換網(wǎng)的流量進行控制的。服務(wù)

端點之間的通信是依靠通信子網(wǎng)中的節(jié)點間的通信來實現(xiàn)的，在OSI模型中，網(wǎng)絡(luò)層是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的最高層，所以網(wǎng)絡(luò)層將體現(xiàn)通信子網(wǎng)向端系統(tǒng)所提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在分組交換方式中，通信子網(wǎng)向端系統(tǒng)提供虛電路和數(shù)據(jù)報兩種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，也就是面向連接和面向連接的服務(wù)。協(xié)議ITU-T的X2.5協(xié)議，文頓·瑟夫和卡恩的IP協(xié)議路由選擇

通信子網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)源節(jié)點和目的節(jié)點提供了多條傳輸路徑的可能性。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在收到一個分組后后，要確定向下一節(jié)點傳送的路徑，這就是路由選擇。在數(shù)據(jù)報方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點要為每個分組路由做出選擇；而在虛電路方式中，只需在連接建立時確定路由。確定路由選擇的策略稱路由算法。設(shè)計路由算法時要考慮諸多技術(shù)要素。首先，考慮是選擇最短路由還是選擇最佳路由；其次，要考慮通信子網(wǎng)是采用虛電路的還是采用數(shù)據(jù)報的操作方式；其三，是采用分布式路由算法，即每節(jié)點均為到達的分組選擇下一步的路由，還是采用集中式路由算法，即在網(wǎng)絡(luò)中每個結(jié)點內(nèi)存放一張事先定好的路徑表，當信息到達時，根據(jù)要到達的目的地，從路徑表中選擇一條最佳路徑；最后，確定是采用靜態(tài)路由選擇策略，還是動態(tài)路由選擇策略。

常用路由選擇算法：最短路徑選擇算法集中路徑選擇算法又稱固定路徑算法獨立路徑選擇算法，根據(jù)當前網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點和線路當前運行情況，動態(tài)地決定路徑。擴散式路徑選擇算法，將報文分組送到每個輸出線上，不考慮報文分組的目的結(jié)點的方向。選擇擴散式路徑選擇算法，將報文分組只送到那些目的方向大致正確的輸出線上。分布式路徑選擇算法，所有結(jié)點定期地與每個相鄰結(jié)點交換路徑選擇信息。

阻塞控制

阻塞現(xiàn)象是指到達通信子網(wǎng)中某一部分的分組數(shù)量過多，使得該部分網(wǎng)絡(luò)來不及處理，以致引起這部分乃至整個網(wǎng)絡(luò)性能下降的現(xiàn)象，嚴重時甚至?xí)?dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)陷入停頓，即出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象。這種現(xiàn)象跟公路網(wǎng)中經(jīng)常所見的交通擁擠一樣，當節(jié)假日公路網(wǎng)中車輛大量增加時，各種走向的車流相互干擾，使每輛車到達目的地的時間都相對增加(即延遲增加)，甚至有時在某段公路上車輛因堵塞而無法開動(即發(fā)生局部死鎖)?；瑒哟翱诜A(yù)約緩沖區(qū)法，適用于虛電路的分組交換網(wǎng)。在途經(jīng)的結(jié)點為虛電路預(yù)先分配一個或多個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。許可證法丟棄分組法4.傳輸層地位與作用OSI的低三層主要是面向數(shù)據(jù)通信的，因此基于這三層通信協(xié)議構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)常被稱為通信網(wǎng)絡(luò)或通信子網(wǎng)。OSI的高三層是面向用戶，面向信息處理的，也就是資源子網(wǎng)的功能。傳輸層位于低層與高層之間，是高層與低層的一個接口層，是資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)的界面與橋梁，起承上啟下作用。運輸層負責端到端的通信,是負責數(shù)據(jù)通信的最高一層，在通信子網(wǎng)中沒有傳輸層，傳輸層只存在于通信子網(wǎng)外的主機中。傳輸層功能

第一、提供可靠的端到端的數(shù)據(jù)傳送；第二、向會話層提供獨立于網(wǎng)絡(luò)層的傳送服務(wù)，并可彌補、加強網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)。彌補是指彌補各個通信子網(wǎng)提供的服務(wù)的差異和不足。差異表現(xiàn)在有的網(wǎng)絡(luò)提供虛電路服務(wù)，有的網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)包服務(wù)。不足表現(xiàn)在通信子網(wǎng)僅提供一臺主機到另一臺主機之間的通信，沒有程序和進程概念。

加強是指提高服務(wù)質(zhì)量，增加服務(wù)功能。如分段與組裝，組塊與分塊。尋址：傳輸層實現(xiàn)的是計算機進程間的通信，怎么識別哪種進程通信，主要靠端口號。多路復(fù)用：向上多路復(fù)用和向下多路復(fù)用。建立連接、傳送數(shù)據(jù)和拆除連接。如三次握手。流量控制。如滑動窗口。差錯控制。采用重傳策略、重復(fù)檢測、故障恢復(fù)。傳輸層服務(wù)

傳輸連接服務(wù)：即面向連接的服務(wù)和面向無連接服務(wù)。數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)：虛電路服務(wù)和數(shù)據(jù)包服務(wù)。傳輸控制協(xié)議

TCP面向連接的服務(wù)

UDP面向無連接的服務(wù)5.會話層基于運輸層的問題運輸層的功能增加使得用戶所需的通信環(huán)境十分完善，可以保證用戶數(shù)據(jù)按照要求從網(wǎng)絡(luò)的一端傳輸?shù)搅硪欢?，但用戶?shù)據(jù)傳輸過程中用戶如何控制信息的交互,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當提供什么樣的功能來協(xié)助用戶管理和控制用戶之間的信息交換。會話層功能會話(Session)是指用戶之間的信息交換過程。用戶之間為完成信息交換需要按一定規(guī)則在會話層實體之間建立起來的一種暫時的聯(lián)系，即“會話連接”。會話可以使一個遠程終端登錄到遠端的計算機，進行文件傳輸或進行其它的應(yīng)用。會話連接建立的基礎(chǔ)是建立傳輸連接，只有當傳輸連接建立好之后，會話連接才能依賴于它而建立。會話與傳輸層的連接有三種對應(yīng)關(guān)系。一種是一對一的關(guān)系，即在會話層建立會話時，必須建立一個傳輸連接，當會話結(jié)束時，這個傳輸連接也被釋放。另一種是多對一的關(guān)系，例如在多顧客系統(tǒng)中，一個客戶所建立的一次會話結(jié)束后，又有另一顧客要求建立另一個會話，此時運載這些會話的運輸連接沒有必要不停的建立和釋放，但在同一時刻，一個運輸連接只能對應(yīng)一個會話連接。第三種是一對多的關(guān)系，若運輸連接建立后中途失效，此時會話層可以重新建立一個運輸連接而不用廢棄原有的會話，當新的運輸連接建立后，原來的會話可以繼續(xù)下去。(1)會話服務(wù)會話連接管理服務(wù)；會話數(shù)據(jù)交換服務(wù)；會話連接同步服務(wù)：用戶定義同步點，以保證一旦傳輸出現(xiàn)故障時，不用將整個會話內(nèi)容全部重復(fù)，從而提高會話的效率；異常報告服務(wù)；當用戶遇到非期待性差錯時，用它可通知同等實體，使之了解發(fā)的差錯事件。(2)會話交互管理利用令牌(權(quán)標：數(shù)據(jù)權(quán)標、釋放權(quán)標、次同步權(quán)標、主同步或稱活動權(quán)標)技術(shù)來保證數(shù)據(jù)交換、會話同步的有序性；例如：數(shù)據(jù)令牌標識用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的權(quán)利，誰掌握令牌，誰就有權(quán)發(fā)送數(shù)據(jù)；當通信的另一方需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先要申請令牌。當掌握令牌的一方數(shù)據(jù)傳輸完畢或數(shù)據(jù)傳輸告一段落，可以釋放令牌，將令牌“傳遞”給通信的另一方。在半雙工工作方式下，通過數(shù)據(jù)令牌的申請和分配，保證用戶信息交換的順序性。(3)利用活動和同步技術(shù)來保證用戶數(shù)據(jù)的完整性；并讓用戶知道整個交換的過程；“會話”：是指用戶之間的信息交換過程。用戶之間為完成信息交換需要按一定規(guī)則在會話層實體之間建立起來的一種暫時的聯(lián)系，即“會話連接”。在會話連接過程中，可以把用戶之間的信息交換分成若干個邏輯工作段，即“活動”，活動的內(nèi)容具有相對的獨立性和完整性。在每個活動中可以含有一個或多個“會話單元”，會話單元一般是一組意義上相對完整的數(shù)據(jù)塊傳輸。會話同步：指在會話雙方進展不一致時，讓會話實體返回到一個已知的狀態(tài)，而不是從頭恢復(fù)會話。會話同步方法：會話用戶可以把報文分解成若干個數(shù)據(jù)單元，并在相鄰的兩個單元間插入同步點并賦予同步編號主同步點：用于在連續(xù)的數(shù)據(jù)流中劃分會話單元。次同步點：用于一個會話單元內(nèi)部實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化。(4)利用分段和拼接技術(shù)來提高數(shù)據(jù)交換的效率；多塊用戶數(shù)據(jù)可以合并在一起進行傳輸；會話過程控制示意圖“會話”是指用戶之間的信息交換過程。例如：進行文件傳輸，首先需要建立“會話連接”，通知通信對方“會話開始”，會話連接建立后，通信雙方可進行文件傳輸；可以把每傳輸一個文件作為一個“活動”，發(fā)送方在開始傳輸該文件時，通知接收方“活動開始”；為使接收方接收同步，每發(fā)送一段數(shù)據(jù)后，設(shè)置一個“次同步點”，使得接收方可以檢查數(shù)據(jù)接收的正確性；發(fā)送一組相對完整的數(shù)據(jù)后，設(shè)置一個“主同步點”，接收方收到主同步點信息后，給予確認，表示在這之前的數(shù)據(jù)已完全正確接收。一個文件傳輸結(jié)束時，通知接收方，本次“活動結(jié)束”，如要繼續(xù)發(fā)送下一文件，則通知接收方“新的活動開始”，繼續(xù)發(fā)送文件。...，直至本次連接需要傳輸?shù)奈募紓鬏斖戤?，通知接收方“會話結(jié)束”，拆除會話連接。

6.表示層基于會話的問題會話層向用戶提供了信息交互的控制和管理的手段，使用戶能夠控制信息交互的過程。但是計算機聯(lián)網(wǎng)的最終目的是實現(xiàn)用戶之間的數(shù)據(jù)交換。然而，由于不同的計算機系統(tǒng)可能采用了不同的信息編碼，或者具有不同的信息描述和表示方法，如果不加以處理，不同的信息描述（表示）將導(dǎo)致通信的計算機系統(tǒng)之間無法正確地識別信息。表示層功能

表示層的目的是屏蔽不同計算機在信息表示方面的差異。表示層功能包括傳送語法的協(xié)商，以及抽象語法和傳送語法之間的轉(zhuǎn)換。通過這種轉(zhuǎn)換來統(tǒng)一表示被傳送的用戶數(shù)據(jù)，使得通信雙方使用的計算機都可以識別。除數(shù)據(jù)描述和數(shù)據(jù)表示方法，數(shù)據(jù)的壓縮和數(shù)據(jù)加密也是數(shù)據(jù)的重要表示，也屬于表示層的范疇。1）語法轉(zhuǎn)換，將符合發(fā)送端語法要求的比特串轉(zhuǎn)換成為符合接收端語法要求的比特串。2）語法協(xié)商3）數(shù)據(jù)壓縮（霍夫曼和上下文相關(guān)編碼）4）數(shù)據(jù)加密7.應(yīng)用層是OSI的最高層，也是用戶訪問網(wǎng)絡(luò)的接口層，是直接面向用戶的，負責兩個應(yīng)用進程之間的通信，為網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信提供專用的程序。在OSI環(huán)境下，為用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。例如電子郵件、文件傳輸、虛擬終端、遠程登錄等。交換單元名稱APDUPPDUSPDUTPDU分組幀比特第四章計算機局域網(wǎng)概述第一節(jié)局域網(wǎng)概述一、局域網(wǎng)的特點

局域網(wǎng)分布范圍小，投資少，配置簡單等，具有如下特點：

1．傳輸速率高：一般高速局域網(wǎng)絡(luò)的速率可達100Mbps以上。

2．支持傳輸介質(zhì)種類多。

3．通信處理一般由網(wǎng)卡完成。

4．誤碼率低，可靠性高，可達成10-8~10-11

5．結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。二、局域網(wǎng)的分類1．按網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)劃分，可分為星形網(wǎng)絡(luò)、總線形網(wǎng)絡(luò)和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)等。2．按線路中傳輸?shù)男盘栃问絼澐郑煞譃榛鶐ЬW(wǎng)絡(luò)和寬帶網(wǎng)絡(luò)?；鶐ЬW(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)字信號，信號占用整個頻帶，傳輸距離較短；寬帶網(wǎng)絡(luò)可傳輸模擬信號，距離較遠，可達幾公里以上。3．按網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)劃分，可分為雙絞線網(wǎng)絡(luò)、同軸電纜網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)和無線局域網(wǎng)等。4．按網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問方式劃分，可分為以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)和令牌總線網(wǎng)等。

第二節(jié)局域網(wǎng)層次模型局域網(wǎng)有兩個特點：

一是傳輸介質(zhì)是共享的，局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)一般不存在中間轉(zhuǎn)換問題；

二是數(shù)據(jù)以幀尋址方式工作。IEEE802（美國電子與電氣工程師協(xié)會IEEE于1980年2月成立了局域網(wǎng)絡(luò)標準化委員會，簡稱IEEE802委員會）只定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層兩層，并把數(shù)據(jù)鏈路層分成邏輯鏈路控制LLC子層和介質(zhì)訪問控制MAC子層；

1.物理層負責物理連接管理和在介質(zhì)上傳輸比特流。2.數(shù)據(jù)鏈路層通過一些數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，在不太可靠的傳輸信道上實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸，負責幀的傳輸管理和控制。a.介質(zhì)訪問控制層MAC

MAC子層中集中了與接入介質(zhì)有關(guān)的部分，負責在物理層基礎(chǔ)上進行無差錯通信，維護數(shù)據(jù)鏈路功能。支持介質(zhì)訪問控制把LLC幀組裝成帶有地址和差錯校驗段的MAC幀接收數(shù)據(jù)時對MAC幀進行拆卸執(zhí)行地址識別和CRC校驗功能b.邏輯鏈路控制層LLC

數(shù)據(jù)幀的封裝和拆除數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收幀順序控制和流量控制為高層提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的邏輯接口第三節(jié)CSMA/CD協(xié)議IEEE802.3標準協(xié)議規(guī)定了CSMA/CD，典型網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)（Ethernet）,開始時使用總線狀網(wǎng)。載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測?

偵聽信道，空閑則發(fā)送。?

信道忙，繼續(xù)偵聽，直到信道空閑時立即發(fā)送。常用的監(jiān)聽算法：

①非堅持算法：如果信道忙，該站點等待一個隨機時間后再監(jiān)聽信道。發(fā)現(xiàn)信道為空閑則發(fā)送。

②堅持算法：如果信道忙，該站點就持續(xù)監(jiān)聽信道。直到空閑即發(fā)送數(shù)據(jù)。?

開始發(fā)送后,要求邊發(fā)送邊監(jiān)聽，出現(xiàn)沖突立即停止發(fā)送，并向總線上發(fā)出一串阻塞信號。?

已發(fā)出信息的各站收到阻塞信號后，等待一個隨機時間，重新發(fā)送。

用