建筑通信 第二章

建筑通信工程主講：孫瑩LecturedBy:SunYing第二章

智能建筑通信自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)了解:計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的概念、組成、分類及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)掌握:分組交換的原理掌握:ISO/OSI、TCP/IP協(xié)議體系結(jié)構(gòu)了解：網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的作用及工作層次了解:中國信息網(wǎng)的基本概況了解：綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)系統(tǒng)掌握：智能建筑內(nèi)的寬帶接入方法教學(xué)目的:作業(yè)

1.簡述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

2.簡述計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)概念與組成

3什么是OSI模型？

4.簡述局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞诸?/p>

5.簡述網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的類型與層次

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)采用什么設(shè)備，簡述路由器、網(wǎng)橋與網(wǎng)關(guān)使用的區(qū)別

6.智能建筑內(nèi)的寬帶接入方式有哪些？

7.簡述ISDN的功能體系結(jié)構(gòu)2.1計(jì)算機(jī)通信與通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

的基本知識(shí)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)從屬于“Telecommunication”的范疇，是指能夠互換信息且獨(dú)立自治的計(jì)算機(jī)與通信子系統(tǒng)的集合，它可形式化地描述為：計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)={計(jì)算機(jī)主機(jī)，通信子網(wǎng)，協(xié)議·自治的主機(jī)按協(xié)議經(jīng)通信子網(wǎng)互聯(lián)}2.1.1計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的概念計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)至少涉及三個(gè)方面的問題：必須有兩臺(tái)（或兩臺(tái)以上）自治的計(jì)算機(jī)，并相互聯(lián)接才能構(gòu)成計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。需要一條通道（或通信子系統(tǒng)）才能把兩臺(tái)（或兩臺(tái)以上）自治的計(jì)算機(jī)連接起來。計(jì)算機(jī)之間要交換信息，彼此之間必須要遵守某些規(guī)定和約定，這就是所謂的“通信協(xié)議（Protocol）”。2.1.2計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的組成計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)主要由通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)環(huán)境三大部分組成。

通信子系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)組成的核心要素。其功能有：（1）決定系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)送/接收的方式，數(shù)據(jù)的封裝/拆卸、傳輸速率等。（2）為信息的傳輸確定了合適的數(shù)據(jù)通路或網(wǎng)絡(luò)路徑，包括通路的建立、維護(hù)和撤消，無差錯(cuò)數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)中的路由選擇與速率匹配，以及網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)等。

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)間的信息交互提供了傳輸媒介，并提供可靠的數(shù)據(jù)傳送能力。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)既可以是單條的直接傳輸通路（如雙絞線、同軸電纜、光纖或無線信道），也可以是互聯(lián)的多條傳輸通路，即通信網(wǎng)絡(luò)。

應(yīng)用進(jìn)程（ApplicationProcess，AP）的作用是為用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，更多的是依賴于用戶業(yè)務(wù)；應(yīng)用進(jìn)程之間的通信稱為“用戶到用戶的通信”。將所有互聯(lián)的通信子系統(tǒng)，以及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括在內(nèi)的環(huán)境，稱為“通信網(wǎng)環(huán)境”。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)按照其功能可劃分為信息交換和信息處理兩部分，相應(yīng)地由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩部分組成。通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的無差錯(cuò)和有序傳遞。通信子網(wǎng)的硬件設(shè)備包括：通信處理器、集中器、復(fù)用器、路由器、網(wǎng)橋等。其處理功能有：差錯(cuò)控制、流量控制、路由選擇、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等。

資源子網(wǎng)計(jì)算機(jī)通信的本地系統(tǒng)環(huán)境，包括主機(jī)、終端和應(yīng)用程序等。其主要功能有：用戶資源配置、數(shù)據(jù)的處理和管理、軟／硬件共享以及負(fù)載均衡等。2.1.3通信網(wǎng)絡(luò)的分類按網(wǎng)絡(luò)的分布范圍分類

局域網(wǎng)（LAN）：LocalAreaNetwork，分布范圍一般在幾米到幾公里之間，最大不超過十多公里，在一個(gè)建筑物或一個(gè)單位內(nèi)，如：校園網(wǎng)。傳輸速率高（1M/S~10G/S），誤碼率低。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單：總線型、星型、環(huán)型由一個(gè)單一的組織管理

城域網(wǎng)（MAN）：MetropolitanAreaNetwork，適應(yīng)于一個(gè)地區(qū)、一個(gè)城市或一個(gè)行業(yè)系統(tǒng)使用，分布范圍一般在十幾公里到上百公里。

廣域網(wǎng)（WAN）：WideAreaNetwork，分布范圍可達(dá)幾千公里乃至上萬公里，可以覆蓋一個(gè)國家，橫跨洲際，甚至覆蓋全球。Internet就是典型的廣域網(wǎng)。傳輸速率低拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜借助于公用網(wǎng)絡(luò)按網(wǎng)絡(luò)的功能邏輯分類

通信子網(wǎng)、資源子網(wǎng)按傳輸技術(shù)分類

廣播式網(wǎng)絡(luò)、點(diǎn)到點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)廣播方式適用于局域網(wǎng)總線型網(wǎng)絡(luò)，多個(gè)結(jié)點(diǎn)共享通信信道。一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出信號(hào)，網(wǎng)上所連接的計(jì)算機(jī)均可收到，并判斷這個(gè)信號(hào)是否發(fā)是給自己的，如果是，則接收，否則，不理睬。點(diǎn)到點(diǎn)方式用于較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間建立通信聯(lián)系，發(fā)送方發(fā)出信號(hào)沿著建立好的線路一步一步傳送下去，直到接收方。2.1.4通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)什么是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌烤W(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲傅氖蔷W(wǎng)絡(luò)中各個(gè)站點(diǎn)相互連接的方法和模式。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇往往與傳輸介質(zhì)、訪問控制方法有關(guān)。常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：星型、總線型、環(huán)型等。星型拓?fù)?/p>

星型拓?fù)溆芍醒虢Y(jié)點(diǎn)和通過點(diǎn)到點(diǎn)鏈路接到中央結(jié)點(diǎn)的各結(jié)點(diǎn)組成。優(yōu)點(diǎn)：可靠性高：單個(gè)連接點(diǎn)的故障不影響其它連接點(diǎn)故障易診斷、排除易于集中控制管理缺點(diǎn)：費(fèi)用大擴(kuò)展困難過分依賴于中央結(jié)點(diǎn)總線拓?fù)?/p>

總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用單根傳輸線（總線）作為傳輸介質(zhì)，所有的站點(diǎn)都通過相應(yīng)的硬件接口（如網(wǎng)卡）直接連接到總線上。優(yōu)點(diǎn)：費(fèi)用低易于擴(kuò)充缺點(diǎn)：可靠性較差：一個(gè)連接點(diǎn)發(fā)生故障將影響其它連接點(diǎn)，常導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。故障診斷困難：不是集中控制管理，故障檢測需在網(wǎng)上各個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行。環(huán)型拓?fù)洵h(huán)型拓?fù)涓鹘Y(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如中繼器）連接到一個(gè)環(huán)型傳輸介質(zhì)上。優(yōu)點(diǎn)：電纜長度短，節(jié)省費(fèi)用。常用于遠(yuǎn)距離結(jié)點(diǎn)間連接，故傳輸介質(zhì)通常是光纜。缺點(diǎn)：可靠性差：接點(diǎn)故障將引起全網(wǎng)故障。故障診斷困難。擴(kuò)充性差：不易重新配置網(wǎng)絡(luò)。樹型拓?fù)錁湫屯負(fù)溆煽偩€拓?fù)溲葑兌鴣?，形狀象一棵倒置的樹。樹型拓?fù)渑c總線拓?fù)涞闹饕獏^(qū)別在于根的存在。當(dāng)某個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，根接收該信號(hào)，然后再廣播發(fā)送到全網(wǎng)。樹型拓?fù)涞膬?yōu)缺點(diǎn)大多與總線型的優(yōu)缺點(diǎn)相同，但有特殊之點(diǎn)：更易擴(kuò)展故障隔離對(duì)根的依賴性過大，一旦根發(fā)生故障，則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)全連接不規(guī)則型2.1.5分組交換網(wǎng)一、分組交換的定義

分組交換也叫包交換，它是以分組為信息單位，以存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā)的方式在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)字交換方式。二、分組交換的原理在發(fā)送端，先把較長的報(bào)文劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段。報(bào)文1101000110101010110101011100010011010010假定這個(gè)報(bào)文較長不便于傳輸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文每一個(gè)數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。首部首部首部分組

1分組

2分組

3分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。依次把各分組發(fā)送到接收端（假定接收端在左邊）。數(shù)據(jù)首部分組

1數(shù)據(jù)首部分組

2數(shù)據(jù)首部分組

3分組首部的重要性每一個(gè)分組的首部都含有地址等控制信息。分組交換網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)根據(jù)收到的分組的首部中的地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)。用這樣的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，最后分組就能到達(dá)最終目的地。接收端收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成報(bào)文。數(shù)據(jù)首部分組

1數(shù)據(jù)首部分組

2數(shù)據(jù)首部分組

3數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)最后，在接收端把收到的數(shù)據(jù)恢復(fù)成為原來的報(bào)文。這里我們假定分組在傳輸過程中沒有出現(xiàn)差錯(cuò)，在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)也沒有被丟棄。報(bào)文1101000110101010110101011100010011010010三、分組交換網(wǎng)

分組交換網(wǎng)就是采用分組交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。分組交換網(wǎng)的示意圖H1A分組交換網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1向H5發(fā)送分組H2向H6發(fā)送分組注意分組路徑的變化！結(jié)點(diǎn)交換機(jī)主機(jī)注意分組的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)過程H1A分組交換網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1

向

H5

發(fā)送分組結(jié)點(diǎn)交換機(jī)主機(jī)在結(jié)點(diǎn)交換機(jī)

A

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口在結(jié)點(diǎn)交換機(jī)

C

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口在結(jié)點(diǎn)交換機(jī)

E

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口最后到達(dá)目的主機(jī)

H5虛電路方式

虛電路方式是一種面向連接的交換方式。數(shù)據(jù)報(bào)方式

數(shù)據(jù)報(bào)方式是一種無連接的交換方式。

四、分組交換的兩種方式虛電路數(shù)據(jù)報(bào)面向連接無連接在接收端不需要對(duì)分組重新排序在接收端需要對(duì)分組重新排序傳輸時(shí)延小傳輸時(shí)延大對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障的適應(yīng)能力較差對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障的適應(yīng)能力較強(qiáng)適于較大通信量的通信適于小通信量通信虛電路方式和數(shù)據(jù)報(bào)方式的比較2.1.6互聯(lián)網(wǎng)（Internet）當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的用戶需要和另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的用戶通信時(shí)，就需要連接不同的而且往往是不兼容的網(wǎng)絡(luò)；為了實(shí)現(xiàn)這種連接，有時(shí)候人們使用被稱為“網(wǎng)關(guān)（Gateway）”的專用設(shè)備來完成連接，互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)集合就稱為“互聯(lián)網(wǎng)（Internet）”，常見的互聯(lián)網(wǎng)是通過WAN連接起來的LAN集合。Internet就是通常所說的國際互聯(lián)網(wǎng)，使用TCP/IP協(xié)議，是網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)。2.1.7計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)

通信協(xié)議（Protocol）是指相互通信雙方（或多方）對(duì)如何進(jìn)行信息交換所一致同意的一套規(guī)則，協(xié)議的作用就是完成計(jì)算機(jī)之間有序的信息交換。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(architecture)是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合。體系結(jié)構(gòu)就是這個(gè)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的精確定義。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題。體系結(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。

一、ISO/OSI協(xié)議體系結(jié)構(gòu)ISO/OSI模型（InternationalStandardsOrganization/OpenSystemsInterconnectionReferenceModel）（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/開放式系統(tǒng)互連參考模型）ISO/OSI二、TCP/IP協(xié)議體系結(jié)構(gòu)因特網(wǎng)的首選標(biāo)準(zhǔn)：TCP/IP協(xié)議族（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）三、OSI與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的比較

應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層表示層會(huì)話層數(shù)據(jù)鏈路層物理層7654321OSI的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層IP(各種應(yīng)用層協(xié)議如TELNET,FTP,SMTP等)傳輸層(TCP

或

UDP)TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)無連接分組交付服務(wù)運(yùn)輸服務(wù)(可靠或不可靠)各種應(yīng)用服務(wù)TCP/IP

的三個(gè)服務(wù)層次四、五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)

TCP/IP是四層的體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層和網(wǎng)絡(luò)接口層。OSI/RM是七層的體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。因此往往采取折中的辦法，即綜合OSI和TCP/IP的優(yōu)點(diǎn)，采用一種只有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)

應(yīng)用層(applicationlayer)運(yùn)輸層(transportlayer)網(wǎng)絡(luò)層(networklayer)數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)物理層(physicallayer)數(shù)據(jù)鏈路層5應(yīng)用層4運(yùn)輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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)文計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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）計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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)鏈路層幀計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

應(yīng)用層(applicationlayer)5432154321物理傳輸媒體計(jì)算機(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計(jì)算機(jī)

2計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊咳〕鰯?shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給運(yùn)輸層計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2運(yùn)輸層剝?nèi)ナ撞浚〕鰯?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞?，取出?yīng)用程序數(shù)據(jù)上交給應(yīng)用進(jìn)程計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2我收到了

AP1

發(fā)來的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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鏈路層尾部計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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)鏈路層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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)計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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)計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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)計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(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)程計(jì)算機(jī)

1

向計(jì)算機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)

5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2我收到了

AP1

發(fā)來的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！2.1.8網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備

中繼器

中繼器（Repeater）工作于OSI的物理層，是局域網(wǎng)上所有結(jié)點(diǎn)的中心，它的作用是放大信號(hào)，補(bǔ)償信號(hào)衰減，支持遠(yuǎn)距離通信。集線器

集線器（hub）可以集中完成多臺(tái)設(shè)備連接，并且提供了檢錯(cuò)能力和網(wǎng)絡(luò)管理等有關(guān)功能。網(wǎng)橋（Bridge）

在數(shù)據(jù)鏈路層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的設(shè)備，在數(shù)據(jù)鏈路層以上采用相同的協(xié)議，可以用來連接相同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。路由器（Router）在網(wǎng)絡(luò)層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，屬于網(wǎng)絡(luò)層的一種互聯(lián)設(shè)備。路由器完成協(xié)議的轉(zhuǎn)換，消除網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議之間的差別。具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇最合理路徑的功能。網(wǎng)關(guān)（Gateway）

用于連接網(wǎng)絡(luò)層之上執(zhí)行不同協(xié)議的子網(wǎng)，從而形成異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。網(wǎng)關(guān)可以對(duì)不同的傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行翻譯和變換，可以實(shí)現(xiàn)在不同層次上的互聯(lián)。中繼器、網(wǎng)橋、路由器與網(wǎng)關(guān)的區(qū)別

765432176543211系統(tǒng)A系統(tǒng)B中繼器中繼器、網(wǎng)橋、路由器與網(wǎng)關(guān)的區(qū)別

2.2中國信息網(wǎng)基本概況

2.2.1中國信息網(wǎng)及其基本架構(gòu)目前,全國性的信息網(wǎng)絡(luò)有：中國電信的固定電話網(wǎng)、中國移動(dòng)通信網(wǎng)、中國聯(lián)通的固定和移動(dòng)通信網(wǎng)、中國網(wǎng)通的寬帶IP網(wǎng)，以及中國廣播電視網(wǎng)等。除此之外，還有一些專用網(wǎng)，如鐵路、石油、電力、軍隊(duì)等所擁有的通信網(wǎng)。1.交換機(jī)的分類

⑴工作組交換機(jī)

工作組交換機(jī)是最常見的一種交換機(jī)，其特征是端口數(shù)量少，為信息點(diǎn)小于100臺(tái)的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)提供交換環(huán)境，對(duì)帶寬的要求不高，網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性不高，一般為固定配置而非模塊化配置

⑵部門級(jí)交換機(jī)

部門級(jí)交換機(jī)可以是固定配置，也可以是模塊配置，一般有光纖接口。部門級(jí)交換機(jī)具有較為突出的智能型特點(diǎn)，支持基于端口的VLAN，可以實(shí)現(xiàn)端口管理，采用全雙工、半雙工傳輸模式，可以對(duì)流量進(jìn)行控制，有網(wǎng)絡(luò)管理功能，可以通過計(jì)算機(jī)的232口或經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)對(duì)交換機(jī)進(jìn)行配置、監(jiān)控和測試。

⑶企業(yè)級(jí)交換機(jī)

企業(yè)級(jí)交換機(jī)屬于高端交換機(jī)，它采用模塊化的結(jié)構(gòu)，可作為網(wǎng)絡(luò)骨干構(gòu)建高速局域網(wǎng)，企業(yè)級(jí)交換機(jī)的信息點(diǎn)在500個(gè)以上。企業(yè)級(jí)交換機(jī)可以提供用戶化定制、優(yōu)先級(jí)隊(duì)列服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)安全控制，并能很快適應(yīng)數(shù)據(jù)增長和改變的需要，從而滿足用戶的需求。

1、專線網(wǎng)絡(luò)“專線”就是指網(wǎng)絡(luò)為通信雙方用戶開通，并保留一條專用的電路，該電路能夠嚴(yán)格保證通信速率、即時(shí)用戶沒有數(shù)據(jù)傳送，這條電路仍然保留著。傳輸質(zhì)量高、誤碼率低、保密性強(qiáng)

一、寬頻干線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）利用光纖、數(shù)字微波或衛(wèi)星等數(shù)字傳輸通道，為用戶提供永久或半永久性連接電路，它既可以用于計(jì)算機(jī)之間的通信，也可以用于傳送數(shù)字化傳真、數(shù)字話音、數(shù)字圖像信號(hào)或其他數(shù)字化信號(hào)。傳輸速率高、傳輸質(zhì)量較好、協(xié)議簡單、連接方式靈活、電路可靠性強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理方便幀中繼網(wǎng)（FrameRelayNet，F(xiàn)RN）幀中繼技術(shù)是在開放系統(tǒng)互連（OSI）網(wǎng)絡(luò)模型的第二層(鏈路層)上以幀的形式用簡化的方法傳送和交換數(shù)據(jù)單元的一種數(shù)字交換技術(shù)。在中間結(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)無誤碼糾錯(cuò)，而將流量控制、糾錯(cuò)等功能全部交由智能終端設(shè)備來處理，有效縮短了信息傳送時(shí)延。異步傳輸模式（ATM）

異步傳輸模式（AsynchronousTransferMode）是一種快速數(shù)據(jù)分組交換技術(shù)，采用固定長度的數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包稱為一個(gè)信元。采用固定長度的信元，交換速度快，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延小，實(shí)時(shí)性好。差錯(cuò)控制、流量控制交由終端完成?？梢詣澐植煌瑯I(yè)務(wù)特性的多條虛電路提供給用戶。2、寬帶IP網(wǎng)絡(luò)一般IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要應(yīng)用于范圍較小的局域網(wǎng)，當(dāng)局域網(wǎng)之間需要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)時(shí)，必須借助DDN/FR/ATM等廣域網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)。寬帶IP城域網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)在城市的延伸，全網(wǎng)采用寬帶IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為各種基于IP的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供靈活高效的支持。帶寬大、速度快

(不存在信元頭、建立連接等通信開銷)建網(wǎng)成本低可擴(kuò)充性強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)普及，適用于智能社區(qū)和智能樓宇辦公上網(wǎng)。3、全光傳輸網(wǎng)絡(luò)全光網(wǎng)絡(luò)是指信號(hào)只是在進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)時(shí)才進(jìn)行光/電的交換，而在網(wǎng)絡(luò)中傳輸和交換的過程中始終以光的形式存在。但是，在現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)中，光技術(shù)還主要用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換仍采用電子結(jié)點(diǎn)來完成。光信號(hào)在到達(dá)每一個(gè)電子結(jié)點(diǎn)時(shí)，必須進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換，經(jīng)過交換后，又要進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換發(fā)送到光纖進(jìn)行傳輸。ADSL接入技術(shù)ADSL（非對(duì)稱數(shù)字用戶線，AsymmetricDigitalSubscriberLine）利用現(xiàn)有的到達(dá)每家每戶的電話銅線資源，傳送調(diào)制的數(shù)據(jù)與語音。速率高（下行8Mb/s）、頻帶寬、支持多項(xiàng)業(yè)務(wù)、應(yīng)用廣泛。

二、寬帶接入網(wǎng)及其技術(shù)發(fā)展局域網(wǎng)（LAN）接入技術(shù)以太網(wǎng)接入可以采用光纖、網(wǎng)線、無線等多種形式。對(duì)于智能建筑和智能化小區(qū)而言，人們目前還是采用光纖先到智能化小區(qū)，然后網(wǎng)線入戶的方式。在智能大廈/智能小區(qū)，建筑內(nèi)采用以太網(wǎng)交換機(jī)將各商戶/各住戶連接起來，再通過統(tǒng)一的出口接入IP城域網(wǎng)。

局域網(wǎng)接入特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)利用率高。用戶直接通過以太網(wǎng)接口接入IP網(wǎng)絡(luò)，避免了中間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，提高了網(wǎng)絡(luò)利用效率。用戶接入速率高，可達(dá)到10/100Mb/s。以光纖通信為智能建筑的綜合布線的線路基礎(chǔ)。接入方式成本低，組網(wǎng)靈活，適用于用戶密集的智能化社區(qū)和智能大廈。多臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備或局域網(wǎng)可以共享一個(gè)網(wǎng)絡(luò)出口。網(wǎng)絡(luò)的布局和結(jié)構(gòu)簡單、有規(guī)則，易于擴(kuò)充。高速專線接入技術(shù)高速專線接入是指利用DDN、FRN、ATM等專線線路直接接入互聯(lián)網(wǎng)。特點(diǎn)服務(wù)質(zhì)量高，連接可靠，安全系數(shù)高。操作簡便，無須撥號(hào)，開機(jī)即可直接進(jìn)入。高速連接互聯(lián)網(wǎng)（64kb/s~622Mb/s）。穩(wěn)定可靠，不會(huì)出現(xiàn)撥號(hào)上網(wǎng)中常見的線路繁忙、中途斷線等現(xiàn)象。CableModem接入CableModem利用有線電視電纜，也就是在混合式光纖同軸網(wǎng)（HybridFiber/CoaxialCable，HFC）上實(shí)現(xiàn)高達(dá)10Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸。在Internet接入網(wǎng)、視頻點(diǎn)播、電視會(huì)議、遠(yuǎn)程教學(xué)等領(lǐng)域都具有廣泛的市場。無線寬帶LMDS接入技術(shù)

LMDS（LocalMultipointDistributionServices）利用了高容量點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)微波技術(shù)，可以提供多種業(yè)務(wù)的綜合接入，能夠?qū)崿F(xiàn)從64kb/s到2Mb/s，甚至高達(dá)155Mb/s的用戶接入率。光纖接入將多路電視、高速數(shù)據(jù)、電話等多種業(yè)務(wù)直接接入到企業(yè)、事業(yè)單位和個(gè)人家庭。2.3綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)系統(tǒng)

2.3.1綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）概念通信技術(shù)飛速發(fā)展，各種通信設(shè)備不斷出現(xiàn)，如數(shù)字電話、多功能終端（傳真機(jī)等）、視頻終端、數(shù)據(jù)終端等，為保證不同設(shè)備的接口和傳輸速率的要求，需要建立相應(yīng)的電信網(wǎng)絡(luò)。目前，為此而設(shè)置的網(wǎng)有：公用電話交換網(wǎng)、公用電報(bào)網(wǎng)、電路交換公共數(shù)據(jù)網(wǎng)和分組交換公共數(shù)據(jù)網(wǎng)等，這樣勢必造成每出現(xiàn)一種業(yè)務(wù)，就需要建立一個(gè)專業(yè)網(wǎng)，這顯然是不行的。由于數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，使得話音和非話音業(yè)務(wù)等都能以數(shù)字方式統(tǒng)一起來，綜合到一個(gè)數(shù)字網(wǎng)中來傳輸、交換和處理，這個(gè)網(wǎng)就被稱為“綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)”。用戶只要通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的用戶/網(wǎng)絡(luò)接口，即可接入該系統(tǒng)。ISDN是在綜合數(shù)字網(wǎng)（IntegratedDigitalNetwork，IDN）的基礎(chǔ)之上，發(fā)展起來的一種能提供數(shù)據(jù)連接的電信網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，它把電話、電報(bào)、傳真、數(shù)據(jù)、圖像和計(jì)算機(jī)等不同源的電信業(yè)務(wù)合并在一個(gè)網(wǎng)內(nèi)傳送和處理，實(shí)現(xiàn)了交換局之間的數(shù)字化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)用戶二級(jí)雙向數(shù)據(jù)傳輸，它是數(shù)字技術(shù)和電信業(yè)務(wù)互相結(jié)合的電信網(wǎng)絡(luò)。一、ISDN的定義ISDN網(wǎng)組成方框圖ISDN是以64kb/s速率口的PCM時(shí)隙交換和傳輸為基礎(chǔ)，即各個(gè)用戶之間是以64kb/s速率實(shí)現(xiàn)端到端透明傳輸。ISDN從功能上看是一個(gè)開放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，采用開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）的分層原則，從而達(dá)到逐步擴(kuò)充發(fā)展網(wǎng)絡(luò)的新功能，可實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)和新用戶的增多。ISDN除具有電路交換外，還具有分組交換。二、ISDN的特點(diǎn)ISDN能提供端到端數(shù)字連接，用來進(jìn)行語音和非語音在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)。ISDN為用戶提供的單用戶線有多種業(yè)務(wù)功能，最多能接8臺(tái)終端，3臺(tái)終端可同時(shí)工作，用戶通過一組標(biāo)準(zhǔn)多用途的用戶/網(wǎng)絡(luò)接口接入網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的終端。ISDN具有數(shù)字信號(hào)的突出優(yōu)點(diǎn)，可靠性高、差錯(cuò)可以控制、流量可以控制、容易加密、可迂回路由選擇、協(xié)議變換和故障診斷等。在一條用戶線上提供各種通信業(yè)務(wù)，如電話、數(shù)據(jù)、可視圖文、可視化電話、傳真機(jī)、電子信箱、會(huì)議電視、語音服務(wù)和語音信箱等。2.3.2ISDN的體系結(jié)構(gòu)

一、ISDN的功能體系結(jié)構(gòu)ISDN的功能體系結(jié)構(gòu)圖電路交換功能。在ISDN中，電路交換功能的基準(zhǔn)傳輸速率是64kb/s及2×64kb/s和6×64kb/s中速電路交換功能或更高速率電話交換的功能。分組交換功能。分組交換與電路交換不同，它是將用戶發(fā)來的一整份報(bào)文分割成若干定長的數(shù)據(jù)塊（即分組），使這些數(shù)據(jù)塊以“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”方式在網(wǎng)內(nèi)傳輸。專線功能。指不利用ISDN網(wǎng)的交換功能，在終端建立永久或半永久連接功能。ISDN的專線是為企業(yè)和機(jī)關(guān)團(tuán)體服務(wù)。它們通過租用專線把分散在各地的分支中的小交換機(jī)相互連接起來，形成本單位的專用網(wǎng)。共路信令功能。共路信令是完成ISDN呼叫控制功能的信令系統(tǒng)。在信令通路上完成ISDN基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)的控制。二、ISDN的網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)

ISDN網(wǎng)絡(luò)通常由3部分組成：

用戶網(wǎng)、本地網(wǎng)和長途網(wǎng)。

用戶網(wǎng)指用戶所在地的用戶設(shè)備和配線，在ISDN環(huán)境下，用戶的進(jìn)線方式比電話網(wǎng)用戶要復(fù)雜得多，一般用戶網(wǎng)有總線、星形和網(wǎng)狀3種結(jié)構(gòu)。2.3.3ISDN用戶接入

一、ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口

ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口指網(wǎng)絡(luò)用戶與網(wǎng)絡(luò)本身之間的聯(lián)絡(luò)通道，通過它實(shí)現(xiàn)在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中使用端到端的數(shù)字連接，提供話音和非話音的多種綜合業(yè)務(wù)。ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口是ISDN的關(guān)鍵技術(shù)，在ISDN技術(shù)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。接口具有通用性。ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口能夠在接口的傳輸容量范圍內(nèi)提供任意速率的多種業(yè)務(wù)功能?？蓴U(kuò)展多個(gè)終端。一個(gè)ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口可連接多個(gè)終端，而且不同的終端能同時(shí)使用。終端具有可移動(dòng)性。終端設(shè)備能通過系列插頭、插座連接到終端接口。二、ISDN用戶接入的參考配置ISDN用戶接入網(wǎng)絡(luò)的參考配置R，T，S，U，V—參考點(diǎn)；TA—終端適配器；TE1，TE2—終端設(shè)備；ET—交換終端；NT1，NT2—網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備；LT—線路終端1、用戶功能組：終端設(shè)備TE。ISDN可允許兩類終端接入網(wǎng)絡(luò)。①TE1。ISDN標(biāo)準(zhǔn)終端設(shè)備，即符合ISDN接口標(biāo)準(zhǔn)的用戶設(shè)備。②TE2。非ISDN標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備NT。在實(shí)際中有兩類：NT1完成用戶線傳輸電路終端和用戶網(wǎng)絡(luò)接口第一層終端的功能，就有維護(hù)、檢測、時(shí)鐘同步、供電、多路復(fù)用及接口功能。NT2終端具有交換、集成，第二、第三層協(xié)議處理，終端接口，維護(hù)等功能。終端適配器TA。是將任何非ISDN終端設(shè)備轉(zhuǎn)接到網(wǎng)絡(luò)中來(如模擬電話機(jī))并能進(jìn)行速率適配和規(guī)程變換。線路終端設(shè)備LT。是用戶環(huán)路和交換局之間的端接接口設(shè)備，實(shí)現(xiàn)交換設(shè)備和線路傳輸端的接口功能。2、接入?yún)⒖键c(diǎn)：

R，T，S，U，V都是參考點(diǎn)，是指用戶接入網(wǎng)絡(luò)的連接點(diǎn)，或是不同終端之間的分界點(diǎn)。2.3.4ISDN應(yīng)用舉例二、會(huì)議電視由于ISDN提供了較寬的傳輸帶寬，為傳輸圖像信息提供了可能性，只要采用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼處理，就可以通過ISDN線路傳輸?shù)竭h(yuǎn)端，解碼后就可以獲得滿意的視覺效果。一、高速接入互聯(lián)網(wǎng)三、數(shù)據(jù)專線的高速備份2.3.5寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)B-ISDN簡介隨著通信網(wǎng)的發(fā)展。人們不斷地提出更多的通信業(yè)務(wù)，如高清晰度電視、會(huì)議電視、電視電話、視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，?duì)這些多功能化的業(yè)務(wù)，現(xiàn)今的任何通信網(wǎng)都無法完成，因?yàn)檫@些網(wǎng)絡(luò)都是面對(duì)特定的業(yè)務(wù)類型而設(shè)計(jì)的。它們存在以下問題：一、B-ISDN的產(chǎn)生背景各網(wǎng)資源不能共享，即使一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中有空閑資源，也不能被其他網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)使用。大量的網(wǎng)絡(luò)和不同硬件使系統(tǒng)維護(hù)和管理發(fā)生困難，維護(hù)人員需熟悉不同業(yè)務(wù)網(wǎng)的操作系統(tǒng)和規(guī)程，從而不利于形成高效的管理體系。各種網(wǎng)絡(luò)專業(yè)化程度高，不利于綜合新業(yè)務(wù)和多媒體通信的發(fā)展。同時(shí)要求多種通信業(yè)務(wù)的用戶，需要多個(gè)用戶號(hào)碼、多種接入方式和多臺(tái)通信終端，用戶不僅投資大，而且使用極為不便。綜上所述，無論從用戶的角度，或是從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營者的角度來說，都希望建立一個(gè)單一的網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)即能傳送低速信號(hào)，又能傳送高速信號(hào)；即能適應(yīng)語音信號(hào)的時(shí)延特性，又能適應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)所要求的誤碼特性，進(jìn)而也能適應(yīng)圖像和視頻信號(hào)所要求的時(shí)延和誤碼兩種特性。于是人們提出了寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)B-ISDN的概念。

異步傳輸模式（ATM）是B-ISDN的傳送方式。ATM采用了電路交換中面向