IT計算機(jī)課件計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)-osi參考模型-物理層

箜一章述

-計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是將分布在不同地理范圍的多臺巨主的計算機(jī)（一般稱為host或工

作站）通過傳輸介質(zhì)按照一定的幾何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接在一起蛆成的計算機(jī)系統(tǒng)。

client2

客戶機(jī)/服務(wù)器（c/s）

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箜一章概述

■INTERNET

又稱因特網(wǎng)，是國際計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的英文簡稱，是由各種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來組成的

?個全球信息網(wǎng)，由成千上萬個具有特殊功能的專用計算機(jī)通過各種通信線路,

把地理位置不同的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在物理上連接起來形成的一個幽眄，是世界上

規(guī)模最大的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

中國四大互連網(wǎng)：

CHINANET:中國電信主辦

CHINAGBN:吉通公司主辦

CERMET:國家教委

CSTNET:中科院主辦

中國8個經(jīng)批準(zhǔn)的互連單位：

中國電信、中國移動、聯(lián)通、網(wǎng)通、吉通5個經(jīng)營性單位和中國教育科研網(wǎng)、

中國科技網(wǎng)、中國國際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易互連網(wǎng)等3家公益性單位。

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第一章概述

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

■按地域范圍分類

IanMan(metropolitan)wan

V20公里V100公里>100公里

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青海師范大學(xué)校園

2005年8月19日制

CERNET

家屬樓

計費(fèi)網(wǎng)關(guān)

片家炳書院

?總務(wù)樓,I總公司

體育場國際交流?

人生公寓]_東7樓東9樓

,勺^東10F福亨東11樓

數(shù)字化樓

圖書館

南

圖書館

校西5樓

實(shí)驗(yàn)樓

區(qū)

文科樓＜fe^~

1#樓^0

2#樓東13樓

東15樓

3#樓

4#樓三備.

學(xué)生1#學(xué)生2#新公寓東14樓

圖例:

華為S3526EF華為S3552華為S2403H1000Base-LX1000Base-SX100Base-LX100Base-TX

青海省西寧市教育構(gòu)圖

2005年8月19日制

卜四中五中四中

虎臺中學(xué)lOGbps

訴-六i清華大學(xué)

西安交大?

省發(fā)改委蘭州大學(xué)

省政府155Mbps圖日實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中心

備份

省科技中心

G2/6特殊教育學(xué)校

202.112.62.25

省黨校G1/I

考試管理中心

cisco7204202.112.62.26_____

省圖書館

76096509小島基地

交通職業(yè)技術(shù)學(xué)演

教育廳工業(yè)學(xué)校

4506

師大節(jié)點(diǎn)省電教館

廣播電視大學(xué)NE40-8

青海大學(xué)醫(yī)學(xué)院

青海師范大學(xué)|

衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院

2.5Gbps

RPR環(huán)建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院

青海大學(xué)

青大節(jié)點(diǎn)醫(yī)學(xué)院節(jié)點(diǎn)省藝術(shù)學(xué)校

NE40-4NE40-4

說明：每節(jié)點(diǎn)4芯

涅川中學(xué)

單模光纖，教育

廳與主節(jié)點(diǎn)青海

市教育局

師大為8芯光纖。

肯海民族學(xué)院昆侖中學(xué)

民院節(jié)點(diǎn)七中

NE40-4

華為NE40Cisco

圖例:路由器

路由交換機(jī)路由交換機(jī)1000Base-LX100Base-LX100Base-TX

第一章述

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

-按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類

■總線

?所有節(jié)點(diǎn)掛接到一條總線上,總線形拓?fù)?/p>

廣播式信道

?需要有介質(zhì)訪問控制規(guī)程以防

止沖突

-環(huán)形

■所有節(jié)點(diǎn)連接成一個閉合的環(huán),

結(jié)點(diǎn)之間為點(diǎn)到點(diǎn)連接

■星形

■有一個中心節(jié)點(diǎn)，其它節(jié)點(diǎn)與

其構(gòu)成點(diǎn)到點(diǎn)連接

星形拓?fù)?/p>

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第一章概述

按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類（續(xù)）

■樹形

樹形拓?fù)?/p>

■一個根結(jié)點(diǎn)、多個中間分支節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)

點(diǎn)構(gòu)成

?全連接

■點(diǎn)到點(diǎn)全連接，隨節(jié)點(diǎn)數(shù)的增長（Nx（N-

1）/2）,建造成本急劇增長，只適用于節(jié)

點(diǎn)數(shù)很少的廣域網(wǎng)中

全連接

?不規(guī)則

■點(diǎn)到點(diǎn)部分連接，多用于廣域網(wǎng)，由于連

接的不完全性，需要有交換節(jié)點(diǎn)

不規(guī)則拓?fù)?/p>

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第一章概述

按通信傳播方式分類：

■點(diǎn)對點(diǎn)傳播方式的網(wǎng)絡(luò)：由一對對機(jī)器間的多條鏈路構(gòu)成。這種網(wǎng)絡(luò)上

的報文分組在信源和信宿之間需通過一臺和多臺中間設(shè)備進(jìn)行傳播。

-廣播方式網(wǎng)絡(luò)：僅有一條通道，由網(wǎng)絡(luò)上所有的計算機(jī)共享。

一般來說，局域性網(wǎng)絡(luò)使用廣播方式；廣域性網(wǎng)絡(luò)使用點(diǎn)對點(diǎn)方式。

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第一章概述

router

workstation

0server

mobile

因特網(wǎng)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

-端接系統(tǒng)（PC、服務(wù)器、PDA等）

-交換/節(jié)點(diǎn)設(shè)備（路由器、集線

器、交換機(jī)等）

-通信鏈路（光纖、線纜、無線信

號等）

-因特網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）提供

網(wǎng)絡(luò)接入

網(wǎng)絡(luò)分析與設(shè)計（osi參考模型）-

第一章概述

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)術(shù)語

4+k

■市見

帶寬是通信信道的寬度，是介質(zhì)傳輸能力的度量，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，一

般使用每秒位數(shù)（b/s或bps）作為帶寬的計量單位。主要單位：kb/s,Mb/s,

Gb/so通常一個以太局域網(wǎng)的帶寬有10Mb/s、100Mb/s、IGb/s、

10Gb/so

-時延

信息從網(wǎng)絡(luò)的一端傳送到另一端所需的時間

時延之和二處理時延+排隊(duì)時延+發(fā)送時延+傳播時延

處理時延二分組首部和錯誤校驗(yàn)等處理（微秒）

排隊(duì)時延二數(shù)據(jù)在中間結(jié)點(diǎn)等待轉(zhuǎn)發(fā)的延遲時間

發(fā)送時延二數(shù)據(jù)位數(shù)/信道帶寬

傳播時延二小（毫秒）"：距離s:傳播速度光光速

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箜一章概述

時延帶寬乘積

某一鏈路所能容納的比特數(shù)

時延帶寬乘積二帶寬X傳播時延

例如，某鏈路的時延帶寬乘積為100萬比特，這意味著第一個比特到達(dá)目

的端時，源端已發(fā)送了100萬比特。

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箜一章概述

往返時延(Round-TripTime，RTT)

從信源發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到信源收到信宿確認(rèn)所經(jīng)歷的時間

RTT^2X傳播時延

-通信技術(shù)的模式：按信息傳遞的方向區(qū)分：

單工通信(SimplexCommunication')：數(shù)據(jù)僅在一個方向上傳輸；

雙工通信(DuplexCommunication')：數(shù)據(jù)能同時雙向傳輸；

半雙工通信(%/F-血//exCoinmunication)：數(shù)據(jù)能在任意一個方向上傳輸，但不能同時傳輸。

■傳輸可靠性

兩個含義：數(shù)據(jù)能正確送達(dá)數(shù)據(jù)能有序送達(dá)(當(dāng)采用分組交換時)

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：

-網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是指在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，各計算機(jī)之間或計算機(jī)與終端之間在有關(guān)信息傳輸順序、信息格式

和信息內(nèi)容等方面的一組約定或規(guī)則。它由三個要素組成：語義、語法、規(guī)則

?網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念

網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型與各層協(xié)議的集合定義為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(NetworkArchitecture)o

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第一章概述

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層次

■定義

-計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是互連的計算機(jī)上對等實(shí)體間交換信息的規(guī)則和約

定，也就是通信各方就如何通信達(dá)成的協(xié)定。

■概念

■分層

-實(shí)體（有限狀態(tài)機(jī)），對等實(shí)體

?接口，服務(wù)，服務(wù)提供者，服務(wù)用戶

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第一章概述

分層模型帶來的好處

?容易解決通信的異質(zhì)性（heterogeneity）問題

?語言層解決不同種語言的相互翻譯：（漢-英）

■媒介層解決信息傳遞：語音（電話）/文字（傳真）

-使復(fù)雜問題簡化，高層屏蔽低層細(xì)節(jié)問題

?概念層只關(guān)心會話內(nèi)容，不關(guān)心語種和會話方式

?語言層只關(guān)心語種，不關(guān)心會話內(nèi)容和方式

■媒介層只關(guān)心信息的傳遞，不關(guān)心信息的內(nèi)容

-使設(shè)計容易實(shí)現(xiàn)

■每一層向上一層提供服務(wù)

?每一層向下一層請求服務(wù)

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第一章概述

復(fù)雜系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

?第N層的功能

■向N+1層提供服務(wù)

?實(shí)現(xiàn)N層協(xié)議

?通過向NT層請求服務(wù)實(shí)現(xiàn)

-層次劃分的特點(diǎn)

＜各層的功能相對獨(dú)立

-每層的改變不影響其他層

■接口的作用

-定義請求/提供服務(wù)的方式

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第一章概述

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分層模型

的例子

■對等實(shí)體Peer

■不同機(jī)器里包含的對應(yīng)

層的實(shí)體（軟件或硬件）

-對等實(shí)體通信

■一種抽象概念

-實(shí)現(xiàn)邏輯通信

網(wǎng)絡(luò)分析與設(shè)計（osi參考模型）-

第一章概述

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

■計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)定義

■一組協(xié)議層和它們的協(xié)議共同構(gòu)成一個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。

（接口不屬于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)）

-作用

-復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的抽象概念描述，形成網(wǎng)絡(luò)的框架結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)

網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計；

-對每一層進(jìn)行功能界定，成為該層次的實(shí)現(xiàn)者進(jìn)行軟件

編程和硬件設(shè)計的依據(jù)。

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第一章述

接口與服務(wù)的關(guān)系

服務(wù)訪問點(diǎn)SAP

（唯一標(biāo)識）

n/n+1接

口

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第一章概述

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第一章概述

■無連接服務(wù)（數(shù)據(jù)報）

-每個報文相對獨(dú)立

■到達(dá)目的地的先后順序可能是亂序

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第一章述

服務(wù)的類型

連接性服務(wù)類型應(yīng)用例子

可靠的報文流貝面序列

面向連接可靠的字節(jié)流遠(yuǎn)程登錄

不可靠的連接數(shù)字話首

不可靠的數(shù)據(jù)報電子垃圾郵件

無連接有確認(rèn)的數(shù)據(jù)報掛號郵件

請求/應(yīng)答數(shù)據(jù)庫查詢

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第一章概述

服務(wù)原語

原語（操作）含義

請求request(\)實(shí)體請求服務(wù)完成某項(xiàng)工作

指示indication(/)實(shí)體被通知以發(fā)生某個事件

響應(yīng)response(/)實(shí)體對某個事件作出響應(yīng)

確認(rèn)confirm(\)某個早期請求的響應(yīng)返回實(shí)體

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第一章述

協(xié)議與服務(wù)的關(guān)系

■服務(wù)

■本層向上一層提供的一組原語（操作）。

■定義本層準(zhǔn)備好代表其用戶執(zhí)行什么操作，但不管它們的具體實(shí)現(xiàn)。

■協(xié)議

-對等實(shí)體間交換的分組的格式和含義的一組規(guī)則。

-實(shí)體根據(jù)協(xié)議實(shí)現(xiàn)自己的服務(wù)定義。

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.第一章

概述

有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織

ANSI：美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(AmericanNationalStandardInstitute)

ITU：國際電信聯(lián)盟(InternationalTelecommunicationUnion)

EIA：電子工業(yè)協(xié)會(ElectronicIndustriesAssociation)

IEEE：電氣和電子工程師協(xié)會(InstituteofElectricalandElectronics

Engineers)

ISO：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(InternationalStandardOrganization)

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第一章述

OSI參考模型各層

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)發(fā)表了開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM：OpenSyterms

Interconnection/ReferenceModel)并被正式批準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)。稱為0SI參考模型,

并記為OSI/RM,有時簡稱為OSIo

第7層應(yīng)用層Application

第6層表示層Presentation

第5層會話層Session

第4層傳輸層Transport

第3層網(wǎng)絡(luò)層Network

第2層數(shù)據(jù)鏈路層DataLink

第工層物理層Physical

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第一章概述

OSI參考模型的基本思想

網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)具有相同的層次

不同節(jié)點(diǎn)的同等層具有相同的功能

同一節(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層之間通過接口通信

每一層可以使用下層提供的服務(wù)，并

向其上層提供服務(wù)

不同節(jié)點(diǎn)的同等層按照協(xié)議實(shí)現(xiàn)對等

層之間的通信

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第一章概述

在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，對等層協(xié)議之間交換的信息單元統(tǒng)稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元

（PDU,ProtocolDataUnit）o

而傳輸層及以下各層的PDU另外還有各自特定的名稱：

A應(yīng)用層----報文（Message）

A傳輸層----數(shù)據(jù)段（Segment）（報文）

A網(wǎng)絡(luò)層——分組（數(shù)據(jù)包）（Packet）

A數(shù)據(jù)鏈路層----數(shù)據(jù)幀（Frame）

A物理層——比特（Bit）

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第一章概述

?數(shù)據(jù)封裝

一臺計算機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)到另一臺計算機(jī)，數(shù)據(jù)首先必須打包，打包的過程稱為封裝。

封裝就是在數(shù)據(jù)前面加上特定的協(xié)議頭部。

數(shù)據(jù)

■OSI參考模型7層的運(yùn)行方式,協(xié)議頭I數(shù)據(jù)一

■各層的數(shù)據(jù)單元

APDUAPDU

PPDUPH+APDU

SPDUSH+PPDU

TPDUTH+SPDU

分組(Packet)PacketHeader+TPDU

幀(Frame)FH+Packet+FT

比特流(BitsStream)0100011010110011100101101

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第一章概述

完整的OSI數(shù)據(jù)傳遞與流動過程

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第一章述

各層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

物理層：中繼器(Repeater)＞集線器

(Hub)

網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的流動數(shù)據(jù)鏈路層：網(wǎng)橋(Bridge)＞交換機(jī)

(Switch)

主機(jī)A網(wǎng)絡(luò)層：路由器(Router)主機(jī)B

7高層：網(wǎng)關(guān)(Gateway)APDU7

6PPDU6

5SPDU5

路由器

4TPDU4

3

2

1

C主機(jī)1

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第一章概述

數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆庋b和解封

7.APPLICATIONLAYER

封裝過程

6.PRESENTATIONLAYERsegmentfpacketf

frame-Bit

5.SESSIONLAYER

解封過程

4.TRANSPORTLAYERbit—frame—packet

—segment

3.NETWORKLAYER

2.DATALINKLAYER

1.PHYSICALLAYER

I第一章概述

OSI各層功能概述

■第7層：應(yīng)用層(Application)

-為用戶的應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)

-識別并證實(shí)目的通信方的可用性

-使協(xié)同工作的應(yīng)用程序之間進(jìn)行同步

-判斷是否為通信過程申請了足夠的資源

應(yīng)用層協(xié)議的例子：

遠(yuǎn)程登錄協(xié)議Telnet、文件傳輸協(xié)議FTP、

超文本傳輸協(xié)議HTTP、域名服務(wù)DNS、

簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP、郵局協(xié)議POP3等

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第一章概述

:第6層：表示層（Presentation）

-處理被傳送數(shù)據(jù)的表示問題，即信息的語法和語義。如有必

要，使用一種通用的數(shù)據(jù)表示格式在多種數(shù)據(jù)表示格式之間進(jìn)

行轉(zhuǎn)換。

例如：在日期、貨幣、數(shù)值（特別是浮點(diǎn)數(shù)）等本地數(shù)據(jù)表示

格式與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表示格式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)的加解密、壓縮/

解壓縮等

本地表示1本地表示2

表示層

傳輸層

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第一章概述

第5層：會話層(Session)

-建立、管理和中止不同機(jī)器上的應(yīng)用程序之間的會話。

?會話：完成一項(xiàng)任務(wù)而進(jìn)行的一系列相關(guān)的信息交換。

-同步(解決失敗后從哪里重新開始)

?設(shè)置檢查點(diǎn)一會話失敗后，恢復(fù)到最后一個檢查點(diǎn)處，而不用從頭開始。

例如：數(shù)據(jù)送到打印服務(wù)器上打印。接收的數(shù)據(jù)已被確認(rèn)，但打印機(jī)出現(xiàn)

故障。這時沒必要再從頭開始打印，只要在每頁開始處設(shè)置檢查點(diǎn)，打印出錯

時只需重傳最后一個檢查點(diǎn)以后的頁面。

-活動管理，保證活動的完整性和正確性。

?活動:相對獨(dú)立的一組相關(guān)操作。

例如：一次會話傳送多個文件，其中每一個文件的傳

I第一章概述

■第4層：傳輸層（Transport）

-為源端主機(jī)到目的端主機(jī)提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù);

屏蔽各類通信子網(wǎng)的差異，使上層不受通信子網(wǎng)技術(shù)

變化的影響。

-進(jìn)行數(shù)據(jù)分段并組裝成報文流；

-提供“面向連接”（虛電路）和“無連接”（數(shù)據(jù)報）

兩種服務(wù)；

-傳輸差錯校驗(yàn)與恢復(fù)；

-信息流控制，防止數(shù)據(jù)傳輸過載。

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第一章概述

數(shù)據(jù)報與虛電路的概念「

數(shù)據(jù)報：無連接的服務(wù)；虛電路：面向連接的服務(wù)

數(shù)據(jù)報——每個分組作為一個獨(dú)立的信息單位傳送

特征：不需要連接，也無需確認(rèn)

完整的網(wǎng)絡(luò)地址（源和目的）——信道利用率低

不保證按序到達(dá)；每個分組均需進(jìn)行路由選擇

虛電路——傳輸前先建立一條邏輯連接，傳輸結(jié)束后拆除

特征：需要建立連接

僅在建立連接時需要全網(wǎng)地址，傳輸時用虛電路號

按序到達(dá)；僅在建立連接時需要路由選擇

兩類虛電路：

永久虛電路一租用后便永久建立，退租后拆除。

交換虛電路一需要通信時建立，通信結(jié)束便拆除。

?傳輸層的特點(diǎn)

?傳輸層以上各層：面向應(yīng)用；以下各層：面向傳輸。傳輸層位于資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)的交界處,

起著承上啟下的作用。

■與網(wǎng)絡(luò)層的部分服務(wù)有重疊交叉。如何平衡取決于兩者的功能劃分。

■真正意義上的從源到目標(biāo)實(shí)現(xiàn)“端到端”連接的層。

-1-3層：鏈接中繼；

■4-7層：端到端

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第一章概述

■第3層：網(wǎng)絡(luò)層（Network）

-在源端與目的端之間建立、維護(hù)、終止網(wǎng)絡(luò)的連接。

-功能和服務(wù)

?最佳路由選擇和數(shù)據(jù)包中轉(zhuǎn)

?流量控制和擁塞控制

?差錯檢測與恢復(fù)

?流量統(tǒng)計和記賬

路由選擇

如何在多條通信路徑中找一條最佳路徑？

依據(jù)：速度，距離（步跳數(shù)），價格，擁塞程度

路由表建立與維護(hù)

■靜態(tài)：人工設(shè)置，只適用于小型網(wǎng)絡(luò)

■動態(tài)：運(yùn)行過程中根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況自動地動態(tài)維護(hù)

路由算法距離向量算法：RIP、CGP等鏈路狀態(tài)算法:OSPF

寺

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第一章概述

第2層：數(shù)據(jù)鏈路層(DataLink)

在物理線路上提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸，使之對網(wǎng)絡(luò)層呈現(xiàn)為一條無

錯的線路。所關(guān)心的問題包括：

?物理地址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?/p>

?組幀：把數(shù)據(jù)封裝在幀中，按順序傳送，并處理返回的確認(rèn)幀;

?定界與同步：產(chǎn)生/識別幀邊界；

?差錯恢復(fù)：采用重傳(ARQ)的方法；

?流量控制：收發(fā)雙方傳輸速率的匹配。

■廣播式信道問題(LANorWireless)：

涉及到如何控制對共享信道的訪問。

將數(shù)據(jù)鏈路層劃分為邏輯鏈路控制(LogicalLinkControl,LLC)ffi

介質(zhì)訪問控制子層(MediaAccessControl,MAC)兩個子層，由

MAC子層解決介質(zhì)訪問控制問題。

幾種主要的介質(zhì)訪問控制方法：

-CSMA/CD-TOKENPASSING-TokenRing-Token

Bus

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I第一章概述

-MAC子層的地址

*網(wǎng)絡(luò)中的每臺主機(jī)都必須有一個48位（6Byte）的全局地址，它是該主機(jī)在全球范圍的

唯一標(biāo)識符，與其物理位置無關(guān)。（比較IP地址）

*該全局地址稱為MAC地址，也稱為物理地址，通常固化在網(wǎng)卡上。

*當(dāng)一臺計算機(jī)插上一塊網(wǎng)卡后，該計算機(jī)的物理地址就是該網(wǎng)卡的MAC地址。

*MAC地址的例子（以十六進(jìn)制表示）：02?60?8C?67?05-A2

----------------------校驗(yàn)區(qū)間--------------------?

A：MAC地址字段，包括源地址和目的地址

C：控制字段

FCS：幀檢驗(yàn)序列，一般采用CRC校驗(yàn)。其校驗(yàn)范圍包括A、C和Data字段

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第一章概述

■第1層:物理層(Physical)

-實(shí)現(xiàn)在物理媒體上透明地傳送原始比特流。

-定義了激活、維護(hù)和關(guān)閉終端用戶之間機(jī)械的、電氣的、過程的和功

能的特性。

數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE、數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE

?DTE——用于處理用戶數(shù)據(jù)的設(shè)備。如計算機(jī)、路由器。

?DCE——用于把DTE發(fā)出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成適合于在傳輸介質(zhì)上傳

輸?shù)男问?。如MODEM。

物理層的特性包括：

■機(jī)械特性：物理連接器的尺寸、形狀、規(guī)格

■電氣特性：信號電平，脈沖寬度，頻率，數(shù)據(jù)傳送速率，最大傳

送距離等

■功能特性：接口引腳的功能作用

■規(guī)程特性：信號時序，應(yīng)答關(guān)系，操作過程

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t第二章物理層

物理層的功能

處于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的最低層；

作用：實(shí)際的物理傳輸，即用來傳遞原始比特流信息的載體。

物理層就是定義激活、維護(hù)、中斷終端用戶之間物理層的電子的、機(jī)械的、

過程的、功能的規(guī)范。

數(shù)據(jù)單位：比特流。

物理層的基本概念

■位信號（比特）bit:一個二進(jìn)制位所含的信息為1比特。

注意：Byte表示字節(jié)，1字節(jié)表示8bit。一般用B表示字節(jié)，b表示比特（或

位）。一個漢字二2個字節(jié)。

■數(shù)據(jù)傳輸速率：bps或b/s（bitpersecond）位/秒。即每秒比特數(shù)為發(fā)送信

息快慢的單位。

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第二章物理層

本章內(nèi)容

物理層的定義和功能

物理層的特性

典型的物理層標(biāo)準(zhǔn)接口

EIARS-232-C

IEARS-449/422-A/423-A

CCITTX.21

傳輸介質(zhì)

基本網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

其它網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

物理傳輸信息編碼與調(diào)制技術(shù)

物理接口標(biāo)準(zhǔn)與信道復(fù)用技術(shù)

物理層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

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第二章物理層

物理層的定義和功能

-物理層的定義

-ISO/OSI關(guān)于物理層的定義：物理層提供機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)

程的特性，目的是啟動、維護(hù)和關(guān)閉數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間進(jìn)行比特傳輸?shù)?/p>

物理連接。這種連接可能通過中繼系統(tǒng)，在中繼系統(tǒng)內(nèi)的傳輸也是在物

理層的。

■物理層的功能

-在兩個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間提供透明的比特流傳輸。

-兒點(diǎn)說明

■連接方式（點(diǎn)到點(diǎn)，點(diǎn)到多點(diǎn)）

■通信方式（單工，半雙工，全雙工）

■位傳輸方式（串行，并行）

物理層的四個重要特性

機(jī)械特性(mechanicalcharacteristics)

電氣特性(electricalcharacteristics)

功能特性(functionalcharacteristics)

■規(guī)程特性(proceduralcharacteristics)

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第二章物理層

物理層的特性（1）

■機(jī)械特性

?主要定義物理連接的邊界點(diǎn)，即接插裝置。規(guī)定物理連接時所采用的規(guī)格、引腳的數(shù)

量和排列情況。

?常用的標(biāo)準(zhǔn)接口

ISO2110,25芯連接器,EIARS-232-C,EIARS-366-A

ISO2593,34芯連接器，V.35寬帶MODEM

ISO4902,37芯和9芯連接器，EIARS-449

ISO4903,15芯連接器，X.20、X.21、X.22

■電氣特性

?規(guī)定傳輸二進(jìn)制位時，線路上信號的電壓高低、阻抗匹配、傳輸速率和距離限制。

?早期的標(biāo)準(zhǔn)是在邊界點(diǎn)定義電氣特性，例如EIARS-232-C、V.28；最近的標(biāo)準(zhǔn)則說明

了發(fā)送器和接受器的電氣特性，而且給出了有關(guān)對連接電纜的控制。

-CCITT標(biāo)準(zhǔn)化的電氣特性標(biāo)準(zhǔn)

.CCITTV.10/X.26：新的非平衡型電氣特性，EIARS-423-A

.CCITTV.11/X.27：新的平衡型電氣特性，EIARS-422-A

.CCITTV.28：非平衡型電氣特性，EIARS-232-C

.CCITTX.21/EIARS-449

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第二章物理層

物理層的特性（2）

-功能特性

?主要定義各條物理線路的功能。

■線路的功能分為四大類：

-數(shù)據(jù)

-控制

-定時

?地

■規(guī)程特性

■主要定義各條物理線路的工作規(guī)程和時序關(guān)系。

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第二章物理層

典型的物理層標(biāo)準(zhǔn)接口：EIARS-232-C

■19fo年美國電子工業(yè)協(xié)會EIA提出RS-232,1963年提出RS-232-A,1965年提出RS-232-B,1969年

提由RS-232-C。用于DTE/DCE之間的接口。

?機(jī)械特性

-25芯連接器，DTE為插頭，DCE為插座。

■電氣特性

-采用非平衡型電氣特性，低于-3V為“1”，高于+4V為“0”，最大20Kbps,最長15m。

■非平衡傳輸(unbalancedtransmission)：所有電路共享一個公用的地線。

■平衡傳輸(balancedtransmission)：每個主要電路需要兩根線，沒有公用的地線。

■功能特性

-定義了21條線，許多子集，基本與CCHTV.24兼容。

.Fig.2-21

■規(guī)程特性

?對不同的功能子集，有不同的規(guī)程。

-RS-232-C有14中不同的接口類型，適合于：單工，半雙工，全雙工，同步，異步

-RS-232-C的不足與改進(jìn)不足：傳輸性能低，距離短，速率低。

?改進(jìn)：重新設(shè)計，以RS-232-C為基礎(chǔ)改進(jìn)，1977年提出RS-449。

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第二章物理層

ProtectiveGround(1)

Transmit(2)

Receive(3)

RequesttoSend(4)

ComputerCleartoSend(5)Modem

orDataSetReady(6)

terminal

CommonReturn⑺

CarnerDetect(8)

DataTerminalReady(20)

Fig.2-21.SomeoftheprincipalRS-232-Ccircuits.Thepin

numbersaregiventnparentheses.

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Caption:RS-232connectors,showingwiringforthree-wire

connection.

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j第二章物理層

典型的物理層標(biāo)準(zhǔn)接口EIARS-449/422-A/423-A

■EIARS-449是為替代RS-232-C而提出的物理層標(biāo)準(zhǔn)接口。實(shí)際上是一體化的三個標(biāo)準(zhǔn)。

主要改進(jìn)

-改善了性能，加長了接口電纜距離，加大了數(shù)據(jù)傳輸率；

■增加了新的接口功能，例如，回送檢查；

-解決了機(jī)械接口問題。

機(jī)械特性

■37芯或9芯連接器。

電氣特性

-與RS-232-C相連，采用非平衡型電氣特性RS-423-A,20Kbps以下

?其他情況，采用平衡型電氣特性RS-422-A和RS-423-A,20Kbps~2Mbps

功能特性

-定義了30條功能線。

規(guī)程特性

.基本上以RS-232-C為基礎(chǔ)。

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I第二章物理層

典型的物理層標(biāo)準(zhǔn)接口：CCITTX.21

-X.21：在公共數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN中進(jìn)行同步操作