第3章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議

1、制作：鐵新城 湛江師院1本章重點本章重點=層次化體系結(jié)構(gòu)：層次化體系結(jié)構(gòu)：OSI、TCP/IP= 主要層的功能及相關(guān)協(xié)議主要層的功能及相關(guān)協(xié)議 物理層物理層 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 傳輸層傳輸層 應(yīng)用層應(yīng)用層制作：鐵新城 湛江師院2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的背景網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的背景網(wǎng)絡(luò)的狀況網(wǎng)絡(luò)的狀況多種通信媒介多種通信媒介有線、無線。有線、無線。不同種類的設(shè)備不同種類的設(shè)備通用、專用。通用、專用。不同的操作系統(tǒng)不同的操作系統(tǒng)Unix、Windows 。不同的應(yīng)用環(huán)境不同的應(yīng)用環(huán)境固定、移動。固定、移動。不同種類業(yè)務(wù)不同種類業(yè)務(wù)分時、交互、實時。分時、交互、實時。寶貴的投資和積累寶貴的投

2、資和積累有形、無形。有形、無形。用戶業(yè)務(wù)的延續(xù)性用戶業(yè)務(wù)的延續(xù)性不允許出現(xiàn)大的跌宕起伏不允許出現(xiàn)大的跌宕起伏它們互相交織，形成了非常復(fù)雜的系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境。它們互相交織，形成了非常復(fù)雜的系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境。制作：鐵新城 湛江師院3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)就是使這些用不同媒介連接起來的不就是使這些用不同媒介連接起來的不同設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在不同的應(yīng)用環(huán)境下實現(xiàn)互操作性，同設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在不同的應(yīng)用環(huán)境下實現(xiàn)互操作性，并滿足各種業(yè)務(wù)的需求的一種粘合劑，它營造了一種并滿足各種業(yè)務(wù)的需求的一種粘合劑，它營造了一種“生存空間生存空間”任何廠商的任何產(chǎn)品、以及任何技任何廠商的任何產(chǎn)品、以及任何技術(shù)只要遵守這個空間的行

3、為規(guī)則，就能夠在其中生存術(shù)只要遵守這個空間的行為規(guī)則，就能夠在其中生存并發(fā)展。并發(fā)展。 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)解決異質(zhì)性問題采用的是分層方解決異質(zhì)性問題采用的是分層方法。法。把復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)問題劃分為若干個較小的、把復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)問題劃分為若干個較小的、單一的問題，在不同層上予以解決。單一的問題，在不同層上予以解決。就像編程時把問題分解為很多小的模塊來解決一樣。就像編程時把問題分解為很多小的模塊來解決一樣。制作：鐵新城 湛江師院41.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有哪些層次？每一層的功能是什網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有哪些層次？每一層的功能是什么？（么？（分層與功能分層與功能）2.各層之間的關(guān)系是怎樣的？它們?nèi)绾芜M(jìn)行交各層之間

4、的關(guān)系是怎樣的？它們?nèi)绾芜M(jìn)行交互？（互？（服務(wù)與接口服務(wù)與接口）3.通信雙方的數(shù)據(jù)傳輸要遵循哪些規(guī)則？（通信雙方的數(shù)據(jù)傳輸要遵循哪些規(guī)則？（協(xié)協(xié)議議）層次結(jié)構(gòu)方法包括三個內(nèi)容：分層及每層功能，服務(wù)與層間接口，協(xié)議。制作：鐵新城 湛江師院5層次化的結(jié)構(gòu)l將任務(wù)劃分成多個子任務(wù)。l各個模型被安置成垂直的任務(wù)棧。l棧中的每一層完成與另一個系統(tǒng)通信任務(wù)中的一個相關(guān)子集。l這個子集又依賴下邊的一層完成更原始的功能。下邊的一層都對高一層提供服務(wù)。l理想情況下，層次的定義應(yīng)該使得在任何一層發(fā)生變化時都不要求其他層次也跟著改動。制作：鐵新城 湛江師院6把網(wǎng)絡(luò)操作分成復(fù)雜性較低的單元，結(jié)構(gòu)清晰，易把網(wǎng)絡(luò)操作分成

5、復(fù)雜性較低的單元，結(jié)構(gòu)清晰，易于實現(xiàn)和維護(hù)于實現(xiàn)和維護(hù)定義并提供了具有兼容性的標(biāo)準(zhǔn)接口定義并提供了具有兼容性的標(biāo)準(zhǔn)接口使設(shè)計人員能專心設(shè)計和開發(fā)所關(guān)心的功能模塊使設(shè)計人員能專心設(shè)計和開發(fā)所關(guān)心的功能模塊獨立性強(qiáng)獨立性強(qiáng)上層只需了解下層通過層間接口提供上層只需了解下層通過層間接口提供什么服務(wù)什么服務(wù)黑箱方法黑箱方法適應(yīng)性強(qiáng)適應(yīng)性強(qiáng)只要服務(wù)和接口不變，層內(nèi)實現(xiàn)方法只要服務(wù)和接口不變，層內(nèi)實現(xiàn)方法可任意改變可任意改變一個區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的變化不會影響另外一個區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)，一個區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的變化不會影響另外一個區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)，因此每個區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)可單獨升級或改造因此每個區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)可單獨升級或改造制作：鐵新城 湛江師院7實

6、體：實體：任何可以發(fā)送或接收信息的硬件任何可以發(fā)送或接收信息的硬件/軟件進(jìn)程。軟件進(jìn)程。對等層：對等層：兩個不同系統(tǒng)的同名層次。兩個不同系統(tǒng)的同名層次。對等實體：對等實體：位于不同系統(tǒng)的同名層次中的兩個實體。位于不同系統(tǒng)的同名層次中的兩個實體。 協(xié)議作用在對等實體之間協(xié)議作用在對等實體之間。接口：接口：相鄰兩層之間交互的界面，定義相鄰兩層之間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)。的操作及下層對上層的服務(wù)。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。供給其相鄰上層。制作：鐵新城 湛江師院8指兩臺通信設(shè)備之

7、間管理數(shù)據(jù)交換的一整套規(guī)則，包括語義、語法、定時。l一個協(xié)議包括下列主要特征：n語義（semantics）：定義了通信雙方要“講什么”，如規(guī)定通信雙方要發(fā)出什么控制信息、執(zhí)行的動作、返回的應(yīng)答。包括了協(xié)調(diào)和差錯處理所用的控制信息。n語法（syntax）：定義了怎樣進(jìn)行通信，即“如何講”，即規(guī)定數(shù)據(jù)和控制信息的格式。定時（timing）：定義了何時進(jìn)行通信，例如同步和異步傳輸, 設(shè)定涉及速率匹配和設(shè)置序號。制作：鐵新城 湛江師院9層次化的結(jié)構(gòu)層次化的結(jié)構(gòu)l將任務(wù)劃分成多個子任務(wù)。l各個模型被安置成垂直的任務(wù)棧。l棧中的每一層完成與另一個系統(tǒng)通信任務(wù)中的一個相關(guān)子集。l這個子集又依賴下邊的一層完成

8、更原始的功能。下邊的一層都對高一層提供服務(wù)。l理想情況下，層次的定義應(yīng)該使得在任何一層發(fā)生變化時都不要求其他層次也跟著改動。制作：鐵新城 湛江師院10OSI參考模型參考模型禁止禁止不同主機(jī)的對等層之間的直接通不同主機(jī)的對等層之間的直接通信。信。實際上，每一層必須依靠相鄰層提供的服務(wù)來實際上，每一層必須依靠相鄰層提供的服務(wù)來與另一臺主機(jī)的對應(yīng)層通信。與另一臺主機(jī)的對應(yīng)層通信。 上層使用下層提供的服務(wù)上層使用下層提供的服務(wù)Service user； 下層向上層提供服務(wù)下層向上層提供服務(wù)Service provider。以不同國籍的人進(jìn)行信息交流為例。以不同國籍的人進(jìn)行信息交流為例。(見下頁圖見下頁

9、圖)制作：鐵新城 湛江師院11“你好你好”“Hello”傳真?zhèn)髡嬷袊袊處熃處煼g翻譯秘書秘書“Hallo”“Hello”傳真?zhèn)髡娴聡聡處熃處煼g翻譯秘書秘書對交談內(nèi)容的共識對交談內(nèi)容的共識用英語對話用英語對話使用傳真通信使用傳真通信P3P2P1物理通信線路物理通信線路問題： 中國教師與德國教師之間、翻譯之間，他們是在直接通信嗎？ 翻譯、秘書各向誰提供什么樣的服務(wù)？ 中德教師、翻譯各使用誰提供的什么服務(wù)？制作：鐵新城 湛江師院12P3P2P1對等層通信的實質(zhì)對等層通信的實質(zhì)： 對等層實體之間虛擬通信對等層實體之間虛擬通信 下層向上層提供服務(wù)下層向上層提供服務(wù)實際通信在最底層完成實際通信在

10、最底層完成右圖給出了對等層通信右圖給出了對等層通信更一般的抽象。更一般的抽象。 2 1 3 2 1物理通信線路物理通信線路 3 N+1 N N-1 N+1 N N-1Pn-1PnPn+1系統(tǒng)系統(tǒng)A系統(tǒng)系統(tǒng)B消息消息n+1/n層接口處n層提供服務(wù)n/n-1層接口處n-1層提供服務(wù)制作：鐵新城 湛江師院13lOSI模型是一個分層結(jié)構(gòu)的模型，它定義了異種計算機(jī)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的主體結(jié)構(gòu)。每一層都有特定的功能，連接了較低層和較高層的服務(wù)。OSI的參考模型分層原則OSI模型共有七層，其分層原則如下：(1)根據(jù)功能的需要分層。(2)每一層應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)一個定義明確的功能。(3)每一層功能的選擇應(yīng)當(dāng)有助于制定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的國

11、際標(biāo)準(zhǔn)。制作：鐵新城 湛江師院14(4)每層界面的選擇應(yīng)盡量減少跨過接的信息量。(5)層數(shù)應(yīng)足夠多，以避免不同的功能混雜在同一層中，但也不能太多，否則體系結(jié)構(gòu)過于龐大。(6)每一個層次的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對上下層均是不可見的，只在相鄰層之間建立接口。(7)根據(jù)不同的通信服務(wù)需要，可在同一層內(nèi)進(jìn)一步建立若干子層。制作：鐵新城 湛江師院15l1. 物理層（The Physical Layer）n在物理線路上傳輸原始的二進(jìn)制數(shù)據(jù)位（基本網(wǎng)絡(luò)硬件）。l2. 數(shù)據(jù)鏈路層（The Data Link Layer）n在有差錯的物理線路上提供無差錯的數(shù)據(jù)傳輸（Frame）。l3. 網(wǎng)絡(luò)層（The Network Lay

12、er）n控制通信子網(wǎng)提供源點到目的點的數(shù)據(jù)傳送（Packet）。l4. 運(yùn)輸層（The Transport Layer）n為用戶提供端到端的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。l5. 會話層（The Session Layer）n為用戶提供會話控制服務(wù)（安全認(rèn)證）。l6. 表示層（The Presentation Layer）n為用戶提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和表示服務(wù)。l7. 應(yīng)用層（The Application Layer）制作：鐵新城 湛江師院16應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會話層會話層運(yùn)輸層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層主機(jī)主機(jī)A網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路

13、層物理層物理層應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會話層會話層運(yùn)輸層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層主機(jī)主機(jī)B路由器路由器1路由器路由器nP3P2P1P3P2P1內(nèi)部子網(wǎng)內(nèi)部子網(wǎng)協(xié)議協(xié)議7654321數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)單元單元APDUPPDUSPDUTPDU分組幀位應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議表示層協(xié)議表示層協(xié)議會話層協(xié)議會話層協(xié)議運(yùn)輸層協(xié)議運(yùn)輸層協(xié)議制作：鐵新城 湛江師院17一臺計算機(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，打包的過程成為先必須打包，打包的過程成為封裝封裝。 封裝就是在數(shù)據(jù)前面加上特定的協(xié)議頭部。封裝就是在數(shù)據(jù)前面加上特定的協(xié)議頭部。數(shù)數(shù) 據(jù)

14、據(jù)協(xié)議頭協(xié)議頭發(fā)送郵件的例子：信裝入寫有源地址和目的地址發(fā)送郵件的例子：信裝入寫有源地址和目的地址的信封中發(fā)送，還要寫明用航空或掛號的信封中發(fā)送，還要寫明用航空或掛號。數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)制作：鐵新城 湛江師院18OSI參考模型中，對等層協(xié)議之間交換的信息單元統(tǒng)稱參考模型中，對等層協(xié)議之間交換的信息單元統(tǒng)稱為為協(xié)議數(shù)據(jù)單元協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU,Protocol Data Unit)。 OSI參考模型中每一層都要依靠下一層提供的服務(wù)。參考模型中每一層都要依靠下一層提供的服務(wù)。為了提供服務(wù)，下層把上層的為了提供服務(wù)，下層把上層的PDU作為本層的數(shù)據(jù)封裝作為本層的數(shù)據(jù)封裝，然后加入本層的頭部（和尾部）。頭部中

15、含有完成，然后加入本層的頭部（和尾部）。頭部中含有完成數(shù)據(jù)傳輸所需的控制信息。數(shù)據(jù)傳輸所需的控制信息。這樣，數(shù)據(jù)自上而下遞交的過程實際上就是不斷封裝這樣，數(shù)據(jù)自上而下遞交的過程實際上就是不斷封裝的過程。到達(dá)目的地后自下而上遞交的過程就是不斷的過程。到達(dá)目的地后自下而上遞交的過程就是不斷拆封的過程。由此可知，在物理線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，拆封的過程。由此可知，在物理線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，其外面實際上被包封了多層其外面實際上被包封了多層“信封信封”。但是，某一層只能識別由對等層封裝的但是，某一層只能識別由對等層封裝的“信封信封”，而，而對于被封裝在對于被封裝在“信封信封”內(nèi)部的數(shù)據(jù)僅僅是拆封后將其內(nèi)部的數(shù)據(jù)

16、僅僅是拆封后將其提交給上層，本層不作任何處理。提交給上層，本層不作任何處理。制作：鐵新城 湛江師院19數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 段頭段頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 段頭段頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)頭網(wǎng)絡(luò)頭幀頭幀頭 段頭段頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)頭網(wǎng)絡(luò)頭幀尾幀尾數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)段段數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包幀幀比特比特電脈沖電脈沖011101000011000010100101111010110封裝封裝拆封拆封制作：鐵新城 湛江師院20 TCP頭頭應(yīng)用層數(shù)據(jù)應(yīng)用層數(shù)據(jù)應(yīng)用層數(shù)據(jù)應(yīng)用層數(shù)據(jù) TCP頭頭應(yīng)用層數(shù)據(jù)應(yīng)用層數(shù)據(jù)IP頭頭幀頭幀頭 TCP頭頭應(yīng)用層數(shù)據(jù)應(yīng)用層數(shù)據(jù)IP頭頭幀尾幀尾應(yīng)用層應(yīng)用層 傳輸層傳輸層 網(wǎng)際層網(wǎng)際層 數(shù)鏈層數(shù)鏈層 制作：鐵新城 湛江師院21n第第7層

17、：應(yīng)用層層：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)為用戶的應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù) 識別并證實目的通信方的可用性識別并證實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：應(yīng)用層協(xié)議的例子： 遠(yuǎn)程登錄協(xié)議遠(yuǎn)程登錄協(xié)議Telnet、文件傳輸協(xié)議、文件傳輸協(xié)議FTP、 超文本傳輸協(xié)議超文本傳輸協(xié)議HTTP、域名服務(wù)、域名服務(wù)DNS、 簡單郵件傳輸協(xié)議簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP、郵局協(xié)議、郵局協(xié)議POP3等等制作：鐵新城 湛江師院22本地表示本地表示1本地表示

18、本地表示2公共表示公共表示公共表示公共表示表示層表示層傳輸層傳輸層處理被傳送數(shù)據(jù)的表示問題，即信息的語法和語義。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)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。表示格式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。例如：在日期、貨幣、數(shù)值（特別是浮點數(shù)）等本地例如：在日期、貨幣、數(shù)值（特別是浮點數(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)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、壓縮據(jù)的加解密、壓縮/解壓縮等解壓縮等制作：鐵新城 湛江師院23n建立、管理和中止不同機(jī)器上的應(yīng)用程序之間的會

19、建立、管理和中止不同機(jī)器上的應(yīng)用程序之間的會話。話。會話：完成一項任務(wù)而進(jìn)行的會話：完成一項任務(wù)而進(jìn)行的一系列相關(guān)的信一系列相關(guān)的信息交換息交換。n同步（解決失敗后從哪里重新開始）同步（解決失敗后從哪里重新開始）設(shè)置檢查點設(shè)置檢查點會話失敗后，恢復(fù)到最后一個會話失敗后，恢復(fù)到最后一個檢查點處，而不用從頭開始。檢查點處，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，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，打印出錯時只需重傳最只要在每頁開始處設(shè)置檢查

20、點，打印出錯時只需重傳最后一個檢查點以后的頁面。后一個檢查點以后的頁面。制作：鐵新城 湛江師院24活動1活動2會話文件1文件2活動管理，保證活動的完整性和正確性?；顒庸芾?，保證活動的完整性和正確性?；顒樱合鄬Κ毩⒌囊唤M相關(guān)操作?；顒樱合鄬Κ毩⒌囊唤M相關(guān)操作。例如：一次會話傳送多個文件，其中每一個文件的例如：一次會話傳送多個文件，其中每一個文件的傳送為一個活動。傳送為一個活動。制作：鐵新城 湛江師院25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

21、錯校驗與恢復(fù)；信息流控制，防止數(shù)據(jù)傳輸過載。制作：鐵新城 湛江師院26數(shù)據(jù)報：無連接的服務(wù)；虛電路：面向連接的服務(wù)l數(shù)據(jù)報每個分組作為一個獨立的信息單位傳送 特征：不需要連接，也無需確認(rèn)l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l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l兩類虛電路： 永久虛電路租用后便永久建立，退租后拆除。 交換虛電路需要通信時建立，通信結(jié)束便拆除。制作：鐵新城 湛江師院27l傳輸層以上各層：面向應(yīng)用；以下各層：面向傳輸。傳輸層位

22、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。l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。l真正意義上的從源到目標(biāo)實現(xiàn)“端到端”連接的層。 1-3層：鏈接,中繼； 4-7層：端到端制作：鐵新城 湛江師院28l在源端與目的端之間建立、維護(hù)、終止網(wǎng)絡(luò)的連接。l功能和服務(wù)l最佳路由選擇和數(shù)據(jù)包中轉(zhuǎn)l流量控制和擁塞控制 差錯檢測與恢復(fù) 流量統(tǒng)計和記賬制作：鐵新城 湛江師院29l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l路由器路由表建立與維護(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)l路由算法 距離向

23、量算法：RIP、CGP等 鏈路狀態(tài)算法：OSPF等制作：鐵新城 湛江師院30l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。l所關(guān)心的問題包括： 物理地址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?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。制作：鐵新城 湛江師院31l涉及到如何控制對共享信道的訪問。l將數(shù)據(jù)鏈路層劃分為邏輯鏈路控制(Logical Link Control, LLC)和介質(zhì)訪問控制子層(Media Access Control，MAC)兩個子層，由MAC子層解決介質(zhì)訪問

24、控制問題。l兩種主要的介質(zhì)訪問控制方法： CSMA/CD TOKEN PASSINGvToken RingvToken Bus制作：鐵新城 湛江師院32l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)l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。l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地址的例子地址的例子(以十六進(jìn)制表示以十六進(jìn)制表示)：02 60 8C 67 05 A2制作：鐵新城 湛江師院33A：MAC地址字段，包括源地址和目的地址C：控制字段FCS：幀檢

25、驗序列，一般采用CRC校驗。其校驗范圍包括A、C和Data字段CAFCS校驗區(qū)間校驗區(qū)間Data網(wǎng)絡(luò)層的分組被封網(wǎng)絡(luò)層的分組被封裝在幀的裝在幀的Data域中域中制作：鐵新城 湛江師院34l實現(xiàn)在物理媒體上透明地傳送原始比特流。l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DCEvDTE用于處理用戶數(shù)據(jù)的設(shè)備。如計算機(jī)、路由器。vDCE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。 制作：鐵新城 湛江師院35l機(jī)械特性：物理連接器的尺寸、形狀、規(guī)格l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

26、距離等l功能特性：接口引腳的功能作用l規(guī)程特性：信號時序，應(yīng)答關(guān)系，操作過程制作：鐵新城 湛江師院36基本功能：基本功能：盡可能屏蔽傳輸媒體的差異，透明傳送和接收位流盡可能屏蔽傳輸媒體的差異，透明傳送和接收位流物理層的主要任務(wù)：物理層的主要任務(wù)：確定與傳輸媒體的接口的一些特性確定與傳輸媒體的接口的一些特性 機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和規(guī)程特性機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和規(guī)程特性物理層向數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù)：物理層向數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù)： 物理連接物理連接 物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元（物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元（PSDU）：串行傳輸方式（）：串行傳輸方式（1位）、位）、 并行傳輸方式（并行傳輸方式（8位）位）

27、順序化順序化 故障報告故障報告 服務(wù)質(zhì)量參數(shù)：誤碼率、數(shù)據(jù)率、傳輸時延服務(wù)質(zhì)量參數(shù)：誤碼率、數(shù)據(jù)率、傳輸時延制作：鐵新城 湛江師院37系統(tǒng)系統(tǒng)A變換器變換器系統(tǒng)系統(tǒng)B反變換器反變換器M雙絞線雙絞線接口接口電電-光光光光-電電光纖光纖CEF數(shù)據(jù)鏈路層實體數(shù)據(jù)鏈路層實體物理實體物理實體物理實體物理實體物理實體物理實體P1P1接口接口MFEC物理媒體連接物理媒體連接物理媒體連接物理媒體連接與媒體接口與媒體接口數(shù)據(jù)鏈路層實體數(shù)據(jù)鏈路層實體系統(tǒng)連接的實際環(huán)境系統(tǒng)連接的實際環(huán)境系統(tǒng)連接的邏輯環(huán)境（物理層模型）系統(tǒng)連接的邏輯環(huán)境（物理層模型）制作：鐵新城 湛江師院38一、一、EIA -232-E標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) （

28、CCITT V.24） DTE（數(shù)據(jù)終端設(shè)備）：（數(shù)據(jù)終端設(shè)備）：具有一定數(shù)據(jù)處理能力及收發(fā)數(shù)據(jù)具有一定數(shù)據(jù)處理能力及收發(fā)數(shù)據(jù) 能力的設(shè)備，如計算機(jī)。能力的設(shè)備，如計算機(jī)。 DCE（數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備）：（數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備）：在在DTE和傳輸線路之間提供信號變換和傳輸線路之間提供信號變換 和編碼功能，并負(fù)責(zé)建立、保持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接，如和編碼功能，并負(fù)責(zé)建立、保持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接，如MODEM 機(jī)械特性：機(jī)械特性：25針插座針插座 ( ISO 2110 ) 電氣特性：電氣特性：低于低于-3伏表示伏表示“1”， 高于高于3伏表示伏表示“0”，最大速率，最大速率 20Kbps, 最大電纜長度

29、為最大電纜長度為15米米 ( V.28 ) 功能特性：功能特性：引腳信號的含義，如引腳信號的含義，如DTR表示表示DTE通電，通電，DSR表示表示DCE 通電通電 (V.24) 規(guī)程特性：規(guī)程特性： 動作的順序動作的順序 (V.24)制作：鐵新城 湛江師院39DTE ADCE ADTR （DTE就緒），撥號就緒），撥號DSRRTS（請求發(fā)送）（請求發(fā)送）CTS（允許發(fā)送）（允許發(fā)送）CD（載波檢測）（載波檢測）T(發(fā)送發(fā)送)RTDCE BDTE BRI（振鈴指示）（振鈴指示）DTRDSR （DCE就緒）就緒）載波信號載波信號CDR（接收）（接收）RTSCTS制作：鐵新城 湛江師院40DTEDT

30、E1 PG1保護(hù)地保護(hù)地223 R（接收）（接收）365422 RI（振鈴指示）（振鈴指示）20 DTR （DTE就緒）就緒）8 CD（載波檢測）（載波檢測） 7 CR（信號地）（信號地） 6 DSR（DCE就緒）就緒）5 CTS（允許發(fā)送）（允許發(fā)送）4 RTS（請求發(fā)送）（請求發(fā)送）222087 T(發(fā)送發(fā)送)制作：鐵新城 湛江師院41 RS-449：規(guī)定機(jī)械特性、功能特性和規(guī)程特性，：規(guī)定機(jī)械特性、功能特性和規(guī)程特性， 與與CCITT V.35一致一致 RS-423-A：規(guī)定電氣特性為非平衡傳輸，有公共地，：規(guī)定電氣特性為非平衡傳輸，有公共地， 電纜長度電纜長度10米，最大數(shù)據(jù)率為米，最

31、大數(shù)據(jù)率為300kbps RS-422-A：規(guī)定電氣特性為平衡傳輸，無公共地，：規(guī)定電氣特性為平衡傳輸，無公共地， 電纜長度超過電纜長度超過60米，最大數(shù)據(jù)率為米，最大數(shù)據(jù)率為2Mbps包含包含3個標(biāo)準(zhǔn)個標(biāo)準(zhǔn)RS-232用于標(biāo)準(zhǔn)電話線路；用于標(biāo)準(zhǔn)電話線路；RS-449則用于寬帶租用線路，典型速率為則用于寬帶租用線路，典型速率為48-168kbps制作：鐵新城 湛江師院42 機(jī)械特性：15根引腳 功能特性：8條信號線DTEDCET（發(fā)送）（發(fā)送）C（控制）（控制）R（接收）（接收）I（指示）（指示） S（位定時）（位定時）B（字節(jié)定時，可選）（字節(jié)定時，可選）Ga（DTE公共回線）公共回線）G（

32、地）（地）數(shù)字信道接口標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定DTE在建立和釋放呼叫時與DCE交換的信息，此時DCE表示DTE和網(wǎng)絡(luò)接口的設(shè)備制作：鐵新城 湛江師院43主叫主叫DTEDCEC接通，接通，T=0R=“+.+”T= 被叫地址被叫地址R=呼叫進(jìn)行信號呼叫進(jìn)行信號R=1， I接通接通T= 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)C斷開，斷開，T= 0R=0，I斷開斷開建建立立連連接接拆拆除除連連接接 X.21bis 建議：建議：用于用于RS-232-C/V.24設(shè)備的設(shè)備的過渡，使用模擬信道，過渡，使用模擬信道，DCE為同步為同步MODEM制作：鐵新城 湛江師院44l數(shù)據(jù)鏈路層的目的是為了提供功能上和規(guī)程上的方法，以建立、維護(hù)和釋放網(wǎng)絡(luò)實體間的數(shù)

33、據(jù)鏈路。l將源結(jié)點的網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)可靠地傳輸?shù)较噜彽哪康慕Y(jié)點的網(wǎng)絡(luò)層三種服務(wù)：三種服務(wù)：1.無確認(rèn)的無連接服務(wù)：目的結(jié)點不作確認(rèn)，差錯由上層負(fù)責(zé)無確認(rèn)的無連接服務(wù)：目的結(jié)點不作確認(rèn)，差錯由上層負(fù)責(zé)2.有確認(rèn)的無連接服務(wù)：目的結(jié)點對收到的幀要作確認(rèn)，發(fā)送有確認(rèn)的無連接服務(wù)：目的結(jié)點對收到的幀要作確認(rèn)，發(fā)送結(jié)點可以知道已發(fā)出的幀是否安全到達(dá)目的結(jié)點；誤幀重傳結(jié)點可以知道已發(fā)出的幀是否安全到達(dá)目的結(jié)點；誤幀重傳3.面向連接服務(wù)：可靠地傳送數(shù)據(jù)的服務(wù)，即提供在網(wǎng)絡(luò)實體面向連接服務(wù)：可靠地傳送數(shù)據(jù)的服務(wù)，即提供在網(wǎng)絡(luò)實體間建立、維持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的功能間建立、維持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的功能制作：鐵新城 湛江師院4

34、5l鏈路：一條無源的點到點的物理線路，中間沒有任何交換節(jié)點l基于物理層的協(xié)議，可以建立物理線路（即把鏈路通過接口串聯(lián)起來），但要在這條線路上傳送數(shù)據(jù)，還需要賦予物理鏈路一些基本的功能，包括： 鏈路管理： 幀同步： 流量控制： 差錯控制： 區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)和控制信息： 尋址： 網(wǎng)絡(luò)層實體的通信過程示例網(wǎng)絡(luò)層實體的通信過程示例數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層實體實體數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層實體實體網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層實體實體網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層實體實體系統(tǒng)系統(tǒng)A系統(tǒng)系統(tǒng)BDL-C.reqDL-C.conDL-C.resDL-C.ind響應(yīng)幀響應(yīng)幀DL-DC.indDL-D.reqDL-DC.indDL-D.ind連接請求幀連接請求幀DL-DC.req釋放連接請求幀釋放連接請求幀響應(yīng)幀響應(yīng)幀確認(rèn)幀確認(rèn)幀數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀DL-D.ind連接建立連接建立階段階段數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)傳送階段階段連接釋放連接釋放階段階段主機(jī)主機(jī)A主機(jī)主機(jī)A結(jié)點結(jié)點1結(jié)點結(jié)點1結(jié)點結(jié)點1傳輸層協(xié)議傳輸層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)虛通路數(shù)據(jù)虛通路數(shù)據(jù)虛通路數(shù)據(jù)虛通路數(shù)據(jù)實通路數(shù)據(jù)實通路數(shù)據(jù)實通路數(shù)據(jù)實通路數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路/邏輯鏈路邏輯鏈路 = （物理）鏈路（物理）鏈路 + 通信規(guī)程通信規(guī)程數(shù)據(jù)鏈路層提供