《計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用教程》 王洪

《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》

《Thecomputernetwork》適用專業(yè)：非計算機專業(yè)本科生學(xué)時數(shù)：32日期：2003.2.25

教學(xué)性質(zhì)與目的“計算機網(wǎng)絡(luò)”是我校計算機專業(yè)本、專科生和非計算機專業(yè)本科生計算機教學(xué)中第三層次的課程，是一門必修的基礎(chǔ)課。教學(xué)目的是使學(xué)生具有熟練地在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下操作計算機的能力，具備在網(wǎng)上獲取信息和交流的能力，掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的概念、計算機網(wǎng)絡(luò)的類型、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、具備網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用能力等。教學(xué)計劃總學(xué)時：32學(xué)時課堂教學(xué)參考教材：《計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用教程》王洪機械工業(yè)出版社參考資料：《數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)（第2版）》(美)BehrouzA.Forouzan機械工業(yè)出版社《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程》聶真理北京工業(yè)大學(xué)出版社

《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程》鄔恩溢北京大學(xué)出版社考核方式：筆試（期末70%+平時30%）課程教學(xué)內(nèi)容，學(xué)時分配第1章計算機網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)概述（4學(xué)時）第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)（6學(xué)時）第3章計算機體系結(jié)構(gòu)（6學(xué)時）第4章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（6學(xué)時）第5章局域網(wǎng)的設(shè)計與互連（2學(xué)時）第6章網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)（4學(xué)時）第7章網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用制作技術(shù)（2學(xué)時）考試（2學(xué)時）課程的教學(xué)基本要求和能力培養(yǎng)要求1．課堂講授在多功能教室中采用電子教案授課。2．作業(yè)布置筆頭作業(yè)，要求學(xué)生交作業(yè)本。3．考核方式學(xué)期末進行，采用開卷筆試的方法。4．能力培養(yǎng)要求著重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、動手能力與解決實際問題的能力。

本課程與其它課程的聯(lián)系和分工、先修課程計算機文化基礎(chǔ)計算機軟件技術(shù)基礎(chǔ)計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)

聯(lián)系方式：MF000376@STAFF.NJTU.EDU.CN第1章計算機網(wǎng)絡(luò)概述

計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)和通信技術(shù)緊密相結(jié)合的產(chǎn)物。計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展水平不僅反映了一個國家的計算機科學(xué)和通信技術(shù)水平，而且也是衡量其國力及現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志之一。

1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識網(wǎng)絡(luò)就是計算機，這已成為計算機領(lǐng)域人人皆知的格言。計算機網(wǎng)絡(luò)在改變著人們的生活和工作方式，人們足不出戶便可了解全球發(fā)生的重大事件，用快捷、方便的方法與世界各地的朋友進行聯(lián)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，使世界變得越來越小，生活節(jié)奏越來越快。它的產(chǎn)生擴大了計算機的應(yīng)用范圍，為信息化社會的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)源于計算機與通信技術(shù)的結(jié)合，其發(fā)展歷史按年代劃分經(jīng)歷了以下幾個時期。

第一代：面向終端的計算機通信系統(tǒng)(具有通信功能的批處理系統(tǒng))出現(xiàn)了以批處理為運行特征的主機系統(tǒng)和遠程終端之間的數(shù)據(jù)通信。主機TT通信處理機1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識50年代中美國半自動地面防空系統(tǒng)（SAGE).將遠距離的雷達和測控設(shè)備的信息經(jīng)過通信線路匯集到一臺IBM計算機進行處理和控制。63年美國的飛機訂票系統(tǒng)SABRE-1.一臺主機，2000多個終端。通信媒介為電話線。1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展主機 T TTT前端處理機集中器改進后Hub1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

第二代計算機-計算機通信網(wǎng)（60年代末-70年代后期具有通信功能的多機系統(tǒng))出現(xiàn)分時系統(tǒng)。主機運行分時操作系統(tǒng)，主機和主機之間、主機和遠程終端之間通過前置機通信。美國國防高級計劃局開發(fā)的ARPA網(wǎng)投入使用，計算機網(wǎng)處于興起時期。

1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展美國國防部高級研究計劃署（APRAnet）計算機-計算機資源共享網(wǎng)絡(luò)IMPIMPIMPIMPTTIBM370/75DECPDP-10IBM370/75XDS-7TIPTIMP:信號處理機TIP:終端接口處理機69年4臺計算機入網(wǎng)71年26臺計算機入網(wǎng)75年100臺計算機入網(wǎng)~今Internet網(wǎng)1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展第三代開放式的標(biāo)準(zhǔn)化計算機網(wǎng)絡(luò)（70年代初-90年代中在解決了計算機聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，提出了開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型與協(xié)議)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的開放系統(tǒng)互聯(lián)體系結(jié)構(gòu)OSI。傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議體系結(jié)構(gòu)TCP/IP。70年代中期局域網(wǎng)80年代局域網(wǎng)迅速發(fā)展標(biāo)志：客戶機/服務(wù)器機模式1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進入90年代后，局域網(wǎng)成為計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基本單元。網(wǎng)絡(luò)間互連的要求越來越強，真正達到資源共享、數(shù)據(jù)通信和分布處理的目標(biāo)。

Internet的廣泛應(yīng)用。90年代網(wǎng)絡(luò)互連，Internet崛起1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展第四代：新一代綜合智能寬帶高速計算機網(wǎng)（90年代中~今，以寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)和ATM技術(shù)為核心的網(wǎng)絡(luò)）標(biāo)志：1996年美國Internet21997年美國NextGenerationnternet1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的定義

計算機網(wǎng)絡(luò)是把一定地理范圍內(nèi)的計算機通過通信線路互連起來，在相應(yīng)通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件的支持下，彼此互相通信并共享資源的系統(tǒng)。

因此，可以把計算機網(wǎng)絡(luò)定義為：凡將地理位置不同，并具有獨立功能的多臺計算機系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路連接起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中資源共享的系統(tǒng)，稱之為計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。倆臺或倆臺以上計算機通信設(shè)備和通訊媒介連接起來網(wǎng)絡(luò)運行要有一定的協(xié)議支持1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和用以組成計算機網(wǎng)絡(luò)的多臺計算機，以及各種通信設(shè)備構(gòu)成的。

1.網(wǎng)絡(luò)硬件

(1)計算機服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)工作站(2)通信部件網(wǎng)絡(luò)接口卡通信介質(zhì)各種網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成1.網(wǎng)絡(luò)硬件

⑴服務(wù)器

服務(wù)器的主要功能是為網(wǎng)絡(luò)工作站上的用戶提供共享資源、管理網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)、提供網(wǎng)絡(luò)打印服務(wù)、處理網(wǎng)絡(luò)通信、響應(yīng)工作站上的網(wǎng)絡(luò)請求等。常用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器有文件服務(wù)器、通信服務(wù)器、計算服務(wù)器和打印服務(wù)器等。一個計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)至少要有一臺服務(wù)器，也可有多臺。通常用小型計算機、專用PC服務(wù)器或高檔微機做網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器。1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成⑵網(wǎng)絡(luò)工作站

功能是：向各種服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請求；從網(wǎng)絡(luò)上接收傳送給用戶的數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)工作站是通過網(wǎng)絡(luò)接口卡連接到網(wǎng)絡(luò)上的計算機。1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成⑶網(wǎng)絡(luò)接口卡

網(wǎng)絡(luò)接口卡簡稱網(wǎng)卡，又稱為網(wǎng)絡(luò)接口適配器，是計算機與通信介質(zhì)的接口，是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的基本部件。

網(wǎng)卡的主要功能是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式與計算機數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送等。

按照網(wǎng)卡的總線類型可以分為：ISA（IndustrialStandardArchitecture：工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)）總線接口卡MCA（MicroChannelArchitecture：微通道結(jié)構(gòu)）總線接口卡EISA（ExtendedIndustrialStandardArchitecture：擴展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)）總線接口卡PCI（PeripheralComponentInterconnect：外圍設(shè)備互連）總線接口卡PCMCIA（PCMemoryCardInternationalAssociation:個人計算機存儲卡國際委員會）接口卡1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成⑷通信介質(zhì)

作用：計算機之間傳輸數(shù)據(jù)信號的重要媒介，它提供了數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)奈锢硗ǖ馈?/p>

有形介質(zhì):雙絞線同軸電纜光纜

無形介質(zhì):無線電微波衛(wèi)星通信紅外線激光參數(shù)：

傳輸容量

信號衰減

抗干擾能力

安裝難度

價格1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成

局域網(wǎng)的硬件組成通信鏈路網(wǎng)絡(luò)適配器微型機/工作站網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成2.網(wǎng)絡(luò)軟件

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NetworkOperatingSystem）

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件

⑴網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是運行在網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)之上的，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供共享資源管理服務(wù)、基本通信服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全服務(wù)及其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的軟件系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)必須對用戶進行控制；網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)需要通過軟件工具對網(wǎng)絡(luò)資源進行全面的管理，進行合理的調(diào)度和分配。1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成⑵網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件

連入網(wǎng)絡(luò)的計算機依靠網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實現(xiàn)互相通信，而網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是靠具體的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件的運行支持才能工作。凡是連入計算機網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器和工作站上都運行著相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件。如IPX、TCP\IP。

網(wǎng)絡(luò)管理軟件網(wǎng)絡(luò)通信軟件網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件1.1.4計算機網(wǎng)絡(luò)功能

1.共享資源硬件資源（激光打印機、繪圖儀、數(shù)字化儀、掃描儀）軟件資源數(shù)據(jù)資源

2.數(shù)據(jù)通信（文字信息、新聞消息、咨詢信息、圖片資料、報紙版面、E-mail、IPPhone）3.分布式數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分布處理，提高處理速度和系統(tǒng)可靠性，并均衡網(wǎng)內(nèi)負載。1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的類型與特點1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型1.按配置劃分

⑴同類網(wǎng)：在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，每臺計算機既是服務(wù)器，又是工作站。在同類網(wǎng)中，每臺計算機都可以共享其它任何計算機的資源。⑵單服務(wù)器網(wǎng)：在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中只有一臺計算機作為整個網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器，其它計算機全部是工作站。

⑶混合網(wǎng)：在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的服務(wù)器不只一個，但又不是每臺工作站都可以當(dāng)作服務(wù)器來使用，那么這個網(wǎng)就是混合網(wǎng)?；旌暇W(wǎng)與單服務(wù)器網(wǎng)的差別在于網(wǎng)絡(luò)中不僅僅只有一個服務(wù)器；混合網(wǎng)與同類網(wǎng)的差別在于每個工作站不能既是服務(wù)器又是工作站。1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型2.按對數(shù)據(jù)的組織方式劃分

⑴分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

特點：系統(tǒng)獨立性強，用戶使用方便、靈活。但對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說，管理復(fù)雜，保密性、安全性差。

⑵集中式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)特點：對信息處理集中，系統(tǒng)響應(yīng)時間短，可靠性高，便于管理。但整個系統(tǒng)適應(yīng)性差。

⑶分布集中式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

采用分布與集中相結(jié)合的系統(tǒng)。1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型3.按通信傳播方式劃分

⑴點對點傳播方式網(wǎng)

點對點傳播方式網(wǎng)是以點對點的連接方式，把各臺計算機連接起來的。

⑵廣播式傳播結(jié)構(gòu)網(wǎng)

廣播式傳播結(jié)構(gòu)網(wǎng)是用一個共同的通信介質(zhì)把各個計算機連接起來的，如以同軸電纜聯(lián)接起來的總線形網(wǎng)；以微波、衛(wèi)星方式傳播的廣播式網(wǎng)。1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型4.按信息傳輸距離的長短劃分

⑴局域網(wǎng)（LAN）（LocalAreaNetwork）局域網(wǎng)指十幾公里的地理范圍內(nèi)將計算機、外設(shè)和通信設(shè)備互連在一起的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。采用局域網(wǎng)，傳輸速率較高（10M-1000Mb/s），誤碼率較低（10-9-10-11）。組網(wǎng)方便，技術(shù)簡單。如：Novell網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)(IBMTokenRing）、Ethernet(以太網(wǎng))（2）城域網(wǎng)（MANs）城域網(wǎng)指在一個城市的地理范圍內(nèi)將計算機、外設(shè)和通信設(shè)備互連在一起的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。IEEE802.6（3）廣域網(wǎng)（WAN）（WideAreaNetwork）廣域網(wǎng)

涉及的范圍較大，通?？梢赃_到幾十公里、幾百公里，甚至更遠。

傳輸距離遠，傳輸速率較低，誤碼率較高。機制復(fù)雜。傳輸媒介：電話線、專線、光線。1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型5.按交換方式分類（1）線路交換網(wǎng)絡(luò)（GircuitSwitching)

用模擬信好在線路上傳輸（2）報文交換網(wǎng)絡(luò)（MessageSwitching)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)存儲-轉(zhuǎn)發(fā)方式不定常報文為單位（3）分組交換網(wǎng)絡(luò)（PacketSwitching)定常報文為單位分組傳輸1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型6.按網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)分類所謂拓撲學(xué)（TOPOLOGY）是一種研究與大小、距離無關(guān)的幾何圖形特性的方法。網(wǎng)絡(luò)拓撲是由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備和通信介質(zhì)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。

在選擇拓撲結(jié)構(gòu)時，主要考慮的因素有：安裝的相對難易程度、重新配置的難易程度、維護的相對難易程度、通信介質(zhì)發(fā)生故障時，受到影響的設(shè)備的情況。

節(jié)點就是網(wǎng)絡(luò)單元。網(wǎng)絡(luò)單元是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)處理設(shè)備、數(shù)據(jù)通信控制設(shè)備和數(shù)據(jù)終端設(shè)備。轉(zhuǎn)節(jié)點，它的作用是支持網(wǎng)絡(luò)的連接，它通過通信線路轉(zhuǎn)接和傳遞信息；訪問節(jié)點，它是信息交換的源點和目標(biāo)。鏈路是兩個節(jié)點間的連線。物理鏈路:實際存在的通信連線邏輯鏈路:在邏輯上起作用的網(wǎng)絡(luò)通路。鏈路容量是指每個鏈路在單位時間內(nèi)可接納的最大信息量。

通路是從發(fā)出信息的節(jié)點到接收信息的節(jié)點之間的一串節(jié)點和鏈路.即：它是一系列穿越通信網(wǎng)絡(luò)而建立起的節(jié)點到節(jié)點的鏈路。

1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型(1).星型結(jié)構(gòu):以一個節(jié)點為中心的處理系統(tǒng)。1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，如在文件服務(wù)器/工作站的局域網(wǎng)模式。采用集線器（Hub)端口:4/8/12/16/24可同時連雙絞線、同軸電纜及光纖等媒介集中控制方式，便于管理網(wǎng)絡(luò)延時短，誤碼率低網(wǎng)絡(luò)共享能力差、線路效率低、主機負擔(dān)重(2).總線結(jié)構(gòu)：以線性方式將工作站連接起來1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型通信線路為主電纜，信息沿總線向兩個方向傳輸（廣播式）為防止信號反射，兩端有終端阻抗1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型(3).環(huán)型結(jié)構(gòu)：各節(jié)點通過環(huán)路接口連在一條首尾相連的閉合環(huán)路通信線路上，環(huán)路上的任何節(jié)點均可以請求發(fā)送信息1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型(4）.樹型結(jié)構(gòu)：在總線網(wǎng)上加分枝1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的類型（5）.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：將多個子網(wǎng)或多個局域網(wǎng)連接起來構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)1.2.2計算機網(wǎng)絡(luò)的特點

1.數(shù)據(jù)通信

2.自治性

3.建網(wǎng)周期短

4.成本低

5.對技術(shù)要求不高

1.3.1協(xié)議的定義與組成實體（Entity）:是指任何可以發(fā)送或接收信息的硬件/軟件進程。如網(wǎng)絡(luò)中的各種應(yīng)用程序、文件傳送軟件、終端和各種設(shè)備。協(xié)議（Protocol）的定義:兩個實體（通信雙方）必須遵循的控制信息交換的規(guī)則的集合。協(xié)議的組成:一般來說，一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由語義、語法和時序關(guān)系三個要素組成。

1.3計算機網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議語義（Semantics）是對構(gòu)成協(xié)議的協(xié)議元素含義的解釋。如：協(xié)議元素SOH的語義表示所傳輸報文的報頭開始。協(xié)議元素STX的語義表示正文的開始。語法指數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。如：1.3.1協(xié)議的定義與組成SOHHEADTEXTSTXETXBCCHEAD報頭TEXT

傳送的數(shù)據(jù)ETX正文結(jié)束BCC

校驗碼時序關(guān)系是事件實現(xiàn)順序的詳細說明，即事件的順序以及速度匹配。計算機網(wǎng)絡(luò)的分層體系結(jié)構(gòu)1.3.1協(xié)議的定義與組成1層N-1NN+1外層1.3.1協(xié)議的定義與組成協(xié)議的特點:

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是有層次的，通信協(xié)議也被分為多個層次，在每個層次內(nèi)又可分成若干子層次，協(xié)議各層次有高低之分。

現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)采用高度結(jié)構(gòu)化的設(shè)計和實現(xiàn)技術(shù)，是用分層或協(xié)議分層來組織的。每一層和相鄰層有接口，較低層通過接口向它的上一層提供服務(wù)，但這一服務(wù)的實現(xiàn)細節(jié)對上層是屏蔽的。較高層又是在較低層提供的低級服務(wù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)更高級的服務(wù)。

在設(shè)計和選擇協(xié)議時，不僅要考慮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)、信息的傳輸量、所采用的傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)存取方式，還要考慮到其效率、價格和適應(yīng)性等問題。

1.3.1協(xié)議的定義與組成常用計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型OSI/RM傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議TCP/IP1.3.2開放式系統(tǒng)互連參考模型OSI

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO于1978年提出了OSI模型，該模型是設(shè)計和描述網(wǎng)絡(luò)通信的基本框架。

1.OSI的分層結(jié)構(gòu)

它通過分層把復(fù)雜的通信過程分成了多個獨立的、比較容易解決的子問題。在OSI模型中，下一層為上一層提供服務(wù)，而各層內(nèi)部的工作與相鄰層是無關(guān)的。協(xié)議：為進行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換（通信）而建立的規(guī)則、 標(biāo)準(zhǔn)或約定。實體：任何可以發(fā)送或接收信息的硬件/軟件進程， 每一層中的活躍元素。對等實體：位于不同系統(tǒng)內(nèi)同一層次的兩個實體。 協(xié)議作用在對等實體之間。接口：相鄰兩層之間交互的界面，定義相鄰兩層之間的 原語操作及上層對下層的服務(wù)。服務(wù)：某一層及其以下各層的一種能力，通過接口提供 給其相鄰上層的服務(wù)。協(xié)議棧：某一系統(tǒng)內(nèi)的各層協(xié)議集。

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的幾個基本概念：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：計算機網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)及其協(xié)議的集合，相鄰層間的接口以及服務(wù)統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，是對網(wǎng)絡(luò)及其組成部分的功能的精確定義。

服務(wù)訪問點SAP(ServiceAccessPoint):在同層實體按協(xié)議通信時，同一系統(tǒng)中相鄰兩層實體交換信息的地點。

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的幾個基本概念：圖多層通信示例：中德教師之間的討論服務(wù)訪問點SAP多層通信的實質(zhì)：對等層實體之間虛擬通信下層向上層提供服務(wù)實際通信在最底層完成多層通信的實質(zhì)服務(wù)訪問點SAP通信過程中的數(shù)據(jù)流變化示例普通服務(wù)連接分流服務(wù)連接服務(wù)原語是在定義（N）層向（N+1）層提供服務(wù)時，使用的形式服務(wù)規(guī)范語言。一個完整的服務(wù)原語包括三部分：原語名字、原語類型、原語參數(shù)。服務(wù)原語分成四種類型：請求原語Request指示原語Indication響應(yīng)原語Response證實原語Confirmation電話系統(tǒng)工作示例原語名字原語l類型物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層運輸層會話層表示層2.ISO/OSIRM各層之間的關(guān)系應(yīng)用層物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層運輸層會話層表示層應(yīng)用層物理層ISO/OSIRM中各層的主要功能(1)在數(shù)據(jù)鏈路層的兩個實體之間建立、維持和釋放物理連接規(guī)定在物理層傳送0、1數(shù)據(jù)的電參數(shù)（波形、頻率、電平）規(guī)定所用的連接器傳送二進制位流數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和釋放幀的分界和同步差錯檢測與控制順序控制及層內(nèi)管理流量控制傳送幀ISO/OSIRM中各層的主要功能(2)網(wǎng)絡(luò)層路徑選擇網(wǎng)絡(luò)中擁擠控制傳送分組ISO/OSIRM中各層的主要功能(3)傳輸層提供兩個端系統(tǒng)之間可靠、透明的數(shù)據(jù)傳送差錯控制順序控制流量控制傳送報文ISO/OSIRM中各層的主要功能(4)會話層傳送報文為通信的兩個進程建立會話連接，進行交換會話管理令牌管理同步管理ISO/OSIRM中各層的主要功能(5)表示層信息格式的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的加密和解密OSI內(nèi)部語法ISO/OSIRM中各層的主要功能(6)應(yīng)用層為用戶使用網(wǎng)絡(luò)提供接口ISO/OSIRM中各層的主要功能(7)網(wǎng)絡(luò)參考模型OSI開放環(huán)境76543217654321321321OSI環(huán)境網(wǎng)絡(luò)環(huán)境數(shù)據(jù)通信網(wǎng)計算機A計算機B實系統(tǒng)環(huán)境習(xí)題一一、名詞解釋

1.什么是計算機網(wǎng)絡(luò)？

2.什么是協(xié)議？

3.什么是拓撲？

四、問答題

1.計算機網(wǎng)絡(luò)是由什么組成的？

2.OSI模型及各層之間的關(guān)系是什么？

五、論述題

1.如何選擇網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)？

第4章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)4.1以太網(wǎng)絡(luò)4.1.1以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

4.1.2帶有碰撞檢測的載波偵聽多路訪問CSMA/CD

4.1.3MAC幀

4.1.4Ethernet網(wǎng)卡的構(gòu)成

4.1.5網(wǎng)卡與通信介質(zhì)的連接

4.1.6以太網(wǎng)組網(wǎng)示例4.2交換式局域網(wǎng)

4.2.1交換的基本概念

4.2.2交換的實現(xiàn)方法

4.2.3全雙工交換式局域網(wǎng)第4章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)4.3100BASE-T和千兆快速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

4.3.1100BASE-T快速以太網(wǎng)4.3.2千兆位（Gigabit）以太網(wǎng)4.4光纖分布數(shù)據(jù)接口FDDI網(wǎng)絡(luò)4.4.1FDDI網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)4.4.2FDDI網(wǎng)絡(luò)的基本概念4.4.3FDDI的操作原理4.4.4FDDI網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點4.4.5FDDI/100BASE-T/交換式局域網(wǎng)技術(shù)的比較4.5ATM高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)4.5.1ATM的基本概念

第4章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)4.5.2ATM的信元格式4.5.3ATM規(guī)程4.5.4ATM網(wǎng)絡(luò)的局域網(wǎng)仿真4.6虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)4.7X.25、幀中繼（FR）網(wǎng)絡(luò)連接

4.7.1X.25

4.7.2幀中繼

4.8ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)4.9ADSL技術(shù)4.10無線局域網(wǎng)LAN特性覆蓋范圍有限數(shù)據(jù)率較高誤碼率較低支持廣播或組播單一管理

拓撲結(jié)構(gòu)

總線型、星型、環(huán)型、樹型

傳輸媒體

雙絞線、同軸電纜、光纖、無線

媒體訪問技術(shù)

按協(xié)議實現(xiàn)信道共享hubhubhubhubrouterserverstationstationsstationsIEEE802標(biāo)準(zhǔn)與局域網(wǎng)LAN參考模型網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層邏輯鏈路控制LLC介質(zhì)訪問控制MAC

高層

OSI

IEEE802物理層物理層：透明傳輸位流，規(guī)定信號編碼、傳輸媒體、拓撲結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)率（）（）（）SAPLAN的數(shù)據(jù)鏈路層按功能劃分為兩個子層：LLC和MAC功能分解的目的：將功能中與硬件相關(guān)的部分和與硬件無關(guān)的部分進行區(qū)分，降低研究和實現(xiàn)的復(fù)雜度。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路層的區(qū)別：LAN鏈路支持多重訪問，支持成組地址和廣播

支持MAC鏈路訪問控制功能

提供某些網(wǎng)絡(luò)層的功能，如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問點、多路復(fù)用...MAC子層功能：成幀/拆幀，實現(xiàn)、維護MAC協(xié)議，位差錯檢測，尋址LLC子層功能：向高層提供SAP，建立/釋放邏輯連接，差錯控制，幀序號處理，某些網(wǎng)絡(luò)層功能LAN對LLC子層透明，僅在MAC子層才可見LAN的標(biāo)準(zhǔn)（LAN標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別在MAC子層）主要的LAN標(biāo)準(zhǔn)

802.1概述、體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)互連802.2LLC802.3CSMA/CD802.4TokenBus802.5TokenRing802.6分布隊列雙總線DQDB--MAN標(biāo)準(zhǔn)

FDDI光纖分布數(shù)據(jù)接口FDDI802.3CSMA/CD802.4TokenBus802.5TokenRing802.6DQDBFDDI802.2LLC數(shù)據(jù)鏈路層物理層MAC子層的地址問題IEEE802標(biāo)準(zhǔn)為每個DTE規(guī)定了一個48位的全局地址，相當(dāng)于站點的唯一標(biāo)識符，與其物理位置無關(guān)MAC地址字段可以采用兩種形式之一： 6B全球范圍， 2B單位范圍地址塊：地址字段的前3個字節(jié)（高24位）由IEEE統(tǒng)一分配給廠商，低24位由廠商分配地址類型標(biāo)識：地址字段的第一字節(jié)的最低位I/G

0--單個站地址 1--組地址地址范圍標(biāo)識：地址字段的第一字節(jié)的最低第二位U/L

0--局部管理

1--全局管理I/GU/L46位地址

1146I/G15位地址

1154.1以太網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)（Ethernet）是在70年代開發(fā)的局域網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)范，80年代初首次公布初版，1982年又進行了修改。不久又公布了與IEEE（電子電氣工程師協(xié)會）802.3一致的以太網(wǎng)規(guī)范。

70年代中期由XeroxPaloAltoResearchCenter(BobMetcalfe)提出，數(shù)據(jù)率為2.94M，稱為Ethernet

后來由DEC,IntelandXerox(DIX標(biāo)準(zhǔn))改進為10M標(biāo)準(zhǔn)1985年定名為IEEE802.3，即使用1堅持的CAMA/CD協(xié)議的LAN標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)率從1M到10M，支持多種傳輸媒體

Ethernet是指基帶總線LANEthernet和IEEE802.3的幀格式不同4.1.1以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)一個為媒體相關(guān)接口（MDI）,一個為連接單元接口（AUI）。其中媒體相關(guān)接口隨媒體而改變，但不影響LLC和MAC的工作；連接單元接口，也就是在粗纜以太網(wǎng)情況下的收發(fā)器電纜接口，因為在細纜和雙絞線情況下AUI已經(jīng)不存在，這種接口在標(biāo)準(zhǔn)中定為選項。

這層的功能包括：信號的編碼／譯碼，前導(dǎo)碼的生成／去除（用于同步），數(shù)據(jù)流的發(fā)送／接收等。4.1.2帶有碰撞檢測的載波偵聽多路訪問CSMA/CD工作原理：邊發(fā)送邊監(jiān)聽。若監(jiān)聽到?jīng)_突，則沖突雙方都立即停止發(fā)送。信道很快空閑，從而提高效率。1-堅持的CSMA/CD：監(jiān)聽到信道空閑就立即發(fā)送數(shù)據(jù)，并繼續(xù)監(jiān)聽；若監(jiān)聽到?jīng)_突，則立即放棄發(fā)送沖突檢測方法：

比較接收到的信號電壓的大小檢測曼徹斯特編碼的過零點比較接收到的信號與剛發(fā)出的信號站點檢測到?jīng)_突后，往往發(fā)送人為干擾信號，強化沖突，以通知其他站點退避算法：以截斷二進制指數(shù)類型，來決定重發(fā)時延從0,1,2,...,2k-1中隨機取一個數(shù)r，重發(fā)時延=r基本重發(fā)時延 其中

k=min[重發(fā)次數(shù)，10]動態(tài)退避算法

(1)在0時刻開始發(fā)送(2)大約在

-d

時刻到達B(3)B開始發(fā)送;在

時刻發(fā)生沖突(4)沖突信號在

2時刻到達A

幀發(fā)送時延必須超過

2，以防止在第一位數(shù)據(jù)到達總線最遠端之前，數(shù)據(jù)已全部發(fā)送完畢，從而引起沖突；而發(fā)送方卻誤以為已幀成功發(fā)送此時隙時間為51.2ms，即512為bit，64字節(jié)最小幀長為64字節(jié)(不包括前同步碼)

因此數(shù)據(jù)字段最少為46字節(jié)AAAABBBBA和B在總線的兩端CSMA/CD媒體訪問方法的規(guī)則：⑴如果媒體信道空閑，則可進行發(fā)送，否則轉(zhuǎn)到第2步。

⑵如果媒體信道忙（有載波），則繼續(xù)對信道進行偵聽。一旦發(fā)現(xiàn)空閑，就進行發(fā)送。

⑶如果在發(fā)送過程中檢測到碰撞，則停止正常發(fā)送，轉(zhuǎn)而發(fā)送一個短的干擾（jam）信號，使網(wǎng)上所有站都知道出現(xiàn)了碰撞。

⑷發(fā)送了干擾信號后，退避一段隨機時間，重新嘗試發(fā)送，轉(zhuǎn)到第1步。4.3.3組網(wǎng)方式（IEEE802.3規(guī)范）不同標(biāo)準(zhǔn)10Base5--粗纜Ethernet10Base2--細纜Ethernet10BaseT--雙絞線10BaseF--光纜10Broad36--寬帶數(shù)據(jù)率（Mbps）基帶或?qū)拵Ф巫畲箝L度（百米）10Base53.1.1傳輸介質(zhì)雙絞線同軸電纜光纖無線介質(zhì)無線電、短波、微波、衛(wèi)星、光波雙絞線內(nèi)導(dǎo)體芯線絕緣箔屏蔽銅屏蔽外套屏蔽雙絞線(STP)

非屏蔽雙絞線(UTP)以箔屏蔽以減少

干擾和串音3類、5類雙絞線外沒有任何附加屏蔽同軸電纜基帶

一條電纜只用于一個信道，50，用于數(shù)字傳輸寬帶

一條電纜同時傳輸不同頻率的幾路模擬信號，75，用于模擬傳輸，300—450MHz，100km，需要放大器

銅芯絕緣層外導(dǎo)體屏蔽層保護套光纖依靠光波承載信息高傳送速率，通信容量大傳輸損耗小，適合長距離傳輸抗干擾性能好，保密性好輕便光纖傳送模式多模輸入電信號輸出電信號單模

波長:1300,1550nmh1h2波長:850,1300nmh2h1芯/封套特性光纖的直徑減小到一個光波波長典型的光纜玻璃封套塑料外套玻璃內(nèi)芯單芯光纜多芯光纜玻璃內(nèi)芯塑料外套玻璃封套外殼10Base5分插頭:插入電纜

收發(fā)器:發(fā)送/接收,

沖突檢測,

電氣隔離，超長控制

AUI:連接件單元接口

用于骨干網(wǎng)在與粗纜連接時，要外接收發(fā)器MAU，對以太網(wǎng)來說常用的粗纜型號為RG－8（50Ω）。最大段長度500米每段最多站點數(shù)100兩站點間最小距離2.5米網(wǎng)絡(luò)最大跨度2.8公里

粗纜vampiretapBNC端子收發(fā)器AUI電纜50mNIC10Base2細纜BNC接頭NIC

BNCT型接頭

無需插入電纜

用于辦公室LAN段最大長度185m每段最多站點數(shù)30兩站點間最短距離

0.5m網(wǎng)絡(luò)最大跨度

925

m10BaseTNIC

Hub（集線器）相當(dāng)于多端口轉(zhuǎn)發(fā)器用于辦公室LAN

拓撲結(jié)構(gòu)為星形，邏輯上仍然是總線形。

轉(zhuǎn)發(fā)器/中繼器的作用：擴充信號傳輸距離。將信號放大并整形后再轉(zhuǎn)發(fā)，消除信號傳輸?shù)氖д婧退p。物理層設(shè)備。hub段最大長度100m網(wǎng)卡與雙絞線的連接在雙絞線網(wǎng)絡(luò)（10/100Base-T）環(huán)境中，網(wǎng)卡結(jié)構(gòu)除收發(fā)送器與粗、細纜下的網(wǎng)卡收發(fā)送器不同外，其余部分完全相同。在10/100Base-T情況下，發(fā)送器驅(qū)動的是雙絞線，而且收發(fā)器已集成到網(wǎng)卡中，雙絞線通過RJ-45與網(wǎng)卡相連。RJ-45連接器連線序號如下。

（a）RJ-45直通連接（b）RJ-45交叉連接RJ-45插頭和插座的結(jié)構(gòu)10BaseF使用光纖進行長距離連接，最適于建筑物間的連接。3個標(biāo)準(zhǔn)10BaseFP-無源星形拓撲,鏈路最長1km10BaseFL-異步點到點鏈路，鏈路最長2

km10BaseFB-同步點到點鏈路，鏈路最長2

km，有15個層疊的轉(zhuǎn)發(fā)器

10Broad36使用75電纜連接，拓撲結(jié)構(gòu)為樹形用于寬帶LAN光纖連接4.1.4

Ethernet網(wǎng)卡的構(gòu)成以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口板是計算機與通信介質(zhì)進行數(shù)據(jù)交互的中間處理部件，每個網(wǎng)卡有自己的控制器，用以確定何時發(fā)送，何時從網(wǎng)絡(luò)上接受數(shù)據(jù)，并負責(zé)執(zhí)行IEEE802.3所規(guī)定的規(guī)程，如構(gòu)成幀、計算幀檢驗序列、執(zhí)行編碼譯碼轉(zhuǎn)換等。

4.1.5以太網(wǎng)組網(wǎng)示例不同類型10Mbps以太網(wǎng)比較IEEE802.3PA:前導(dǎo)碼-10101010序列，用于使接收方與發(fā)送方同步SD:幀首定界--10101011DA:目的地址--MAC地址SA:源地址--MAC地址LEN:數(shù)據(jù)長度（數(shù)據(jù)部分的字節(jié)數(shù)）（0-1500B）Type:類型：高層協(xié)議標(biāo)識LLCPDU+pad--最少46字節(jié),

最多1500字節(jié)

pad填充字段，保證幀長不少于64字節(jié)FCS:幀校驗序列（

CRC-32）712/62/620-15000-464字節(jié)FCSPASALENSDDALLCPDUPad866246-15004字節(jié)FCSSATypePADADataPadEthernet校驗區(qū)間64-1518字節(jié)4.1.6

MAC幀幀間隔

在相繼發(fā)送的兩幀之間強制插入9.6ms的間隔以確保想要發(fā)送數(shù)據(jù)的其他站點也能占用信道FCSSATypePADADataPadPA幀間隔>9.6ms2.地址字段

地址字段包括目的地址和源地址兩部分。在IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，源地址字段中第1位恒為“0”。目的地址字段有較多的規(guī)定，原因是一個幀有可能發(fā)給某一工作站，也可能發(fā)送給一組工作站，還有可能發(fā)送給所有工作站，后兩種情況分別稱為組廣播和全局廣播。

目的地址字段的格式如圖所示。當(dāng)該字段第一位為“0”時，表示幀要發(fā)送給某一工作站，即單站地址（也稱單目的地址）。當(dāng)該字段第一位為“1”時，表示幀發(fā)送給一組工作站，即組地址（也稱多目的地址）。全“1”的組地址表示全局廣播地址。4.2交換式局域網(wǎng)傳統(tǒng)的共享LAN都是局限于許多站點共享一個公共通信介質(zhì)的訪問。缺點：分到的帶寬少。解決途徑：網(wǎng)絡(luò)區(qū)段化每個網(wǎng)段上只有兩個站點時，不存在碰撞和競爭4.2.1交換的基本概念交換技術(shù)就是為終端用戶提供專用點對點連接，它把傳統(tǒng)以太網(wǎng)一次只能為一個用戶服務(wù)的“獨占”的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變成一個平行處理系統(tǒng)，為每個用戶提供一條交換通道，把它們連接到一個高速背板總線交換可分為幀交換（FrameSwitching）和信元交換（CellSwitching）局域網(wǎng)交換器與網(wǎng)橋和路由器的區(qū)別局域網(wǎng)交換器比網(wǎng)橋和路由器的性能以及吞吐能力高得多，因為交換器只要識別信息幀的源地址和目的地址即可，并不對幀進行拆開、檢查協(xié)議等，時延比路由器小。4.2.2交換的實現(xiàn)方法1.靜態(tài)交換

在靜態(tài)交換中，網(wǎng)絡(luò)管理員可以將交換器一個端口連接的用戶工作站從一條共享以太總線移到另一條，這種交換叫靜態(tài)端口交換；

靜態(tài)模塊交換是將整個模塊,用戶唯一可以提高網(wǎng)絡(luò)性能的方法是將工作站從擁擠的網(wǎng)段移到空閑的網(wǎng)段。

2.動態(tài)交換

工作過程如下：交換機檢查來自PC的數(shù)據(jù)包，然后識別該數(shù)據(jù)包的源地址和目的地址，動態(tài)打開一專用的10/100Mbps鏈路，將包由源地址端口傳送至目的地址端口。動態(tài)交換檢查由一個工作站發(fā)往另一個工作站的數(shù)據(jù)包，在它們之間動態(tài)建立一專用的10/100Mbps鏈路，一旦端口完成通信，動態(tài)交換釋放此鏈路。動態(tài)段交換是每一動態(tài)段交換端口可以連接一個傳統(tǒng)的共享以太網(wǎng)網(wǎng)段，而不只是一個工作站或服務(wù)器。動態(tài)段交換通過對大量MAC地址的識別來完成此功能。用端口連結(jié)整個網(wǎng)段。4.2.3全雙工交換式局域網(wǎng)原因：在總線方式下采用CSMA/CD協(xié)議，如果兩臺工作站同時發(fā)送就會產(chǎn)生碰撞，所以只能是半雙工方式。在廣域網(wǎng)上的連接通常是全雙工的，但以前局域網(wǎng)一直工作在半雙工方式下。（a）交換機全雙工工作方式（b）共享HUB半雙工工作方式只有采用交換器連接網(wǎng)絡(luò)時才能使用全雙工通信，交換器的每個端口只連接一個站點，不會產(chǎn)生碰撞，也就不用在發(fā)送時用接收電纜監(jiān)聽碰撞信號。4.3100BASE-T和千兆快速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前常見的快速網(wǎng)絡(luò)有

100BASE-T

100VG-ANYLAN

千兆位快速以太網(wǎng)

4.3.1100BASE-T快速以太網(wǎng)100BASE-T快速以太網(wǎng)是由10BASE-T以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展而來的，保留了以太網(wǎng)的觀念，網(wǎng)絡(luò)速度提高了十倍。100BASE-T標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3u。這就嚴(yán)格限制了網(wǎng)絡(luò)的傳輸范圍在210米以內(nèi)。1.100BASE-TX

100BASE-TX的通信介質(zhì)是5類UTP或1類STP雙絞線。采用5類UTP線時，RJ-45接口與10BASE-T中的連接方法一樣，占用其中的2對絞線（即1-2、3-6兩對），RJ-45的插頭和插座必須也是5類的，否則達不到傳輸要求。2.100BASE-T4100BASE-T4的通信介質(zhì)采用3類、4類、5類UTP線路上四對線路進行100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。其中三對雙絞線用于數(shù)據(jù)傳輸，一對用于沖突檢測。100BASE-T也使用RJ-45接口，連接方法與10BASE-T相同，即1-2、3-6、4-5、7-8四對線一一對應(yīng)連接。對于原來用3類線布線的系統(tǒng)，可以通過采用100BASE-T4把網(wǎng)絡(luò)從10Mbps升級到100Mbps，無需重新線。它的帶寬不超過30MHz。3.100BASE-FX100BASE-FX的通信介質(zhì)采用兩芯62.5/125微米的光纖。接口與FDDI網(wǎng)絡(luò)中設(shè)定的一樣，即MIC、ST或SC光纖接口。傳輸距離遠遠大于UTP線路，用于連接主干和跨樓宇間的連接。4.3.2千兆位（Gigabit）以太網(wǎng)千兆位以太網(wǎng)是近期推出的1000Mbps高速以太網(wǎng)，千兆位以太網(wǎng)遵從IEEE802.3z建議（該建議已于1998年6月成為標(biāo)準(zhǔn)）。該技術(shù)采用IEEE802.3幀格式，CSMA/CD訪問控制技術(shù)，通信介質(zhì)采用100MSTP屏蔽雙絞線（1000BASECX），傳輸距離25m；5類UTP（1000BASE-T）距離100m；多模光纖（1000BASESX）距離500m；單模光纖（1000BASELX）可達3km。

表千兆以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)與距離的關(guān)系

千兆以太網(wǎng)的鏈路層協(xié)議、最大和最小的幀長度和幀格式與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)相類似。千兆以太網(wǎng)還利用CSMA/CD。載體擴展和分組猝發(fā)傳輸新增特性

千兆以太網(wǎng)有全雙工和半雙工兩種工作方式。半雙工千兆以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器所起的作用與傳統(tǒng)的共享媒體連接方式相似，它采用CSMA/CD在用戶之間執(zhí)行存取判優(yōu)。全雙工千兆以太網(wǎng)由所有的交換機和一些轉(zhuǎn)發(fā)器提供支持。由于全雙工連接是點到點專線連接，如服務(wù)器或交換機，所以它不需要CSMA/CD。服務(wù)器或交換機的存儲緩沖區(qū)很大，能夠解決端口臨時爭用問題。最初的千兆以太網(wǎng)產(chǎn)品采用多模和單模光纖，連接距離分別為500m和2km。千兆以太網(wǎng)可在4對5類（屏蔽對絞）線上支持千兆位信令，使連接距離達100m。

由于千兆以太網(wǎng)交換既可以采用互連集中式服務(wù)器，也可以采用主干交換路由器，所以必定具有很高的可靠性和冗余度。配置在干線上的交換機不僅能夠傳送數(shù)據(jù)，而且能夠傳送話音和視頻信息。業(yè)務(wù)管理、擁擠控制和業(yè)務(wù)質(zhì)量（QoS）都是重要的評估指標(biāo)。

實現(xiàn)千兆以太網(wǎng)最通用的辦法是采用三層設(shè)計。最下面的一層由10Mbps以太網(wǎng)交換機加100Mbps上行鏈路組成，第二層由100Mbps以太網(wǎng)交換機加千兆以太網(wǎng)上行鏈路組成，最高層由千兆交換機或ATM交換機組成，每一層交換機逐步提高干線交換速率。這種設(shè)計以價格低廉的交換機控制10Mbps工作站的連接，昂貴的大容量交換機只用在最高層。缺點：它只是帶寬的擴充，對于多媒體業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量不如ATM網(wǎng)絡(luò)（如時延抖動，擁塞控制，帶寬按需分配等）；另外與廣域網(wǎng)連接時，因為使用標(biāo)準(zhǔn)接口將形成瓶頸；其覆蓋距離比現(xiàn)行局域網(wǎng)小。4.4光纖分布數(shù)據(jù)接口FDDI網(wǎng)絡(luò)

光纖分布數(shù)據(jù)接口FDDIFiberDistributedDataInterface,傳輸速率高達100Mbps，標(biāo)準(zhǔn)是ANSIX3T9.5。沿用IEEE802系列局域網(wǎng)的設(shè)計規(guī)范，IEEE802.5TokenRing令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加以改進。4.4.1FDDI網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)光纖構(gòu)成的FDDI，其基本結(jié)構(gòu)為兩個封閉的逆向雙環(huán)，一個環(huán)為主環(huán)（PrimaryRing），另一個環(huán)為備用環(huán)（SecondaryRing）。

（a）FDDI結(jié)構(gòu)圖（b）FDDI環(huán)自愈

4.4.1FDDI網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)邏輯鏈路控制層媒體訪問控制層物理層協(xié)議層物理媒體相關(guān)層FDDI的站管理（SMT）標(biāo)準(zhǔn)定義如何對物理媒體相關(guān)層、物理層協(xié)議層和媒體訪問控制部分進行控制和管理，包括連接管理、節(jié)點配置、故障恢復(fù)等。光纖、FDDI網(wǎng)卡、網(wǎng)卡與光纖相連的連接器、FDDI-Ethernet網(wǎng)橋、FDDI集中器、光旁路器在FDDI標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了四種端口類型。

⑴端口類型A，用于連接FDDI雙環(huán)的主環(huán)入和備環(huán)出。

⑵端口類型B，用于連接FDDI雙環(huán)中主環(huán)出和備環(huán)入。

⑶端口類型M，用于連接單連接站（SAS）、雙連接站（DAS）或另外的集中器。

⑷端口類型S，用于連接到集中器上。（a）ST接頭（b）MIC接頭4.4.2FDDI網(wǎng)絡(luò)的基本概念環(huán)路（Ring）:在FDDI網(wǎng)絡(luò)中，環(huán)也稱FDDI環(huán)，它是信息流經(jīng)的站點的集合，每個站點依次檢查或復(fù)制這些信息，直到信息返回到起始站點。2.令牌（Token）:令牌是FDDI環(huán)路上各個站點間傳送信息的“通行證”。令牌是一種非常短的特殊的結(jié)構(gòu)幀，包括令牌的開始、結(jié)束和類型等參數(shù)。3.異步（Asynchronous）和同步（Synchronous）:異步和同步傳輸是數(shù)據(jù)服務(wù)的一種形式。在異步傳輸方式下，所有的請求者競爭一個可變的帶寬和響應(yīng)時間。同步傳輸方式是使每個請求者都有一個預(yù)先分配好的最大帶寬和認可的響應(yīng)時間。4.4.3FDDI的操作原理FDDI網(wǎng)絡(luò)的工作建立在短令牌幀的基礎(chǔ)上。當(dāng)所有站都空閑時，短令牌幀沿環(huán)運行。4.4.4FDDI網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點1.較長的傳輸距離

2.具有較大的帶寬

3.可靠性高

4.安全性好

5.互操作性強4.4.5FDDI、100BASE-T與交換式局域網(wǎng)技術(shù)的比較4.5ATM高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)B-ISDN——寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)1990年，CCITT建議將ATM作為實現(xiàn)B－ISDN的一項技術(shù)基礎(chǔ)ATM（AsynchronousTransferMode）異步傳輸模式ATM是一種基于信元的交換和復(fù)用技術(shù)，它采用固定長度的信元（cell），每個信元長度為53個字節(jié)，其中48個為信息字節(jié)，5個字節(jié)為信頭，載有信元的地址信息和控制信息。為具有統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)提供了一種通用且適用于不同業(yè)務(wù)的面向連接的轉(zhuǎn)移模式。它適用信息傳輸容量差異很大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有很強的適應(yīng)能力?？梢圆煌墓潭ㄋ俾蕚鬏敂?shù)據(jù)、圖像、語音等信號。因為信元很短，所以實時性極強。面向連接型業(yè)務(wù)、無連接型的業(yè)務(wù)

4.5.1ATM的基本概念A(yù)TM可以運行于均勻位率的業(yè)務(wù)，也可運營于可變位率的業(yè)務(wù)。ATM提供永久性虛連接（PVC）或交換虛連接（SVC）。每個ATM信元根據(jù)信頭的地址和控制信息，建立從起點到目的點的虛擬連接，所有信元可在指定的虛擬連接上有序地傳輸。這種傳送不象同步傳輸方式（STM）那種按特定的時隙或批次周期性的傳遞，而是非周期地在網(wǎng)絡(luò)上按照統(tǒng)計時分復(fù)用技術(shù)傳遞，其信元所占用的時隙并不固定，在一幀占用的時隙數(shù)也不固定，可以有一個至多個時隙，完全根據(jù)當(dāng)時用于通信的情況而定，而且個時隙間并不要求連續(xù)，這就是“異步”的意義。在網(wǎng)絡(luò)中進行傳遞ATM信元的設(shè)備叫做ATM交換機。

ATM交換機和網(wǎng)絡(luò)站點間的鏈路可以使用多種速率。DS1（1.544M）/E1（2.048M），DS3（44.736M）/E3（34.3686M）用在廣域網(wǎng)的連接上，使用的通信介質(zhì)有：UTP、STP、MM（多模光纖）、SM（單模光纖）。64MbpsSMOC-1/STS-1，傳輸介質(zhì)UTP、MM。100Mbps這個連接速度使用了FDDI和PMD連接，ATM信元通過電纜連接傳輸，傳輸介質(zhì)UTP5類、MM、SM。139.264Mbps傳輸介質(zhì)為UTP5、MM、SM、E4建議。155Mbps這是真正ATMSONET/SD11速率，傳輸介質(zhì)為UTP5、MM、SM，接口稱為OC-3C/STM－1。622.08Mbps主要ATM之間連接，接口稱為OC-12C/STM-4，傳輸介質(zhì)為SM。ATM網(wǎng)絡(luò)是一種異步傳輸方式是在時分復(fù)用（TDM）和同步傳輸（STM）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。TDM是在一條通信線路上按一定的周期（如125μs）將時間按幀分成時間塊，每一幀中又分成若干時隙，每個時隙攜帶相應(yīng)的用戶信息。STM其交換是在固定時隙之間進行的，這種對應(yīng)關(guān)系在通信中是固定不變的，直至相應(yīng)的通信結(jié)束。由于在ATM中具有動態(tài)分配帶寬的特點，可以充分地利用帶寬資源，并且能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的要求，而不致出現(xiàn)在ATM中的延時或信元丟失的情況。

ATM網(wǎng)絡(luò)交換過程4.5.2ATM的信元格式ATM的基本單位是信元（cell），其格式如圖所示，每個信元長度為53個字節(jié)，前5個字節(jié)為信頭（header），載有地址信息和控制信息，后48個字節(jié)為信息字節(jié)，也稱為凈荷（payload）。采用定長的字節(jié)數(shù)有助于提高ATM信元的處理速度，因為，傳輸這樣一個信元，在155Mbps的系統(tǒng)中僅需2.8μs。從交換的實現(xiàn)來看，采用固定長的信元便于采用硬件來實現(xiàn)。從幀轉(zhuǎn)換成信元稱為分片（segmentation），從信元變回幀稱為重組（Reassemble）。信頭中包括的內(nèi)容有：一般流量控制（GFC）:允許復(fù)用器控制ATM終端的速率；虛擬通路標(biāo)識（VPI）:可將轉(zhuǎn)速通道分成若干個VP，以VPI作為網(wǎng)絡(luò)管理單位；虛擬信道標(biāo)識（VCI）:確定目的地址，凈荷類型標(biāo)識（PTI）:表示信元載有用戶數(shù)據(jù)、信令數(shù)據(jù)，還是維護信息；信元丟失優(yōu)先等級（CLP）:表示信元相對優(yōu)先權(quán)，在擁塞狀態(tài)下優(yōu)先級低的信元先于優(yōu)先級高的信元被拋棄；信頭差錯控制（HEC）:檢驗和糾正信頭中的差錯。剩余的48字節(jié)的信息段則是凈荷的數(shù)據(jù)。

ATM定義了兩種接口信元用戶網(wǎng)絡(luò)接口UNI（UserNetworkInterface）網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)的接口NNI（NetworkNetworkInterface）差別在于UNI有一個附加字段GFC，而NNI沒有，NNI用空閑的GFC位定義更長的VPI。4.5.3ATM規(guī)程ATM是面向連接的。ATM適配層：為高層提供接口

分割和組裝信元ATM層：信元頭的生成和去除

信元復(fù)用和交換

流量控制物理層：傳輸匯聚子層信元速率匹配

信元頭驗證

傳輸幀適配

物理介質(zhì)子層比特定時

物理網(wǎng)絡(luò)接入ATM規(guī)程的最高層是ATM適配層AAL（ATMAdaptationLayer）。它將高層來的用戶業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換成ATM中凈荷的格式和長度，到目的站后將它再轉(zhuǎn)換成原來的用戶業(yè)務(wù)。目前定義四種業(yè)務(wù)類型：

A類，具有端對端同步，面向連接的均勻位率（CBR）業(yè)務(wù)，如電路仿真；B類，具有端對端同步，面向連接的可變位率（VBR）業(yè)務(wù)；C類，面向連接的無實時性要求VBR業(yè)務(wù)；D類，無連接型、無實時性要求VBR業(yè)務(wù)。在AAL層中包括五個子層（AAL1-AAL5）AAL1支持A類業(yè)務(wù)，如數(shù)字化的聲音和圖象信號，用于對信元延遲和丟失都敏感的應(yīng)用；AAL2支持B類業(yè)務(wù)，對時間敏感的可變位率（VBR）業(yè)務(wù)；AAL3/4支持C類和D類業(yè)務(wù)，如數(shù)據(jù)業(yè)務(wù);AAL5支持C類和D類業(yè)務(wù)突發(fā)的LAN，如計算機數(shù)據(jù)、B-ISDN中用戶／網(wǎng)絡(luò)之間的信令信息ATM上的幀中繼，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

在ATM的傳輸中有三個概念傳輸通道TP虛通道VP虛信道VC

4.5.4ATM網(wǎng)絡(luò)的局域網(wǎng)仿真

ATM是一種面向連接的技術(shù)，傳統(tǒng)的LAN以非連接方式來傳輸數(shù)據(jù)傳統(tǒng)的LAN與ATM提供的服務(wù)有如下區(qū)別：傳統(tǒng)的LAN是共享媒體，比較容易實現(xiàn)組播或廣播，而ATM則要采用較復(fù)雜的技術(shù)實現(xiàn)傳統(tǒng)的LAN以不定長的幀為單位來傳遞數(shù)據(jù)，是共享媒體，比較容易實現(xiàn)組播或廣播，而ATM則采用固定長度的信元LAN仿真的基本原理是LAN提供一個在較高層無連接協(xié)議和較低層面向連接的ATM協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換層。ATM層的上一層是ATM適配層（AAL）。AAL把數(shù)據(jù)格式化，使之成為48字節(jié)的ATM信元數(shù)據(jù)，這個格式化過程稱為分段。ATM信元被傳輸?shù)侥康牡刂螅恢匦陆M織成更高層的數(shù)據(jù)，再由當(dāng)?shù)氐南鄳?yīng)設(shè)備接收下來，AAL的處理過程叫做重組。由于ATM可以傳輸多種類型的信息，因此AAL層中有多種適配協(xié)議，可同時工作。AAL用于進行LAN仿真，LAN仿真位于AAL的上面。在網(wǎng)絡(luò)邊界處ATM至LAN轉(zhuǎn)換器中，LAN仿真為所有協(xié)議解決數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)問題，其辦法是把媒體存取控制（MAC）層的LAN地址（MAC地址）和ATM地址對應(yīng)起來。LAN仿真完全獨立于其上層的協(xié)議、服務(wù)和應(yīng)用軟件。4.6虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)虛擬網(wǎng)絡(luò)VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）是把處于同一橋接網(wǎng)絡(luò)上的不同主機及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備邏輯地分割成不同的組，組與組間不能直接進行數(shù)據(jù)交互，這樣就避免了不同組間相互干擾，也保證同一組內(nèi)數(shù)據(jù)的安全。

第一代的虛擬網(wǎng)絡(luò)是基于OSI模型的第二層橋和復(fù)用機制，如IEEE802.10、局域網(wǎng)仿真（LANE）和內(nèi)部交換連接（ISL），在單一物理網(wǎng)段上允許多組復(fù)用、建立不同的廣播組、減小信息的無效傳遞。虛擬網(wǎng)絡(luò)的主要協(xié)議為IEEE802.10，此協(xié)議結(jié)合了鑒別和加密技術(shù)從而保證整個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部數(shù)據(jù)的保密性與完整性。為了避免VLAN中循環(huán)的可能，VLAN采用了IEEE802.1d（生成樹〕的算法。在VLAN的實現(xiàn)策略中，當(dāng)任意結(jié)合的局域網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成VLAN時，本機信息包含了IEEE802.10VLAN的標(biāo)識ID，如果此ID不能被設(shè)備所接收則被過濾掉，只有本機的信息才能從本交換機發(fā)出。這種策略的用途為可以實現(xiàn)與IEEE802.10不兼容的設(shè)備／網(wǎng)絡(luò)的透明通訊。1.VLAN的實現(xiàn)方法在VLAN的實現(xiàn)方式中有很多方法來創(chuàng)建邏輯組和廣播域：

⑴通過端口⑵通過網(wǎng)絡(luò)地址

⑶通過用戶定義

虛擬網(wǎng)絡(luò)間的通信一般也分為三種方法：通過交換機間的交換實現(xiàn)第二層間的互通；通過交換機到路由器，用路由器實現(xiàn)第三層的交換；還可以通過支持虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的服務(wù)器進行第三層的交換，所有虛網(wǎng)間的用戶都通過服務(wù)器進行交互。2.虛擬網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點⑴廣播控制

⑵安全性

⑶性能

⑷網(wǎng)絡(luò)管理

4.7X.25、幀中繼（FR）網(wǎng)絡(luò)連接X.25網(wǎng)絡(luò)也叫分組交換網(wǎng)絡(luò)，它是通過信息分組進行網(wǎng)絡(luò)交換，被廣泛地采用在廣域網(wǎng)中。幀中繼（FrameRelay）是在廣域網(wǎng)中被認為是非常重要的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是對X.25分組交換網(wǎng)絡(luò)的的擴展和簡化。

4.7.1X.25在分組交換網(wǎng)絡(luò)中，信息通過包含在分組頭中的邏輯信道號嚴(yán)格區(qū)分，相當(dāng)于形成了許多邏輯上的子信道，每個終端就好象獨占了一條子信道一樣，它們可以隨時向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)（或接收來自網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)）。終端發(fā)送的數(shù)據(jù)的終點并不是網(wǎng)絡(luò)，而是與網(wǎng)絡(luò)相連的計算機或其它終端。交換機把數(shù)據(jù)變成了分組，因此在網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)是以分組為單位流動，穿越網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點和中繼線到達終點。在分組交換網(wǎng)中通過打包拆包設(shè)備PAD同時連接多個終端，來自不同終端的數(shù)據(jù)通過同一條線路發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。一個網(wǎng)絡(luò)是由許多交換機按照一定的拓撲結(jié)構(gòu)互相連接而成，節(jié)點是由一臺或幾臺分組交換機構(gòu)成。分組交換機具有許多端口，它從某一端口接收分組，并根據(jù)分組中包含的有關(guān)終點地址的信息選擇某一端口發(fā)送出去。分組穿過網(wǎng)絡(luò)到達終點的方法有虛電路（VirtualCircuit）和數(shù)據(jù)報（Datagram）兩種。

所謂虛電路就是兩個用戶終端設(shè)備在開始互相發(fā)送和接收數(shù)據(jù)之前需要通過網(wǎng)絡(luò)建立邏輯上的連接，這種連接建立之后就在網(wǎng)絡(luò)中保持已建立的數(shù)據(jù)通路，用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)（以分組為單位）將按順序通過網(wǎng)絡(luò)到達終點.虛電路當(dāng)用戶不需要發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時可以清除這種連接。這種連接稱為“虛”電路。虛電路方式的特點：⑴一次通信具有呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和呼叫清除三個階段。數(shù)據(jù)分組中不需要包含終點地址，對于數(shù)據(jù)量較大的通信傳輸效率高。⑵數(shù)據(jù)分組按已建立的路徑順序通過網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)終點不需要對數(shù)據(jù)重新排序，分組傳輸時延小，不容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)分組的丟失。⑶虛電路方式的缺點是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中由于線路或設(shè)備故障時可能導(dǎo)致虛電路的中斷，需要重新呼叫建立新的連接，但是許多采用虛電路方式的網(wǎng)絡(luò)已能提供呼叫重連接的功能，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時將由網(wǎng)絡(luò)自動選擇并建立新的虛電路，不需要用戶重新呼叫，并且不丟失用戶數(shù)據(jù)。分組交換網(wǎng)向用戶提供永久虛電路服務(wù)。用戶如果向網(wǎng)絡(luò)預(yù)約了該項服務(wù)之后，就在兩個用戶之間建立永久的虛連接，用戶之間的通信直接進入數(shù)據(jù)傳輸階段，就好像具有一條專線一樣。

X.25的三層協(xié)議X.25的三層協(xié)議為DTE－DCE之間的高層通信協(xié)議提供了可靠的基礎(chǔ)，這三層是：物理層、鏈路層、分組層。X.25的三層是和OSI模型的下三層一一對應(yīng)的，只是OSI的網(wǎng)絡(luò)層（第三層）改稱分組層，其功能是一致的。

X.25的物理層，這一層定義了DTE和DCE之間的電氣接口和建立物理的信息傳輸通路的過程。X.25的物理層就像是一條輸送信息的管道，它不執(zhí)行重要的控制功能?？刂乒δ苤饕涉溌穼雍头纸M層完成。X.25的數(shù)據(jù)鏈路層X.25的數(shù)據(jù)鏈路層，X.25的鏈路層規(guī)程是要在物理層提供的雙向的信息輸送管道上實施信息傳輸?shù)目刂疲鎸Φ氖嵌M制串行位流，不關(guān)心物理層采用何種接口方式輸送位流。鏈路層的主要功能有：在DTE和DCE之間有效地傳輸數(shù)據(jù)；確保接收器和發(fā)送器之間信息的同步；檢測和糾正傳輸中產(chǎn)生的差錯；識別并向高層協(xié)議報告規(guī)程性錯誤；向分組層通知鏈路層的狀態(tài)。X.25的鏈路層采用了高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程（HDLC）的幀（Frame）結(jié)構(gòu)，是它的子集。X.25分組層X.25分組層，X.25分組層是利用鏈路層提供的服務(wù)在DTE－DCE接口交換負責(zé)。X.25的分組層定義了DTE和DCE之間傳輸分組的過程，通過X.25接口傳輸?shù)姆纸M又與在DTE和DCE之間建立的多個用戶呼叫有關(guān)。由于分組傳輸?shù)慕K點并不是DCE，因此X.25的分組層還涉及到通過網(wǎng)絡(luò)將分組傳送到遠端的DTE。

分組層的功能是：在X.25接口為每個用戶呼叫提供一個邏輯信道（所謂“呼叫”是指一次通信過程）；通過邏輯信道號（LCN）來區(qū)分每個用戶呼叫有關(guān)的分組；為每個用戶的呼叫連接提供有效的分組傳輸，包括順序編號，分組的確認和流量控制過程；提供交換虛電路（SVC）和永久虛電路（PVC）的連接；提供建立和清除交換虛電路連接的方法；檢測和恢復(fù)分組層的差錯。

4.7.2幀中繼在X.25網(wǎng)絡(luò)中為了避免由于線路質(zhì)量產(chǎn)生的傳輸錯誤，在X.25層增加了冗余校驗功能，每一個轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備都要進行校驗，這對于早先的通信線路來說是十分必要的。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，線路通信質(zhì)量越來越好，沒有必要每個交換器都要進行繁雜的校驗糾錯，于是出現(xiàn)了幀中繼技術(shù)，它工作在OSI參考模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），是一個面向幀的通信協(xié)議。由于在鏈路層的數(shù)據(jù)單元稱作幀，故稱為幀方式。將X.25分組網(wǎng)中通過分組節(jié)點間的重發(fā)、流量控制來糾正差錯和防止擁塞，對處理過程進行簡化，將網(wǎng)內(nèi)的處理移到網(wǎng)外端系統(tǒng)中來實現(xiàn)，從而簡化了節(jié)點的處理過程，縮短了處理時間，這對有效利用高速數(shù)字傳輸信道十分關(guān)鍵，它比X.25來說簡單。盡管幀中繼是面向連接的，但它并不能保證可靠的數(shù)據(jù)傳輸，它需要網(wǎng)絡(luò)的通信介質(zhì)具有高的可靠性。它在傳輸過程中如果出現(xiàn)問題，就會在中途被遺棄，需要高層的協(xié)議來保證其傳輸?shù)目煽啃?。幀中繼能夠提供永久性虛電路（PVC）和交換虛電路（SVC）兩種類型的服務(wù)。幀中繼所使用的是邏輯連接，而不是物理連接，在一個物理連接上可復(fù)用多個邏輯連接（即可建立多條邏輯信道），可實現(xiàn)帶寬的復(fù)用和動態(tài)分配。幀中繼盡管可以支持很高和很低的傳輸速率，但通常在56Kbps和2Mbps的速率之間，現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了45Mbps（DS-3）傳輸速率。4.8ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)1972年國際電報電話咨詢委員會推出ISDN時，人們就預(yù)言它將迅速發(fā)展成為網(wǎng)絡(luò)主流。過了十多年ISDN慢慢發(fā)展壯大起來，尤其是ISDN便宜的終端設(shè)備，低成本、高帶寬的Internet接入，使它越來越受歡迎。電信局稱ISDN（綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)）為“一線通”。它的定義是：由綜合數(shù)字電話網(wǎng)發(fā)展起來的一個網(wǎng)絡(luò)，它提供端到端的數(shù)字連接以支持廣泛的服務(wù)，包括聲音和非聲音的。用戶的訪問是通過少量多用途用戶網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)的。是在一個網(wǎng)絡(luò)平臺上同時實現(xiàn)語音、視頻、數(shù)據(jù)通信，是電話網(wǎng)朝著多功能、多業(yè)務(wù)、高通信質(zhì)量方向發(fā)展的必然產(chǎn)物。

它不同于普通電話從用戶端到局端是模擬線路，一條基本速率接口ISDN線路被劃分為一個用于呼叫和控制，速率為16Kbps的D信道和兩個用于傳送數(shù)據(jù)或語音，速率為64Kbps的B信道。即通常所說的2B+D。ISDN系統(tǒng)的用戶設(shè)備和交換系統(tǒng)的接口稱為數(shù)字位管道，不管這些數(shù)字位來源于數(shù)字電話、數(shù)字終端、數(shù)字傳真機或其它設(shè)備，這些位流都能雙向通過管道。數(shù)字位管道用位流的時分復(fù)用支持多個獨立的通道。在數(shù)字位管道的接口規(guī)范中定義了位流的確切格式以及位流的復(fù)用。已經(jīng)定義了兩個位管道的標(biāo)準(zhǔn)，一個是用于家庭的低帶寬標(biāo)準(zhǔn)；另一個是用于企業(yè)的高頻帶標(biāo)準(zhǔn)，這個標(biāo)準(zhǔn)支持多個通道，如果需要的話，也可配置多個位管道。下頁上圖是用于家庭或小企業(yè)單位的配置，在用戶設(shè)備和ISDN交換系統(tǒng)間放置一個網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備NT1，NT1放置在靠近用戶設(shè)備這一邊，利用電話線和幾公里外的交換系統(tǒng)相連。NT1裝有一個連接器，無源總線電纜可以插入連接器，最多有8個ISDN電話、終端或其它設(shè)備可接到總線電纜上。用戶通過NT1和交換中心連接。NT1不僅有接插板的作用，還包括網(wǎng)絡(luò)管理、測試、性能監(jiān)視等。在無源總線上的每個設(shè)備必須有一個唯一的地址。NT1還可解決爭用的邏輯，當(dāng)幾個設(shè)備同時訪問總線時，由NT1來決定哪個設(shè)備獲得總線訪問權(quán)。圖用于家庭或小企業(yè)單位的配置

圖用于大型企業(yè)單位的配置在ISDN中CCITT定義了四個參考點，稱為R、S、T和U，U參考點連接ISDN交換系統(tǒng)和NT1，采用兩線的銅的雙絞線或光纖；T參考點是NT1上提供給用戶的連接器；S參考點是ISDN的NT2和ISDN終端的接口；R參考點連接終端適配器和非ISDN終端，它使用很多不同的接口。

1984年，CCITT對ISDN定義了交換設(shè)備和用戶設(shè)備之間的兩種數(shù)字管道接口，基本速率接口（BRI）和一次群速率接口（PRI）。兩種接口都能同時提供聲音和數(shù)據(jù)服務(wù)，能在同一個傳輸管道上進行線路交換和分組交換，接口也能以不同速率和專用網(wǎng)互連。

BRI包括兩個B通道和一個16Kbps的D通道。BRI用于小容量系統(tǒng)，如聲音／數(shù)據(jù)工作站等。

PRI包括23個B通道和一個64Kbps的D通道，或30個B通道和一個64Kbps的D通道，管道傳輸速率達1.554Mbps或2.048Mbps，它用于大容量系統(tǒng)。

ISDN的一個重要特征是使用公共通道信令技術(shù)，以實現(xiàn)用戶網(wǎng)絡(luò)訪問和信息交換，允許使用公共通道信令通道來控制多個線路交換連接，公共通道信令在D通道上傳輸。

4.9ADSL技術(shù)不對稱數(shù)字用戶線ADSL作為一種傳輸層的技術(shù)，充分利用現(xiàn)有的銅線資源，在一對雙絞線上提供上行640kbps下行8Mbps的帶寬，從而克服了傳統(tǒng)用戶的“瓶頸”，實現(xiàn)了真正意義上的寬帶接入。

1989年有人提出了一種很超前的設(shè)想：用普通的電話雙絞線傳輸視頻信號、圖象以及高清晰度的畫面等信息，