第二章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和物理層

第二章

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和物理層河南省高等學(xué)校教育信息工程技術(shù)研究中心葉海智計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)不同國籍哲學(xué)家的通信過程

分層協(xié)議類比不同國籍哲學(xué)家的通信過程

抽象結(jié)果一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)注意：哲學(xué)家之間的通信是虛擬的邏輯通信，下層向上層提供服務(wù)（如翻譯），上層依賴下層提供的服務(wù)來與其對等層實(shí)體進(jìn)行通信，實(shí)際通信在最底層完成。定義體系結(jié)構(gòu)(Architecture)：網(wǎng)絡(luò)的各層次及其協(xié)議的集合?；蛘哒f給出了網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的精確定義。一、網(wǎng)絡(luò)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物理層一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

體系結(jié)構(gòu)是只存在于紙上，類似于方案、框架等，這些層次功能如何實(shí)現(xiàn)。相關(guān)概念A(yù).實(shí)體：表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。

在許多情況下，實(shí)體就是一個(gè)特定的軟件模塊。在分層體系結(jié)構(gòu)中，每一層都由一些實(shí)體組成。B.對等實(shí)體：分別位于不同結(jié)點(diǎn)中對等層（相同層次）中的兩個(gè)實(shí)體。一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)C.協(xié)議：控制兩個(gè)對等實(shí)體(或多個(gè)實(shí)體)進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。（1）協(xié)議三要素語法：定義所交換數(shù)據(jù)和控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。例如：SOHHEADSTXTEXTETXBCCBSCFlagAddressCtrlDataFCSSFlagHDLC一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)語義：定義了發(fā)送實(shí)體或接收實(shí)體所要完成的操作。如在HDLC協(xié)議中，標(biāo)志Flag(7EH)表示報(bào)文的開始和結(jié)束在BSC協(xié)議中，SOH(01H)表示報(bào)文的開始，STX(02H)表示報(bào)文正文的開始，ETX(03H)表示報(bào)文正文結(jié)束SOHHEADSTXTEXTETXBCCBSCFlagAddressCtrlDataFCSSFlagHDLC一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)交換規(guī)則（時(shí)序）：定義通信雙方實(shí)體執(zhí)行操作順序的詳細(xì)說明。一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（2）協(xié)議的實(shí)現(xiàn)：完成協(xié)議功能的硬件和軟件。(3)在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。協(xié)議的實(shí)現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)。一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（5）PDU:對等實(shí)體之間為實(shí)現(xiàn)該層協(xié)議所交換的信息單元。

通常將第N層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元記為NPDU。它由兩部分組成，即本層的用戶數(shù)據(jù)(N)和本層的協(xié)議控制信息（通常用頭部Head來表示）。一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)D.協(xié)議、服務(wù)和功能關(guān)系(1).協(xié)議的實(shí)現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)。使用本層服務(wù)的實(shí)體只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。(2).“服務(wù)”是對相鄰上層而言的，屬于本層功能的外觀表現(xiàn)，只有那些能夠被高一層看得見的功能才能稱之為“服務(wù)”。(3).“功能”則是本層內(nèi)部的活動(dòng)，是為了實(shí)現(xiàn)對外服務(wù)而從事的活動(dòng)。因此，并非在一個(gè)層內(nèi)完成的全部功能都稱為服務(wù)。一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中封裝與解封裝一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)5432154321主機(jī)1AP2AP1主機(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E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中封裝與解封裝：主機(jī)1向主機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)5432154321主機(jī)1AP2AP1主機(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)E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中封裝與解封裝：主機(jī)1向主機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)1AP2AP1主機(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)E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中封裝與解封裝：主機(jī)1向主機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)1AP2AP1主機(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E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中封裝與解封裝：主機(jī)1向主機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)1AP2AP1主機(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E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中封裝與解封裝：主機(jī)1向主機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)1AP2AP1主機(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E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中封裝與解封裝：主機(jī)1向主機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)5432154321主機(jī)1AP2AP1主機(jī)2我收到了AP1

發(fā)來的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中封裝與解封裝：主機(jī)1向主機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)組網(wǎng)首先要通過傳輸介質(zhì)將相鄰的結(jié)點(diǎn)設(shè)備連接起來，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號的正確傳輸。問題是如何實(shí)現(xiàn)連接？二、物理層A:定義接口所用接線器（接插件）形狀、尺寸、引線數(shù)目和排列等等-----B:定義接口所用接線器上物理線路信號的電壓高低、傳輸速率和距離限制。如1是幾伏、0是幾伏，1、0的脈沖多長等-----機(jī)械特性電氣特性二、物理層C:定義接口所用接線器中各條線路的功能。如哪些是數(shù)據(jù)線、哪些是控制線，哪些是地線等-----D:定義接口所用接線器上各條線路的工作時(shí)序關(guān)系。如雙工、半雙工、單工等----功能特性過程特性物理層協(xié)議

即物理層接口標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸單位為：位—bit，以及與傳輸介質(zhì)接口的機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和過程特性。注意：由于傳輸介質(zhì)的不同