計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材PAGE1PAGE1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、演變和發(fā)展

1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用

第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)

2.1數(shù)據(jù)通信技術(shù)

2.2數(shù)據(jù)編碼技術(shù)和時(shí)鐘同步

2.3數(shù)據(jù)交換技術(shù)

2.4拓樸結(jié)構(gòu)與傳輸媒體

2.5差錯(cuò)控制方法

第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議

3.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSI基本參考模型

3.2物理層

3.3數(shù)據(jù)鏈路層

3.4網(wǎng)絡(luò)層

3.5高層協(xié)議介紹

3.6TCP/TP協(xié)議簇

第4章局域網(wǎng)

4.1局域網(wǎng)的主要技術(shù)

4.2局域網(wǎng)的參考模型與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

4.3CSMA/CD媒體訪(fǎng)問(wèn)控制

4.4令牌環(huán)媒體訪(fǎng)問(wèn)控制

4.5令牌總線(xiàn)媒體訪(fǎng)問(wèn)控制

4.6光纖分布數(shù)據(jù)接口FDDI

4.7NovellNetWare局域網(wǎng)操作系統(tǒng)

第5章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用技術(shù)

5.1綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）及異步傳輸模式（ATM）

5.2幀中繼（FrameRelay）

5.3快速/高速局域網(wǎng)

5.4因特網(wǎng)（Internet）

5.5內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（Intranet）

5.6網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)安全計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論前言：人類(lèi)社會(huì)已進(jìn)入信息時(shí)代；

世界各國(guó)積極建設(shè)信息高速公路；

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是信息高速公路的基礎(chǔ)；

Internet最終改變我們的生活方式，人類(lèi)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)文化時(shí)代。

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、演變和發(fā)展

1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：就是利用通信設(shè)備和線(xiàn)路將地理位置不同的、功能獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái)，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。

圖1.1一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)示例計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：資源子網(wǎng)＋通信子網(wǎng)

資源子網(wǎng)：主機(jī)Host＋終端Ｔerminal

通信子網(wǎng)：通信鏈路組成

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)：分組交換設(shè)備PSE、分組裝／卸設(shè)備PAD、集中器C、網(wǎng)絡(luò)控制中心NCC、

網(wǎng)間連接器G。統(tǒng)稱(chēng)為接口住處處理機(jī)IMP。

1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的演變和發(fā)展

網(wǎng)絡(luò)發(fā)展三階段：面向終端的網(wǎng)絡(luò)；計(jì)算機(jī)－計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)。

1.面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，構(gòu)成面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。用一臺(tái)中央主機(jī)連接大量的地理上處于分散位置的終端。如50年代初美國(guó)的SAGE系統(tǒng)。

為減輕中心計(jì)算機(jī)的負(fù)載,在通信線(xiàn)路和計(jì)算機(jī)之間設(shè)置了一個(gè)前端處理機(jī)FEP或通信控制器CCU專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)與終端之間的通信控制,使數(shù)據(jù)處理和通信控制分工。在終端機(jī)較集中的地區(qū)，采用了集中管理器(集中器或多路復(fù)用器)用低速線(xiàn)路把附近群集的終計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。

圖1.2單計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。2.計(jì)算機(jī)－計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

60年代中期，出現(xiàn)了多臺(tái)計(jì)算機(jī)互連的系統(tǒng)，開(kāi)創(chuàng)了“計(jì)算機(jī)－計(jì)算機(jī)”通信時(shí)代，并存多處理中心，實(shí)現(xiàn)資源共享。美國(guó)的ARPA網(wǎng)，IBM的SNA網(wǎng)，DEC的DNA網(wǎng)都是成功的典例。這個(gè)時(shí)期的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品是相對(duì)獨(dú)立的，未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

3.開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)

由于相對(duì)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品難以實(shí)現(xiàn)互連，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO(InternationStandardsOrganization)于1984年頒布了一個(gè)稱(chēng)為“開(kāi)放系統(tǒng)互連基本參考模型”的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO7498，簡(jiǎn)稱(chēng)OSI/RM。即著名的OSI七層模型。從此，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品有了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，大大加速了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

1.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)例簡(jiǎn)介

1.因特網(wǎng)(Internet)

1969年--ARPANET，ARM模型，早于OSI模型，低三層接近OSI，采用TCP/IP協(xié)議。

1988年--NSFNET，OSI模型，采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，成為Internet的主干網(wǎng)。

兩種服務(wù)公司：進(jìn)入因特網(wǎng)產(chǎn)品服務(wù)公司ISP，因特網(wǎng)信息服務(wù)公司ICP。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。2.公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN(PublicDataNetwork)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中負(fù)責(zé)完成節(jié)點(diǎn)間通信任務(wù)的通信子網(wǎng)稱(chēng)為公用數(shù)據(jù)網(wǎng)。如英國(guó)的PSS、法國(guó)的TRANSPAC、加拿大的DATAPAC、美國(guó)的TELENET、歐共體的EURONET、日本的DDX-P等都是公用數(shù)據(jù)網(wǎng)。我國(guó)的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)CHINAPAC(CNPAC)于1989年開(kāi)通服務(wù)。

這些公用數(shù)據(jù)網(wǎng)對(duì)于外部用戶(hù)提供的界面大都采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，即國(guó)際電報(bào)電話(huà)咨詢(xún)委員會(huì)CCITT制定的X.25建議。規(guī)定了用分組方式工作和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE和數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備DCE之間的接口。在計(jì)算機(jī)接入公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的場(chǎng)合下，DTE就是指計(jì)算機(jī)，而公用數(shù)據(jù)網(wǎng)中的分組交換節(jié)點(diǎn)就是DCE。

X.25是為同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上用戶(hù)進(jìn)行相互通信而設(shè)計(jì)的。而現(xiàn)在的X.75是為各種網(wǎng)絡(luò)上用戶(hù)進(jìn)行相互通信而設(shè)計(jì)的。X.75取代了X.25。

3.SNA(SystemNetworkArchitecture)

SNA是IBM公司的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范。1974年SNA適用于面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；1976年SNA適用于樹(shù)型(帶樹(shù)根)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；1979年SNA適用于分布式(不帶根)的網(wǎng)絡(luò)；1985年SNA可支持與局域網(wǎng)組成的任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。

SNA雖早于OSI,但底層卻很相似。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用

1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

1.硬件資源共享

2.軟件資源共享

3.用戶(hù)間信息交換

1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)

1.按網(wǎng)絡(luò)的分布范圍分類(lèi):廣域網(wǎng)WAN、局域網(wǎng)LAN、城域網(wǎng)MAN

2.按網(wǎng)絡(luò)的交換方式分類(lèi):電路交換、報(bào)文交換、分組交換

3.按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi):星形、總線(xiàn)、環(huán)形、樹(shù)形、網(wǎng)形

4.按網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒體分類(lèi):雙絞線(xiàn)、同軸電纜、光纖、無(wú)線(xiàn)

5.按網(wǎng)絡(luò)的信道分類(lèi):窄帶、寬帶

6.按網(wǎng)絡(luò)的用途分類(lèi):教育、科研、商業(yè)、企業(yè)

1.2.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

1.辦公自動(dòng)化OA(OfficeAutomation)

2.電子數(shù)據(jù)交換EDI(ElectronicDataInterchange)

3.遠(yuǎn)程交換(Telecommuting)

4.遠(yuǎn)程教育(DistanceEducation)

5.電子銀行

6.電子公告板系統(tǒng)BBS(BulletinBoardSystem)

7.證券及期貨交易

8.廣播分組交換

9.校園網(wǎng)(CampusNetwork)

10.信息高速公路

11.企業(yè)網(wǎng)

12.智能大廈和結(jié)構(gòu)化綜合布線(xiàn)系統(tǒng)

1.2.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)

1.國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)

2.國(guó)際電報(bào)電話(huà)咨詢(xún)委員會(huì)(CCITT)

3.美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS)

4.美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)(ANSI)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。2.1數(shù)據(jù)通信技術(shù)

2.1.1模擬數(shù)據(jù)通信和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信

1.幾個(gè)術(shù)語(yǔ)的解釋

1)數(shù)據(jù)－定義為有意義的實(shí)體。數(shù)據(jù)可分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。模擬數(shù)據(jù)是在某區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化的值；數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是離散的值。

2)信號(hào)－是數(shù)據(jù)的電子或電磁編碼。信號(hào)可分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)是隨時(shí)間連續(xù)變化的電流、電壓或電磁波；數(shù)字信號(hào)則是一系列離散的電脈沖?？蛇x擇適當(dāng)?shù)膮⒘縼?lái)表示要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

3)信息－是數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋。

4)信源－通信過(guò)程中產(chǎn)生和發(fā)送信息的設(shè)備或計(jì)算機(jī)。

5)信宿－通信過(guò)程中接收和處理信息的設(shè)備或計(jì)算機(jī)。

6)信道－信源和信宿之間的通信線(xiàn)路。

2.模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的表示

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)可通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。

圖2.1模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)的表示計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。3.模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的表示

模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)都可以用模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)來(lái)表示，因而無(wú)論信源產(chǎn)生的是模擬數(shù)據(jù)還是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，在傳輸過(guò)程中都可以用適合于信道傳輸?shù)哪撤N信號(hào)形式來(lái)傳輸。

1)模擬數(shù)據(jù)可以用模擬信號(hào)來(lái)表示。模擬數(shù)據(jù)是時(shí)間的函數(shù)，并占有一定的頻率范圍，即頻帶。這種數(shù)據(jù)可以直接用占有相同頻帶的電信號(hào)，即對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)來(lái)表示。模擬電話(huà)通信是它的一個(gè)應(yīng)用模型。

2)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以用模擬信號(hào)來(lái)表示。如Modem可以把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制成模擬信號(hào)；也可以把模擬信號(hào)解調(diào)成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。用Modem撥號(hào)上網(wǎng)是它的一個(gè)應(yīng)用模型。

3)模擬數(shù)據(jù)也可以用數(shù)字信號(hào)來(lái)表示。對(duì)于聲音數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，完成模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換功能的設(shè)施是編碼解碼器CODEC。它將直接表示聲音數(shù)據(jù)的模擬信號(hào)，編碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制流近似表示的數(shù)字信號(hào);而在線(xiàn)路另一端的CODEC,則將二進(jìn)制流碼恢復(fù)成原來(lái)的模擬數(shù)據(jù)。數(shù)字電話(huà)通信是它的一個(gè)應(yīng)用模型。

4)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以用數(shù)字信號(hào)來(lái)表示。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可直接用二進(jìn)制數(shù)字脈沖信號(hào)來(lái)表示，但為了改善其傳播特性，一般先要對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)專(zhuān)線(xiàn)網(wǎng)DDN網(wǎng)絡(luò)通信是它的一個(gè)應(yīng)用模型。

4.數(shù)據(jù)通信的長(zhǎng)距離傳輸及信號(hào)衰減的克服

1)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)都可以在合適的傳輸媒體上進(jìn)行傳輸(如圖2.2)；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。

圖2.2模擬數(shù)據(jù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)的傳輸表示計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第11頁(yè)。2)模擬信號(hào)無(wú)論表示模擬數(shù)據(jù)還是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),在傳輸一定距離后都會(huì)衰減?？朔霓k法是用放大器來(lái)增強(qiáng)信號(hào)的能量，但噪音分量也會(huì)增強(qiáng)，以至引起信號(hào)畸變。

3)數(shù)字信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸也會(huì)衰減，克服的辦法是使用中繼器，把數(shù)字信號(hào)恢復(fù)為"0、1"的標(biāo)準(zhǔn)電平后繼續(xù)傳輸。

2.1.2數(shù)據(jù)通信中的主要技術(shù)指標(biāo)

1.數(shù)據(jù)傳輸速率

1)數(shù)據(jù)傳輸速率--每秒傳輸二進(jìn)制信息的位數(shù)，單位為位/秒，記作bps或b/s。

計(jì)算公式:S=1/T*log2N(bps)⑴

式中T為一個(gè)數(shù)字脈沖信號(hào)的寬度(全寬碼)或重復(fù)周期(歸零碼)單位為秒；

N為一個(gè)碼元所取的離散值個(gè)數(shù)。

通常N=2K，K為二進(jìn)制信息的位數(shù)，K=log2N。

N=2時(shí)，S=1/T，表示數(shù)據(jù)傳輸速率等于碼元脈沖的重復(fù)頻率。

2)信號(hào)傳輸速率--單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)信道傳輸?shù)拇a元數(shù)，單位為波特，記作Baud。

計(jì)算公式:B=1/T(Baud)

⑵

式中T為信號(hào)碼元的寬度，單位為秒．

信號(hào)傳輸速率,也稱(chēng)碼元速率、調(diào)制速率或波特率。

由⑴、⑵式得：S=B*log2N(bps)⑶

或B=S/log2N(Baud)⑷

[例1]采用四相調(diào)制方式，即N=4，且T=833x10-6秒，則

S=1/T*log2N=1/(833x10-6)*log24=2400(bps)

B=1/T=1/(833x10-6)=1200(Baud)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。

2.信道容量

1)信道容量表示一個(gè)信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，單位：位/秒(bps)

信道容量與數(shù)據(jù)傳輸速率的區(qū)別是，前者表示信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，是信道傳輸數(shù)據(jù)能力的極限，而后者是實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸速率。像公路上的最大限速與汽車(chē)實(shí)際速度的關(guān)系一樣。

2)離散的信道容量

奈奎斯特(Nyquist)無(wú)噪聲下的碼元速率極限值B與信道帶寬H的關(guān)系：

B=2*H

(Baud)⑸

奈奎斯特公式--無(wú)噪信道傳輸能力公式：

C=2*H*log2N(bps)⑹

式中H為信道的帶寬，即信道傳輸上、下限頻率的差值，單位為Hz；

N為一個(gè)碼元所取的離散值個(gè)數(shù)。

[例2]普通電話(huà)線(xiàn)路帶寬約3kHz，則碼元速率極限值B=2*H=2*3k=6kBaud；

若碼元的離散值個(gè)數(shù)N=16，則最大數(shù)據(jù)傳輸速率C=2*3k*log216=24kbps。

3)連續(xù)的信道容量

香農(nóng)公式--帶噪信道容量公式：

C=H*log2(1+S/N)(bps)⑺

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。式中S為信號(hào)功率，

N為噪聲功率，

S/N為信噪比，通常把信噪比表示成10lg(S/N)分貝(dB)。

[例3]已知信噪比為30dB，帶寬為3kHz，求信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。

∵10lg(S/N)=30

∴S/N=1030/10=1000

∴C=3klog2(1+1000)≈30kbps

3.誤碼率--二進(jìn)制數(shù)據(jù)位傳輸時(shí)出錯(cuò)的概率。

它是衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)在正常工作情況下的傳輸可靠性的指標(biāo)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，一般要求誤碼率低于10-6，若誤碼率達(dá)不到這個(gè)指標(biāo)，可通過(guò)差錯(cuò)控制方法檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。

誤碼率公式：

Pe=Ne/N⑻

式中Ne為其中出錯(cuò)的位數(shù)；

N為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總數(shù)。

2.1.3通信方式

1.并行通信方式

并行通信傳輸中有多個(gè)數(shù)據(jù)位，同時(shí)在兩個(gè)設(shè)備之間傳輸。發(fā)送設(shè)備將這些數(shù)據(jù)位通過(guò)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線(xiàn)傳送給接收設(shè)備，還可附加一位數(shù)據(jù)校驗(yàn)位。接收設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第11頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第14頁(yè)。

圖2.3

并行數(shù)據(jù)傳輸2.串行通信方式

串行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)是一位一位地在通信線(xiàn)上傳輸?shù)模扔删哂袔孜豢偩€(xiàn)的計(jì)算機(jī)內(nèi)的發(fā)送設(shè)備，將幾位并行數(shù)據(jù)經(jīng)并--串轉(zhuǎn)換硬件轉(zhuǎn)換成串行方式，再逐位經(jīng)傳輸線(xiàn)到達(dá)接收站的設(shè)備中，并在接收端將數(shù)據(jù)從串行方式重新轉(zhuǎn)換成并行方式，以供接收方使用。串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫炔⑿袀鬏斅枚?，但?duì)于覆蓋面極其廣闊的公用電話(huà)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)具有更大的現(xiàn)實(shí)意義。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第15頁(yè)。

圖2.4

串行數(shù)據(jù)傳輸計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第15頁(yè)。3.串行通信的方向性結(jié)構(gòu)

串行數(shù)據(jù)通信的方向性結(jié)構(gòu)有三種，即單工、半雙工和全雙工。

圖2.5

單工、半雙工、全雙工單工數(shù)據(jù)傳輸只支持?jǐn)?shù)據(jù)在一個(gè)方向上傳輸；

半雙工數(shù)據(jù)傳輸允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上傳輸，但是，在某一時(shí)刻，只允許數(shù)據(jù)在一個(gè)方向上傳輸，它實(shí)際上是一種切換方向的單工通信；

全雙工數(shù)據(jù)通信允許數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)方向上傳輸，因此，全雙工通信是兩個(gè)單工通信方式的結(jié)合，它要求發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備都有獨(dú)立的接收和發(fā)送能力。第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第16頁(yè)。2.2數(shù)據(jù)編碼技術(shù)和時(shí)鐘同步

2.2.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)編碼

為了利用廉價(jià)的公共電話(huà)交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的遠(yuǎn)程通信，必須將發(fā)送端的數(shù)字信號(hào)變換成能夠在公共電話(huà)網(wǎng)上傳輸?shù)囊纛l信號(hào)，經(jīng)傳輸后再在接收端將音頻信號(hào)逆變換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)互換的設(shè)備稱(chēng)作調(diào)制解調(diào)器(Modem)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第16頁(yè)。

圖2.6

遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)器模擬信號(hào)傳輸?shù)幕A(chǔ)是載波，載波具有三大要素：幅度、頻率和相位，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以針對(duì)載波的不同要素或它們的組合進(jìn)行調(diào)制。

1.數(shù)字調(diào)制的基本形式

數(shù)字調(diào)制的三種基本形式：移幅鍵控法ASK、移頻鍵控法FSK、移相鍵控法PSK。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第17頁(yè)。

圖2.7

數(shù)字調(diào)制的三種基本形式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第17頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第18頁(yè)。在ASK方式下，用載波的兩種不同幅度來(lái)表示二進(jìn)制的兩種狀態(tài)。ASK方式容易受增益變化的影響，是一種低效的調(diào)制技術(shù)。在電話(huà)線(xiàn)路上，通常只能達(dá)到1200bps的速率。

在FSK方式下，用載波頻率附近的兩種不同頻率來(lái)表示二進(jìn)制的兩種狀態(tài)。在電話(huà)線(xiàn)路上，使用FSK可以實(shí)現(xiàn)全雙工操作，通?？蛇_(dá)到1200bps的速率。

在PSK方式下，用載波信號(hào)相位移動(dòng)來(lái)表示數(shù)據(jù)。PSK可以使用二相或多于二相的相移，利用這種技術(shù)，可以對(duì)傳輸速率起到加倍的作用。

由PSK和ASK結(jié)合的相位幅度調(diào)制PAM，是解決相移數(shù)已達(dá)到上限但還要提高傳輸速率的有效方法。

2.公共電話(huà)交換網(wǎng)中使用調(diào)制解調(diào)器的必要性

公共電話(huà)交換網(wǎng)是一種頻帶模擬信道，音頻信號(hào)頻帶為300Hz～3400Hz，而數(shù)字信號(hào)頻寬為0Hz～幾千兆Hz。若不加任何措施利用模擬信道來(lái)傳輸數(shù)字信號(hào)，必定出現(xiàn)極大的失真和差錯(cuò)。所以，要在公共電話(huà)網(wǎng)上傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，必須將數(shù)字信號(hào)變換成電話(huà)網(wǎng)所允許的音頻頻帶范圍300Hz～3400Hz。

2.2.2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼

數(shù)字信號(hào)可以直接采用基帶傳輸。基帶傳輸就是在線(xiàn)路中直接傳送數(shù)字信號(hào)的電脈沖，它是一種最簡(jiǎn)單的傳輸方式，近距離通信的局域網(wǎng)都采用基帶傳輸。基帶傳輸時(shí)，需要解決的問(wèn)題是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)表示及收發(fā)兩端之間的信號(hào)同步兩個(gè)方面。

1.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)表示

對(duì)于傳輸數(shù)字信號(hào)來(lái)說(shuō)，最常用的方法是用不同的電壓電平來(lái)表示兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)字，即數(shù)字信號(hào)由矩形脈沖組成。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第18頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第19頁(yè)。

a)單極性脈沖

b)雙極性脈沖

c)單極性歸零脈沖

d)雙極性歸零脈沖

e)交替雙極性歸零脈沖

圖2.8

基脈沖編碼方案計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第19頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第20頁(yè)。a)單極性不歸零碼，無(wú)電壓表示"0"，恒定正電壓表示"1"，每個(gè)碼元時(shí)間的中間點(diǎn)是采樣時(shí)間，判決門(mén)限為半幅電平。

b)雙極性不歸零碼，"1"碼和"0"碼都有電流，"1"為正電流，"0"為負(fù)電流，正和負(fù)的幅度相等，判決門(mén)限為零電平。

c)單極性歸零碼，當(dāng)發(fā)"1"碼時(shí)，發(fā)出正電流，但持續(xù)時(shí)間短于一個(gè)碼元的時(shí)間寬度，即發(fā)出一個(gè)窄脈沖；當(dāng)發(fā)"0"碼時(shí)，仍然不發(fā)送電流。

d)雙極性歸零碼，其中"1"碼發(fā)正的窄脈沖，"0"碼發(fā)負(fù)的窄脈沖，兩個(gè)碼元的時(shí)間間隔可以大于每一個(gè)窄脈沖的寬度，取樣時(shí)間是對(duì)準(zhǔn)脈沖的中心。

2.歸零碼和不歸零碼、單極性碼和雙極性碼的特點(diǎn)

不歸零碼在傳輸中難以確定一位的結(jié)束和另一位的開(kāi)始，需要用某種方法使發(fā)送器和接收器之間進(jìn)行定時(shí)或同步；歸零碼的脈沖較窄，根據(jù)脈沖寬度與傳輸頻帶寬度成反比的關(guān)系，因而歸零碼在信道上占用的頻帶較寬。

單極性碼會(huì)積累直流分量，這樣就不能使變壓器在數(shù)據(jù)通信設(shè)備和所處環(huán)境之間提供良好絕緣的交流耦合，直流分量還會(huì)損壞連接點(diǎn)的表面電鍍層；雙極性碼的直流分量大大減少，這對(duì)數(shù)據(jù)傳輸是很有利的。

3.同步過(guò)程

1)位同步

位同步又稱(chēng)同步傳輸，它是使接收端對(duì)每一位數(shù)據(jù)都要和發(fā)送端保持同步。實(shí)現(xiàn)位同步的方法可分為外同步法和自同步法兩種。

在外同步法中，接收端的同步信號(hào)事先由發(fā)送端送來(lái)，而不是自己產(chǎn)生也不是從信號(hào)中提取出來(lái)。即在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，發(fā)送端先向接收端發(fā)出一串同步時(shí)鐘脈沖，接收端按照這一時(shí)鐘脈沖頻率和時(shí)序鎖定接收端的接收頻率，以便在接收數(shù)據(jù)的過(guò)程中始終與發(fā)送端保持同步。

自同步法是指能從數(shù)據(jù)信號(hào)波形中提取同步信號(hào)的方法。典型例子就是著名的曼徹斯特編碼，常用于局域網(wǎng)傳輸。在曼徹斯特編碼中，每一位的中間有一跳變，位中間的跳變既作時(shí)鐘信號(hào)，又作數(shù)據(jù)信號(hào)；從高到低跳變表示"1"，從低到高跳變表示"0"。還有一種是差分曼徹斯特編碼，每位中間的跳變僅提供時(shí)鐘定時(shí)，而用每位開(kāi)始時(shí)有無(wú)跳變表示"0"或"1"，有跳變?yōu)?0"，無(wú)跳變?yōu)?1"。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第20頁(yè)。

圖2.9

數(shù)字信號(hào)的同步編碼計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第21頁(yè)。兩種曼徹斯特編碼是將時(shí)鐘和數(shù)據(jù)包含在數(shù)據(jù)流中，在傳輸代碼信息的同時(shí)，也將時(shí)鐘同步信號(hào)一起傳輸?shù)綄?duì)方，每位編碼中有一跳變，不存在直流分量，因此具有自同步能力和良好的抗干擾性能。但每一個(gè)碼元都被調(diào)成兩個(gè)電平，所以數(shù)據(jù)傳輸速率只有調(diào)制速率的1/2。

2)群同步

在數(shù)據(jù)通信中，群同步又稱(chēng)異步傳輸。是指?jìng)鬏數(shù)男畔⒈环殖扇舾伞叭骸?。?shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，字符可順序出現(xiàn)在比特流中，字符間的間隔時(shí)間是任意的，但字符內(nèi)各個(gè)比特用固定的時(shí)鐘頻率傳輸。字符間的異步定時(shí)與字符內(nèi)各個(gè)比特間的同步定時(shí)，是群同步即異步傳輸?shù)奶卣鳌?/p>

群同步是靠起始和停止位來(lái)實(shí)現(xiàn)字符定界及字符內(nèi)比特同步的。起始位指示字符的開(kāi)始，并啟動(dòng)接收端對(duì)字符中比特的同步；而停止位則是作為字符間的間隔位設(shè)置的，沒(méi)有停止位，下一字符的起始位下降沿便可能丟失。

群同步傳輸每個(gè)字符由四部組成：

1)1位起始位，以邏輯"0"表示；

2)5～8位數(shù)據(jù)位，即要傳輸?shù)淖址麅?nèi)容；

3)1位奇偶校驗(yàn)位，用于檢錯(cuò)；

4)1～2位停止位，以邏輯"1"表示,用作字符間的間隔。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第21頁(yè)。

圖2.10群同步的字符格式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第22頁(yè)。2.2.3模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼

1.脈碼調(diào)制PCM。

脈碼調(diào)制是以采樣定理為基礎(chǔ)，對(duì)連續(xù)變化的模擬信號(hào)進(jìn)行周期性采樣，利用≥有效信號(hào)最高頻率或其帶寬２倍的采樣頻率，通過(guò)低通濾波器從這些采樣中重新構(gòu)造出原始信號(hào)。

采樣定理表達(dá)公式:

Fs(=1/Ts)≥2Fmax或Fs≥2Bs

式中Ts為采樣周期

Fs為采樣頻率

Fmax為原始信號(hào)的最高頻率

Bs(=Fmax-Fmin)為原始信號(hào)的帶寬

2.模擬信號(hào)數(shù)字化的三步驟

1)采樣，以采樣頻率Fs把模擬信號(hào)的值采出；

2)量化，使連續(xù)模擬信號(hào)變?yōu)闀r(shí)間軸上的離散值；

3)編碼，將離散值變成一定位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)碼。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第22頁(yè)。

圖2.11

脈碼調(diào)制(PCM)原理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第23頁(yè)。2.2.4多路復(fù)用技術(shù)

多路復(fù)用技術(shù)就是把許多個(gè)單個(gè)信號(hào)在一個(gè)信道上同時(shí)傳輸?shù)募夹g(shù)。頻分多路復(fù)用FDM和時(shí)分多路復(fù)用TDM是兩種最常用的多路復(fù)用技術(shù)。

1.頻分多路復(fù)用FDM技術(shù)原理

在物理信道的可用帶寬超過(guò)單個(gè)原始信號(hào)所需帶寬情況下，可將該物理信道的總帶寬分割成若干個(gè)與傳輸單個(gè)信號(hào)帶寬相同(或略寬)的子信道，每個(gè)子信道傳輸一路信號(hào)，這就是步分多路復(fù)用。

多路原始信號(hào)在步分復(fù)用前，先要通過(guò)頻譜搬移技術(shù)將各路信號(hào)的頻譜搬移到物理信道頻譜的不同段上，使各信號(hào)的帶寬不相互重疊，然后用不同的頻率調(diào)制每一個(gè)信號(hào)，每個(gè)信號(hào)要一個(gè)樣以它的載波頻率為中心的一定帶寬的通道。為了防止互相干擾，使用保護(hù)帶來(lái)隔離每一個(gè)通道。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第23頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第24頁(yè)。

(a)頻分多路復(fù)用

(b)時(shí)分多路復(fù)用

圖2.12

頻分多路復(fù)用與時(shí)分多路復(fù)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第24頁(yè)。2.時(shí)分多路復(fù)用TDM技術(shù)原理

若媒體能達(dá)到的位傳輸速率超過(guò)傳輸數(shù)據(jù)所需的數(shù)據(jù)傳輸速率，可采用時(shí)分多路復(fù)用TDM技術(shù)，即將一條物理信道按時(shí)間分成若干個(gè)時(shí)間片輪流地分配給多個(gè)信號(hào)使用。每一時(shí)間片由復(fù)用的一個(gè)信號(hào)占用，這樣，利用每個(gè)信號(hào)在時(shí)間上的交叉，就可以在一條物理信道上傳輸多個(gè)數(shù)字信號(hào)。

時(shí)分多路復(fù)用TDM不僅局限于傳輸數(shù)字信號(hào)，也可同時(shí)交叉?zhèn)鬏斈M信號(hào)。

3.T1載波與E1載波的幀結(jié)構(gòu)

1)T1載波

Bell系統(tǒng)的T1載波利用脈碼調(diào)制PCM和時(shí)分TDM技術(shù)，使24路采樣聲音信號(hào)復(fù)用一個(gè)通道。每一個(gè)幀包含193位，每一幀用125us時(shí)間傳送。T1系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率為1.544Mbps。

圖2.13

T1載波幀結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第25頁(yè)。2)E1載波

CCITT建議了一種2.048Mbps速率的PCM載波標(biāo)準(zhǔn)，稱(chēng)為E1載波(歐洲標(biāo)準(zhǔn))。它每一幀開(kāi)始處有8位同步作用，中間有8位作用信令，在組織30路8位數(shù)據(jù)，全幀包括256位，每一幀用125us時(shí)間傳送?？捎?jì)算出E1系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率為256位/125us=2.048Mbps。

2.2.5異步傳輸和同步傳輸

1.異步傳輸方式中，一次只傳輸一個(gè)字符。每個(gè)字符用一位起始位引導(dǎo)、一位停止位結(jié)束。在沒(méi)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，發(fā)送方可發(fā)送連續(xù)的停止計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第25頁(yè)。第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第26頁(yè)。2.3數(shù)據(jù)交換技術(shù)

數(shù)據(jù)經(jīng)編碼后在通信線(xiàn)路上進(jìn)行傳輸，按數(shù)據(jù)傳送技術(shù)劃分，交換網(wǎng)絡(luò)又可分為電路交換網(wǎng)、報(bào)文交換網(wǎng)和分組交換網(wǎng)。圖2.14為一個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第26頁(yè)。

圖2.14交換網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第27頁(yè)。2.3.1電路交換的工作原理

1.電路交換的三個(gè)過(guò)程

1)電路建立：在傳輸任何數(shù)據(jù)之前，要先經(jīng)過(guò)呼叫過(guò)程建立一條端到端的電路。如圖2.14所示,若H1站要與H3站連接，典型的做法是，H1站先向與其相連的A節(jié)點(diǎn)提出請(qǐng)求，然后A節(jié)點(diǎn)在通向C節(jié)點(diǎn)的路徑中找到下一個(gè)支路。比如A節(jié)點(diǎn)選擇經(jīng)B節(jié)點(diǎn)的電路，在此電路上分配一個(gè)未用的通道，并告訴B它還要連接C節(jié)點(diǎn)；B再呼叫C，建立電路BC，最后，節(jié)點(diǎn)C完成到H3站的連接。這樣A與C之間就有一條專(zhuān)用電路ABC，用于H1站與H3站之間的數(shù)據(jù)傳輸。

2)數(shù)據(jù)傳輸：電路ABC建立以后，數(shù)據(jù)就可以從A發(fā)送到B，再由B交換到C；C也可以經(jīng)B向A發(fā)送數(shù)據(jù)。在整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，所建立的電路必須始終保持連接狀態(tài)。

3)電路拆除：數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，由某一方（A或C）發(fā)出拆除請(qǐng)求，然后逐節(jié)拆除到對(duì)方節(jié)點(diǎn)。

2.電路交換技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及其特點(diǎn)

1)優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速，數(shù)據(jù)不會(huì)丟失且保持原來(lái)的序列。

2)缺點(diǎn)：在某些情況下，電路空閑時(shí)的信道容易被浪費(fèi)：在短時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸時(shí)電路建立和拆除所用的時(shí)間得不償失。因此，它適用于系統(tǒng)間要求高質(zhì)量的大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。

3)特點(diǎn)：在數(shù)據(jù)傳送開(kāi)始之前必須先設(shè)置一條專(zhuān)用的通路。在線(xiàn)路釋放之前，該通路由一對(duì)用戶(hù)完全占用。對(duì)于猝發(fā)式的通信，電路交換效率不高。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第27頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第28頁(yè)。2.3.2報(bào)文交換的工作原理

問(wèn)題的提出：當(dāng)端點(diǎn)間交換的數(shù)據(jù)具有隨機(jī)性和突發(fā)性時(shí)，采用電路交換方法的缺點(diǎn)是信道容量和有效時(shí)間的浪費(fèi)。采用報(bào)文交換則不存在這種問(wèn)題。

1.報(bào)文交換原理

報(bào)文交換方式的數(shù)據(jù)傳輸單位是報(bào)文，報(bào)文就是站點(diǎn)一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，其長(zhǎng)度不限且可變。當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送報(bào)文時(shí)，它將一個(gè)目的地址附加到報(bào)文上，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)根據(jù)報(bào)文上的目的地址信息，把報(bào)文發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，一直逐個(gè)節(jié)點(diǎn)地轉(zhuǎn)送到目的節(jié)點(diǎn)。

每個(gè)節(jié)點(diǎn)在收到整個(gè)報(bào)文并檢查無(wú)誤后，就暫存這個(gè)報(bào)文，然后利用路由信息找出下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址，再把整個(gè)報(bào)文傳送給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。因此，端與端之間無(wú)需先通過(guò)呼叫建立連接。

一個(gè)報(bào)文在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的延遲時(shí)間，等于接收?qǐng)?bào)文所需的時(shí)間加上向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所需的排隊(duì)延遲時(shí)間之和。

2.報(bào)文交換的特點(diǎn)

1)報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地采用"存儲(chǔ)--轉(zhuǎn)發(fā)"方式，在傳送報(bào)文時(shí)，一個(gè)時(shí)刻僅占用一段通道。

2)在交換節(jié)點(diǎn)中需要緩沖存儲(chǔ)，報(bào)文需要排隊(duì)，故報(bào)文交換不能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)通信的要求。

3.報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)

1)電路利用率高。由于許多報(bào)文可以分時(shí)共享兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通道，所以對(duì)于同樣的通信量來(lái)說(shuō)，對(duì)電路的傳輸能力要求較低。

2)在電路交換網(wǎng)絡(luò)上，當(dāng)通信量變得很大很大時(shí)，就不能接受新的呼叫。而在報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)上，通信量大時(shí)仍然可以接收?qǐng)?bào)文，不過(guò)傳送延遲會(huì)增加。

3)報(bào)文交換系統(tǒng)可以把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的地，而電路交換網(wǎng)絡(luò)很難做到這一點(diǎn)。

4)報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行速度和代碼的轉(zhuǎn)換。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第29頁(yè)。4.報(bào)文交換的缺點(diǎn)

1)不能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)或交互式的通信要求，報(bào)文經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)的延遲時(shí)間長(zhǎng)且不定。

2)有時(shí)節(jié)點(diǎn)收到過(guò)多的數(shù)據(jù)而無(wú)空間存儲(chǔ)或不能及時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，就不得不丟棄報(bào)文，而且發(fā)出的報(bào)文不按順序到達(dá)目的地。

2.3.3分組交換的工作原理

分組交換是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第28頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第29頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第30頁(yè)。1.虛電路分組交換原理與特點(diǎn)

在虛電路分組交換中，為了進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間要先建一條邏輯通路。每個(gè)分組除了包含數(shù)據(jù)之外還包含一個(gè)虛電路標(biāo)識(shí)符。在預(yù)先建好的路徑上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都知道把這些分組引導(dǎo)到哪里去，不再需要路由選擇判定。最后，由某一個(gè)站用清除請(qǐng)求分組來(lái)結(jié)束這次連接。它之所以是“虛”的，是因?yàn)檫@條電路不是專(zhuān)用的。

虛電路分組交換的主要特點(diǎn)是：在數(shù)據(jù)傳送之前必須通過(guò)虛呼叫設(shè)置一條虛電路。但并不像電路交換那樣有一條專(zhuān)用通路，分組在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上仍然需要緩沖，并在線(xiàn)路上進(jìn)行排隊(duì)等待輸出。

2.數(shù)據(jù)報(bào)分組交換原理與特點(diǎn)

在數(shù)據(jù)報(bào)分組交換中，每個(gè)分組的傳送是被單獨(dú)處理的。每個(gè)分組稱(chēng)為一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)自身攜帶足夠的地址信息。一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)后，根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)中的地址信息和節(jié)點(diǎn)所儲(chǔ)存的路由信息，找出一個(gè)合適的出路，把數(shù)據(jù)報(bào)原樣地發(fā)送到下一節(jié)點(diǎn)。由于各數(shù)據(jù)報(bào)所走的路徑不一定相同，因此不能保證各個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)按順序到達(dá)目的地，有的數(shù)據(jù)報(bào)甚至?xí)型緛G失。整個(gè)過(guò)程中，沒(méi)有虛電路建立，但要為每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)做路由選擇。

2.3.4各種數(shù)據(jù)交換技術(shù)的性能比較計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第30頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第31頁(yè)。

圖2.15幾種交換方法的時(shí)序圖計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第31頁(yè)。1.電路交換：在數(shù)據(jù)傳輸之前必須先設(shè)置一條完全的通路。在線(xiàn)路拆除(釋放)之前，該通路由一對(duì)用戶(hù)完全占用。電路交換效率不高，適合于較輕和間接式負(fù)載使用租用的線(xiàn)路進(jìn)行通信。

2.報(bào)文交換：報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式，報(bào)文需要排隊(duì)。因此報(bào)文交換不適合于交互式通信，不能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)通信的要求。

3.分組交換：分組交換方式和報(bào)文交換方式類(lèi)似，但報(bào)文被分成分組傳送，并規(guī)定了最大長(zhǎng)度。分組交換技術(shù)是在數(shù)據(jù)網(wǎng)中最廣泛使用的一種交換技術(shù)，適用于交換中等或大量數(shù)據(jù)的情況。第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第32頁(yè)。2.4拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與傳輸媒體

2.4.1

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)形狀，或者是它在物理上的連通性。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有：星形拓?fù)?、總線(xiàn)拓?fù)?、環(huán)形拓?fù)?、?shù)形拓?fù)?、混合拓?fù)浼熬W(wǎng)形拓?fù)?。?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第32頁(yè)。

圖2.16各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第33頁(yè)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇往往與傳輸媒體的選擇及媒體訪(fǎng)問(wèn)控制方法的確定緊密相關(guān)。在選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮的因素有下列幾點(diǎn)：

1)可靠性。

2)費(fèi)用。

3)靈活性。

4)響應(yīng)時(shí)間和吞吐量。

1.星形拓?fù)涞奶攸c(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：1)控制簡(jiǎn)單；2)故障診斷和隔離容易；3)方便服務(wù)；

缺點(diǎn)：1)電纜長(zhǎng)度和安裝工作量可觀；2)中央節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)較重，形成瓶頸；3)各站點(diǎn)的分布處理能力較低。

2.總線(xiàn)拓?fù)涞奶攸c(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：1)總線(xiàn)結(jié)構(gòu)所需電纜數(shù)量少；2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單又是無(wú)源工作，有較高的可靠性；3)易于擴(kuò)充，增減用戶(hù)方便。

缺點(diǎn)：1)傳輸距離有限，通信范圍受到限制；2)故障診斷和隔離困難；3)分布式協(xié)議不保證信息及時(shí)傳送，不具實(shí)時(shí)功能。站點(diǎn)必須是智能的，要有媒體訪(fǎng)問(wèn)控制功能，增加站點(diǎn)軟件和硬件的開(kāi)銷(xiāo)。

3.環(huán)形拓?fù)涞奶攸c(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：1)電纜長(zhǎng)度短；2)增減工作站時(shí)只需簡(jiǎn)單連接；3)可用光纖。

缺點(diǎn)：1)節(jié)點(diǎn)故障會(huì)引起全網(wǎng)的故障；2)故障難檢測(cè)；3)媒體訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議都用令牌傳遞方式，在負(fù)載很輕時(shí)，信道利用率較低。

4.樹(shù)形拓?fù)涞亩x及優(yōu)缺點(diǎn)

樹(shù)形拓?fù)洌簭目偩€(xiàn)拓?fù)溲葑兌鴣?lái)，像一棵倒置的樹(shù)，頂端是樹(shù)根，樹(shù)根以下帶分支，每個(gè)分支還可帶子分支。樹(shù)根接收各站點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后再?gòu)V播發(fā)送到全網(wǎng)。

優(yōu)點(diǎn)：1)易于擴(kuò)展；2)故障隔離較容易。

缺點(diǎn)：1)節(jié)點(diǎn)對(duì)根依賴(lài)性太大，若根發(fā)生故障，則全網(wǎng)不能正常工作。

5.混合形拓?fù)涞亩x及優(yōu)缺點(diǎn)

混合形拓?fù)洌簩煞N單一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)混合起來(lái)，取兩者的優(yōu)點(diǎn)構(gòu)成的拓?fù)洹?/p>

優(yōu)點(diǎn)：1)故障診斷和隔離方便；2)易于擴(kuò)展；3)安裝方便；

缺點(diǎn)：1)需用帶智能的集中器；2)集中器到各站點(diǎn)的電纜長(zhǎng)度會(huì)增加。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第34頁(yè)。6.網(wǎng)形拓?fù)涞奶攸c(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：1)應(yīng)用廣泛；2)不受瓶頸問(wèn)題和失效問(wèn)題的影響。

缺點(diǎn)：1)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也復(fù)雜，建設(shè)成本高。

2.4.2

傳輸媒體

傳輸媒體是通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送方和接收方之間的物理通路，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中采用的傳輸媒體分有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)兩大類(lèi)。

傳輸媒體的特性對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量有很大影響，這些特征是：

⑴物理特性：說(shuō)明傳輸媒體的特性。

⑵傳輸特性：包括是使用模擬信號(hào)發(fā)送還是使用數(shù)字信號(hào)發(fā)送、調(diào)制技術(shù)、傳輸容量及傳輸頻率范圍。

⑶連通性：采用點(diǎn)到點(diǎn)連接還是多點(diǎn)連接。

⑷地理范圍：在不用中間設(shè)備并將失真限制在允許范圍內(nèi)的情況下，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所允許的最大距離。

⑸抗干擾性：防止噪音、電磁干擾對(duì)傳輸數(shù)據(jù)影響的能力。

⑹相對(duì)價(jià)格：包括元件、安裝和維護(hù)等價(jià)格。

1.有線(xiàn)傳輸媒體

1)雙絞線(xiàn)(TP)--由螺旋狀扭在一起的兩根絕緣導(dǎo)線(xiàn)組成。雙絞線(xiàn)一般分為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第35頁(yè)。非屏蔽雙絞線(xiàn)(UTP)和屏蔽雙絞線(xiàn)(STP)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最常用的是第三類(lèi)和第五類(lèi)非屏蔽雙絞線(xiàn)。

⑴物理特性：銅質(zhì)線(xiàn)芯，傳導(dǎo)性能良好。

⑵傳輸特性：可用于傳輸模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，對(duì)于模擬信號(hào)，約5--6公里需要一個(gè)放大器；對(duì)于數(shù)字信號(hào)，約2--3公里需要一個(gè)中繼器。雙絞線(xiàn)的帶寬達(dá)268kHz。

對(duì)于模擬信號(hào)，可用頻分多路復(fù)用技術(shù)把它分成24路來(lái)傳輸音頻模擬信號(hào)，根據(jù)目前的Modem技術(shù)，若使用移相鍵控法PSK，每路可達(dá)9600bps以上，這樣，在一條24路的雙絞線(xiàn)上，總傳輸率可達(dá)230kbps。

對(duì)于數(shù)字信號(hào)，使用T1線(xiàn)路總傳輸率可達(dá)1.544Mbps。達(dá)到更高傳輸率也是可能的，但與距離有關(guān)。

對(duì)于局域網(wǎng)(10BASE-T和100BASE-T總線(xiàn))，傳輸速率可達(dá)10Ｍbps-100Ｍbps。常用的3類(lèi)雙絞線(xiàn)和5類(lèi)雙絞線(xiàn)電纜均由4對(duì)雙絞線(xiàn)組成，3類(lèi)雙絞線(xiàn)傳輸速率可達(dá)10Ｍbps，5類(lèi)雙絞線(xiàn)傳輸速率可達(dá)100Ｍbps。但與距離有關(guān)。

⑶連通性：可用于點(diǎn)到點(diǎn)連接或多點(diǎn)連接。

⑷地理范圍：對(duì)于局域網(wǎng)，速率100Kbps,可傳輸1公里；速率10Mbps--100Mbps,可傳輸100米。

⑸抗干擾性：低頻(10kHz以下)抗干擾性能強(qiáng)于同軸電纜，高頻(10-100kHz)抗干擾性能弱于同軸電纜。

⑹相對(duì)價(jià)格：比同軸電纜和光纖便宜得多。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第36頁(yè)。2)同軸電纜--由繞同一軸線(xiàn)的兩個(gè)導(dǎo)體所組成，被廣泛用于局域網(wǎng)中。為保持同軸電纜的正確電氣特性，電纜必須接地，同時(shí)兩頭要有端接器來(lái)削弱信號(hào)反射作用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第33頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第34頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第35頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第36頁(yè)。

圖2.17同軸電纜計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第37頁(yè)。⑴物理特性：?jiǎn)胃S電纜直徑約為1.02-2.54cm，可在較寬頻范圍工作。

⑵傳輸特性：基帶同軸電纜僅用于數(shù)字傳輸，阻抗為50Ω，并使用曼徹斯特編碼，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)10Mbps。寬帶同軸電纜可用于模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)傳輸，阻抗為75Ω，對(duì)于模擬信號(hào)，帶寬可達(dá)300-450MHz。在CATV電纜上，每個(gè)電視通道分配6MHz帶寬，而廣播通道的帶寬要窄得多，因此，在同軸電纜上使用頻分多路復(fù)用技術(shù)可以支持大量的視、音頻通道。基帶50

⑶連通性：可用于點(diǎn)到點(diǎn)連接或多點(diǎn)連接。

⑷地理范圍：基帶同軸電纜的最大距離限制在幾公里；寬帶電纜的最大距離可以達(dá)幾十公里。。

⑸抗干擾性：能力比雙絞線(xiàn)強(qiáng)。

⑹相對(duì)價(jià)格：比同軸電纜貴，比光纖便宜。

3)光纖--由能傳導(dǎo)光波的石英玻璃纖維外加保護(hù)層構(gòu)成的。光纖具有寬帶、數(shù)據(jù)傳輸率高、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。按使用的波長(zhǎng)區(qū)的不同分為單模和多模光纖通信方式。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第37頁(yè)。

圖2.18光纖的電信號(hào)傳送過(guò)程

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第38頁(yè)。⑴物理特性：在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中均采用兩根光纖(一來(lái)一去)組成傳輸系統(tǒng)。按波長(zhǎng)范圍可分為三種：0.85um波長(zhǎng)(0.8-0.9um)、1.3um波長(zhǎng)(1.25-1.35um)和1.55um波長(zhǎng)區(qū)(1.53-1.58um)。不同的波長(zhǎng)范圍光纖損耗特性也不同，其中0.85um波長(zhǎng)區(qū)為多模光纖通信方式，1.55um波長(zhǎng)區(qū)為單模光纖通信方式，1.3um波長(zhǎng)區(qū)有多模和單模兩種方式。

⑵傳輸特性：光纖通過(guò)內(nèi)部的全反射來(lái)傳輸一束經(jīng)過(guò)編碼的光信號(hào)，內(nèi)部的全反射可以在任何折射指數(shù)高于包層媒體折射指數(shù)的透明媒體中進(jìn)行。實(shí)際上光纖作為頻率范圍從1014-1015Hz的波導(dǎo)管，這一范圍覆蓋了可見(jiàn)光譜和部分紅外光譜。光纖的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)Gbps級(jí)，傳輸距離達(dá)數(shù)十公里。目前，一條光纖線(xiàn)路上只能傳輸一個(gè)載波，隨著技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，會(huì)出現(xiàn)實(shí)用的多路復(fù)用光纖。

⑶連通性：采用點(diǎn)到點(diǎn)連接還是多點(diǎn)連接。

⑷地理范圍：可以在6-8公里的距離內(nèi)不用中繼器傳輸，因此光纖適合于在幾個(gè)建筑物之間通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路連接局域網(wǎng)。

⑸抗干擾性：不受噪聲或電磁影響，適宜在長(zhǎng)距離內(nèi)保持高數(shù)據(jù)傳輸率，而且能夠提供良好的安全性。

⑹)相對(duì)價(jià)格：目前價(jià)格比同軸電纜和雙絞線(xiàn)都貴。

2.無(wú)線(xiàn)傳輸媒體

1)微波通信：載波頻率為2GHZ至40GHZ。頻率高，可同時(shí)傳送大量信息；由于微波是沿直線(xiàn)傳播的，故在地面的傳播距離有限。

2)衛(wèi)星通信：是利用地球同步衛(wèi)星作為中繼來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)微波信號(hào)的一種特殊微波通信形式。衛(wèi)星通信可以克服地面微波通信距離的限制，三個(gè)同步衛(wèi)星可以覆蓋地球上全部通信區(qū)域。

3)紅外通信和激光通信：和微波通信一樣，有很強(qiáng)的方向性，都是沿直線(xiàn)傳播的。但紅外通信和激光通信要把傳輸?shù)男盘?hào)分別轉(zhuǎn)換為紅外光信號(hào)和激光信號(hào)后才能直接在空間沿直線(xiàn)傳播。

微波、紅外線(xiàn)和激光都需要在發(fā)送方和接收方之間有一條視線(xiàn)通路，故它們統(tǒng)稱(chēng)為視線(xiàn)媒體。

3.傳輸媒體的選擇

取決于以下諸因素；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)、實(shí)際需要的通信容量、可靠性要求、能承受的價(jià)格范圍。

4.基帶同軸電纜與寬帶同軸電纜

基帶同軸電纜用于直接傳輸數(shù)字信號(hào)，阻抗為50Ω，基帶同軸電纜的最大距離限制在幾公里；寬帶同軸電纜既可傳輸數(shù)字信號(hào)也可傳輸模擬信號(hào)，阻抗計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第39頁(yè)。為75Ω，寬帶電纜的最大距離可以達(dá)幾十公里。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第38頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第39頁(yè)。第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第40頁(yè)。2.5差錯(cuò)控制方法

2.5.1

差錯(cuò)的產(chǎn)生原因及其控制方法

差錯(cuò)控制在數(shù)據(jù)通信過(guò)程中能發(fā)現(xiàn)或糾正差錯(cuò)，把差錯(cuò)限制在盡可能小的允許范圍內(nèi)的技術(shù)和方法。

信號(hào)在物理信道中傳輸時(shí)，線(xiàn)路本身電器特性造成的隨機(jī)噪聲、信號(hào)幅度的衰減、頻率和相位的畸變、電器信號(hào)在線(xiàn)路上產(chǎn)生反射造成的回音效應(yīng)、相鄰線(xiàn)路間的串?dāng)_以及各種外界因素（如大氣中的閃電、開(kāi)關(guān)的跳火、外界強(qiáng)電流磁場(chǎng)的變化、電源的波動(dòng)等）都會(huì)造成信號(hào)的失真。在數(shù)據(jù)通信中，將會(huì)使接受端收到的二進(jìn)制數(shù)位和發(fā)送端實(shí)際發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)位不一致，從而造成由“0”變成“1”或由“1”變成“0”的差錯(cuò)。

1.熱噪聲和沖擊噪聲

傳輸中的差錯(cuò)都是由噪聲引起的。噪聲有兩大類(lèi)，一類(lèi)是信道固有的、持續(xù)存在的隨機(jī)熱噪聲；另一類(lèi)是由外界特定的短暫原因所造成的沖擊噪聲。

熱噪聲引起的差錯(cuò)稱(chēng)為隨機(jī)差錯(cuò)所引起的某位碼元的差錯(cuò)是孤立的，與前后碼元沒(méi)有關(guān)系。它導(dǎo)致的隨機(jī)錯(cuò)通常較少。

沖擊噪聲呈突發(fā)狀，由其引起的差錯(cuò)稱(chēng)為突發(fā)錯(cuò)。沖擊噪聲幅度可能相當(dāng)大，無(wú)法靠提高幅度來(lái)避免沖擊噪聲造成的差錯(cuò)，它是傳輸中產(chǎn)生差錯(cuò)的主要原因。沖擊噪聲雖然持續(xù)時(shí)間較短，但在一定的數(shù)據(jù)速率條件下，仍然會(huì)影響到一串碼元。

2.差錯(cuò)的控制方法

最常用的差錯(cuò)控制方法是差錯(cuò)控制編碼。數(shù)據(jù)信息位在向信道發(fā)送之前，先按照某種關(guān)系附加上一定的冗余位，構(gòu)成一個(gè)碼字后再發(fā)送，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為差錯(cuò)控制編碼過(guò)程。接收端收到該碼字后，檢查信息位和附加的冗余位之間的關(guān)系，以檢查傳輸過(guò)程中是否有差錯(cuò)發(fā)生，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為檢驗(yàn)過(guò)程。

差錯(cuò)控制編碼可分為檢錯(cuò)碼和糾錯(cuò)碼。

①檢錯(cuò)碼－－能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)的編碼；

②糾錯(cuò)碼－－不僅能發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)而且能自動(dòng)糾正差錯(cuò)的編碼。

差錯(cuò)控制方法分兩類(lèi)，一類(lèi)是自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)ARQ，另一類(lèi)是前向糾錯(cuò)FEC。

在ARQ方式中，當(dāng)接收端發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)，就設(shè)法通知發(fā)送端重發(fā)，直到收到正確的碼字為止。ARQ方式只使用檢錯(cuò)碼。

在FEC方式中，接收端不但能發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，而且能確定二進(jìn)制碼元發(fā)生錯(cuò)誤的位置，從而加以糾正。FEC方式必須使用糾錯(cuò)碼。

3.編碼效率

衡量編碼性能好壞的一個(gè)重要參數(shù)是編碼效率R，它是碼字中信息位所占的比例。編碼效率越高，即R越大，信道中用來(lái)傳送信息碼元的有效利用率就越高。編碼效率計(jì)算公式為：

R=k/n=k/(k+r)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第41頁(yè)。式中k為碼字中的信息位位數(shù)

r為編碼時(shí)外加冗余位位數(shù)

n為編碼后的碼字長(zhǎng)度

2.5.2

奇偶校驗(yàn)碼

奇偶校驗(yàn)碼是一種通過(guò)增加冗余位使得碼字中“１”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)的編碼方法，它是一種檢錯(cuò)碼。

1.垂直奇偶校驗(yàn)的特點(diǎn)及編碼規(guī)則計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第40頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第41頁(yè)。發(fā)送順序↑

│

│

│

│I11I12...I1q┐

│

│

│

┘信

息

位I21I22...I2qIp1Ip2...Ipqr1

r2

...rq冗余位計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第42頁(yè)。1)編碼規(guī)則：

偶校驗(yàn)：ri=I1i+I2i+...+Ipi(i=1,2,...,q)

奇校驗(yàn)：ri=I1i+I2i+...+Ipi+1(i=1,2,...,q)

式中p為碼字的定長(zhǎng)位數(shù)

q為碼字的個(gè)數(shù)

垂直奇偶校驗(yàn)的編碼效率為R=p/(p+1)。

2)特點(diǎn)：垂直奇偶校驗(yàn)又稱(chēng)縱向奇偶校驗(yàn)，它能檢測(cè)出每列中所有奇數(shù)個(gè)錯(cuò)，但檢測(cè)不出偶數(shù)個(gè)的錯(cuò)。因而對(duì)差錯(cuò)的漏檢率接近1/2。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第42頁(yè)。位\數(shù)字0123456789C10101010101C20011001100C30000111100C40000000011C51111111111C61111111111C70000000000偶C00110100110奇1001011001計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第43頁(yè)。2.水平奇偶校驗(yàn)的特點(diǎn)及編碼規(guī)則

1)編碼規(guī)則：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第43頁(yè)。發(fā)送順序

↑

│

│

│

│

I11I12...I1qr1

r2

rpI21I22...I2qIp1Ip2...Ipq└──────┘↑信息位冗余位偶校驗(yàn)：ri=Ii1+Ii2+...+Iiq(i=1,2,...,p)

奇校驗(yàn)：ri=Ii1+Ii2+...+Iiq+1(i=1,2,...,p)

式中p為碼字的定長(zhǎng)位數(shù)

q為碼字的個(gè)數(shù)

水平奇偶校驗(yàn)的編碼效率為R=q/(q+1)。

2)特點(diǎn)：水平奇偶校驗(yàn)又稱(chēng)橫向奇偶校驗(yàn)，它不但能檢測(cè)出各段同一位上的奇數(shù)個(gè)錯(cuò)，而且還能檢測(cè)出突發(fā)長(zhǎng)度<=p的所有突發(fā)錯(cuò)誤。其漏檢率要比垂直奇偶校驗(yàn)方法低，但實(shí)現(xiàn)水平奇偶校驗(yàn)時(shí)，一定要使用數(shù)據(jù)緩沖器。位\數(shù)字0123456789偶校驗(yàn)C101010101011C200110011000C300001111000C400000000110C511111111111C611111111111C700000000000計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第44頁(yè)。3.水平垂直奇偶校驗(yàn)的特點(diǎn)及編碼規(guī)則

1)編碼規(guī)則：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第44頁(yè)。發(fā)送順序↑

│

│

│

│I11I12...I1qr1,q+1I21I22...I2qr2,q+1Ip1Ip2...Ipqrp,q+1rp+1,1rp+1,2...rp+1,qrp+1,q+1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第45頁(yè)。若水平垂直都用偶校驗(yàn)，則

ri,q+1=Ii1+Ii2+...+Iiq(i=1,2,...,p)

rp+1,j=I1j+I2j+...+Ipj(j=1,2,...,q)

rp+1,q+1=rp+1,1+rp+1,2+...+rp+1,q

=r1,q+1+r2,q+1+...+rp,q+1

水平垂直奇偶校驗(yàn)的編碼效率為R=pq/[(p+1)(q+1)]。

2)特點(diǎn)：水平垂直奇偶校驗(yàn)又稱(chēng)縱橫奇偶校驗(yàn)。它能檢測(cè)出所有3位或3位以下的錯(cuò)誤、奇數(shù)個(gè)錯(cuò)、大部分偶數(shù)個(gè)錯(cuò)以及突發(fā)長(zhǎng)度<=p+1的突發(fā)錯(cuò)?？墒拐`碼率降至原誤碼率的百分之一到萬(wàn)分之一。還可以用來(lái)糾正部分差錯(cuò)。有部分偶數(shù)個(gè)錯(cuò)不能測(cè)出。適用于中、低速傳輸系統(tǒng)和反饋重傳系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第45頁(yè)。位\數(shù)字0123456789校驗(yàn)碼字C101010101011C200110011000C300001111000C400000000110C511111111111C611111111111C700000000000C801101001101計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第46頁(yè)。2.5.3

循環(huán)冗余碼（CRC）

1.CRC的工作方法

在發(fā)送端產(chǎn)生一個(gè)循環(huán)冗余碼，附加在信息位后面一起發(fā)送到接收端，接收端收到的信息按發(fā)送端形成循環(huán)冗余碼同樣的算法進(jìn)行校驗(yàn)，若有錯(cuò)，需重發(fā)。

2.循環(huán)冗余碼的產(chǎn)生與碼字正確性檢驗(yàn)例子。

例1.已知：信息碼:110011信息多項(xiàng)式:K(X)=X5+X4+X+1

生成碼:11001

生成多項(xiàng)式:G(X)=X4+X3+1(r=4)

求：循環(huán)冗余碼和碼字。

解：1)(X5+X4+X+1)*X4的積是X9+X8+X5+X4對(duì)應(yīng)的碼是1100110000。

2)積／G(X)(按模二算法)。

由計(jì)算結(jié)果知冗余碼是1001，碼字就是1100111001。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第46頁(yè)。100001←Q(X)

G(x)→11001)1100110000←F(X)*Xr

11001，

10000

11001

1001←R(X)(冗余碼)例2.已知：接收碼字:1100111001多項(xiàng)式:T(X)=X9+X8+X5+X4+X3+1

生成碼:11001

生成多項(xiàng)式:G(X)=X4+X3+1(r=4)

求：碼字的正確性。若正確，則指出冗余碼和信息碼。

解：1)用字碼除以生成碼，余數(shù)為0，所以碼字正確。100001←Q(X)

G(x)→11001)1100111001←F(X)*Xr＋R(x)

11001，

11001

11001

0←S(X)(余數(shù))計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第47頁(yè)。2)因r=4，所以冗余碼是：11001，信息碼是:110011

3.循環(huán)冗余碼的工作原理

循環(huán)冗余碼CRC在發(fā)送端編碼和接收端校驗(yàn)時(shí)，都可以利用事先約定的生成多項(xiàng)式G(X)來(lái)得到，K位要發(fā)送的信息位可對(duì)應(yīng)于一個(gè)(k-1)次多項(xiàng)式K(X),r位冗余位則對(duì)應(yīng)于一個(gè)(r-1)次多項(xiàng)式R(X)，由r位冗余位組成的n=k+r位碼字則對(duì)應(yīng)于一個(gè)(n-1)次多項(xiàng)式T(X)=Xr*K(X)+R(X)。

4.循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的特點(diǎn)

1)可檢測(cè)出所有奇數(shù)位錯(cuò)；

2)可檢測(cè)出所有雙比特的錯(cuò)；

3)可檢測(cè)出所有小于、等于校驗(yàn)位長(zhǎng)度的突發(fā)錯(cuò)。

5.4種生成碼(P44)

2.5.4

海明碼

1.海明碼的概念

海明碼是一種可以糾正一位差錯(cuò)的編碼。它是利用在信息位為k位，增加r位冗余位，構(gòu)成一個(gè)n=k+r位的碼字，然后用r個(gè)監(jiān)督關(guān)系式產(chǎn)生的r個(gè)校正因子來(lái)區(qū)分無(wú)錯(cuò)和在碼字中的n個(gè)不同位置的一位錯(cuò)。它必需滿(mǎn)足以下關(guān)系式：

２r>=n+1

或

2r>=k+r+1

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第48頁(yè)。海明碼的編碼效率為：

R=k/(k+r)

式中k為信息位位數(shù)

r為增加冗余位位數(shù)

2.海明碼的生成與接收

方法一：（按教科書(shū)）

1)海明碼的生成。

例1.已知：信息碼為："0010"。海明碼的監(jiān)督關(guān)系式為：

S2=a2+a4+a5+a6

S1=a1+a3+a5+a6

S0=a0+a3+a4+a6

求：海明碼碼字。

解：1)由監(jiān)督關(guān)系式知冗余碼為a2a1a0。

2)冗余碼與信息碼合成的海明碼是："0010a2a1a0"。

設(shè)S2=S1=S0=0,由監(jiān)督關(guān)系式得：

a2=a4+a5+a6=1

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第49頁(yè)。a1=a3+a5+a6=0

a0=a3+a4+a6=1

因此，海明碼碼字為："0010101"

2)海明碼的接收。

例2.已知：海明碼的監(jiān)督關(guān)系式為：

S2=a2+a4+a5+a6

S1=a1+a3+a5+a6

S0=a0+a3+a4+a6

接收碼字為："0011101"(n=7)

求：發(fā)送端的信息碼。

解：1)由海明碼的監(jiān)督關(guān)系式計(jì)算得S2S1S0=011。

2)由監(jiān)督關(guān)系式可構(gòu)造出下面錯(cuò)碼位置關(guān)系表：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第47頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第48頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第49頁(yè)。S2S1S0000001010100011101110111錯(cuò)碼位置無(wú)錯(cuò)a0a1a2a3a4a5a6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第50頁(yè)。3)由S2S1S0=011查表得知錯(cuò)碼位置是a3。

4)糾錯(cuò)--對(duì)碼字的a3位取反得正確碼字："0010101"

5)把冗余碼a2a1a0刪除得發(fā)送端的信息碼："0010"

方法二：(不用查表，方便編程)

1)海明碼的生成（順序生成法）。

例3.已知：信息碼為："11001100"(k=8)

求：海明碼碼字。

解：1)把冗余碼A、B、C、…，順序插入信息碼中，得海明碼

碼字:"AB1C100D11

0

0"

碼位:123456789101112

其中A,B,C,D分別插于2k位(k=0,1,2,3)。碼位分別為1,2,4,8。

2)冗余碼A,B,C,D的線(xiàn)性碼位是：(相當(dāng)于監(jiān)督關(guān)系式)

A->1,3,5,7,9,11；

B->2,3,6,7,10,11；

C->4,5,6,7,12；(注5=4+1；6=4+2；7=4+2+1；12=8+4)

D->8,9,10,11,12。

3)把線(xiàn)性碼位的值的偶校驗(yàn)作為冗余碼的值(設(shè)冗余碼初值為0)：

A=∑(0,1,1,0,1,0)=1

B=∑(0,1,0,0,1,0)=0

C=∑(0,1,0,0,0)=1

D=∑(0,1,1,0,0)=0

4)海明碼為:"101110001100"

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第51頁(yè)。

2)海明碼的接收。

例4.已知：接收的碼字為："100110001100"(k=8)

求：發(fā)送端的信息碼。

解：1)設(shè)錯(cuò)誤累加器(err)初值=0

2)求出冗余碼的偶校驗(yàn)和，并按碼位累加到err中：

A=∑(1,0,1,0,1,0)=1err=err+20=1

B=∑(0,0,0,0,1,0)=1err=err+21=3

C=∑(1,1,0,0,0)=0err=err+0=3

D=∑(0,1,1,0,0)=0err=err+0=3

由err≠0可知接收碼字有錯(cuò)，

3)碼字的錯(cuò)誤位置就是錯(cuò)誤累加器(err)的值3。

4)糾錯(cuò)--對(duì)碼字的第3位值取反得正確碼字：

"101110001100"

5)把位于2k位的冗余碼刪除得信息碼："11001100"計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第50頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第51頁(yè)。第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第52頁(yè)。3.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSI基本參考模型

3.1.1

協(xié)議及體系結(jié)構(gòu)

通過(guò)通信信道和設(shè)備互連起來(lái)的多個(gè)不同地理位置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，要使其能協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)信息交換和資源共享，它們之間必須具有共同的語(yǔ)言。交流什么、怎樣交流及何時(shí)交流，都必須遵循某種互相都能接受的規(guī)則。

1.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(Protocol)

為進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合。協(xié)議總是指某一層協(xié)議，準(zhǔn)確地說(shuō)，它是對(duì)同等實(shí)體之間的通信制定的有關(guān)通信規(guī)則約定的集合。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個(gè)要素：

1)語(yǔ)義（Semantics)。涉及用于協(xié)調(diào)與差錯(cuò)處理的控制信息。

2)語(yǔ)法（Syntax)。涉及數(shù)據(jù)及控制信息的格式、編碼及信號(hào)電平等。

3)定時(shí)（Timing)。涉及速度匹配和排序等。

2.網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及其劃分所遵循的原則

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)。將一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)分解為若干個(gè)容易處理的子系統(tǒng)，然后“分而治之”，這種結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法是工程設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的手段。分層就是系統(tǒng)分解的最好方法之一。

在(圖3.1)所示的一般分層結(jié)構(gòu)中，n層是n-1層的用戶(hù)，又是n+1層的服務(wù)提供者。n+1層雖然只直接使用了n層提供的服務(wù)，實(shí)際上它通過(guò)n層還計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第53頁(yè)。間接地使用了n-1層以及以下所有各層的服務(wù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第52頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第53頁(yè)。

圖3.1層次模型層次結(jié)構(gòu)的好處在于使每一層實(shí)現(xiàn)一種相對(duì)獨(dú)立的功能。分層結(jié)構(gòu)還有利于交流、理解和標(biāo)準(zhǔn)化。

所謂網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(Architecture)就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各層次及其協(xié)議的集合。層次結(jié)構(gòu)一般以垂直分層模型來(lái)表示(圖3.2)。

圖3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的層次模型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第54頁(yè)。層次結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)：

1)除了在物理媒體上進(jìn)行的是實(shí)通信之外，其余各對(duì)等實(shí)體間進(jìn)行的都是虛通信。

2)對(duì)等層的虛通信必須遵循該層的協(xié)議。

3)n層的虛通信是通過(guò)n/n-1層間接口處n-1層提供的服務(wù)以及n-1層的通信（通常也是虛通信）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

層次結(jié)構(gòu)劃分的原則：

1)每層的功能應(yīng)是明確的，并且是相互獨(dú)立的。當(dāng)某一層的具體實(shí)現(xiàn)方法更新時(shí)，只要保持上、下層的接口不變，便不會(huì)對(duì)鄰居產(chǎn)生影響。

2)層間接口必須清晰，跨越接口的信息量應(yīng)盡可能少。

3)層數(shù)應(yīng)適中。若層數(shù)太少，則造成每一層的協(xié)議太復(fù)雜；若層數(shù)太多，則體系結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，使描述和實(shí)現(xiàn)各層功能變得困難。

網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：

1)以功能作為劃分層次的基礎(chǔ)。

2)第n層的實(shí)體在實(shí)現(xiàn)自身定義的功能時(shí)，只能使用第n-1層提供的服務(wù)。

3)第n層在向第n+1層提供的服務(wù)時(shí)，此服務(wù)不僅包含第n層本身的功能，還包含由下層服務(wù)提供的功能。

4)僅在相鄰層間有接口，且所提供服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)上一層完全屏蔽。

3.1.2

OSI基本參考模型

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第55頁(yè)。1.開(kāi)放系統(tǒng)互連(OpenSystemInterconnection)基本參考模型是由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制定的標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)放式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型，又稱(chēng)ISO'sOSI參考模型?！伴_(kāi)放”這個(gè)詞表示能使任何兩個(gè)遵守參考模型和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)進(jìn)行互連。

OSI包括了體系結(jié)構(gòu)、服務(wù)定義和協(xié)議規(guī)范三級(jí)抽象。OSI的體系結(jié)構(gòu)定義了一個(gè)七層模型，用以進(jìn)行進(jìn)程間的通信，并作為一個(gè)框架來(lái)協(xié)調(diào)各層標(biāo)準(zhǔn)的制定；OSI的服務(wù)定義描述了各層所提供的服務(wù)，以及層與層之間的抽象接口和交互用的服務(wù)原語(yǔ)；OSI各層的協(xié)議規(guī)范，精確地定義了應(yīng)當(dāng)發(fā)送何種控制信息及何種過(guò)程來(lái)解釋該控制信息。

需要強(qiáng)調(diào)的是，OSI參考模型并非具體實(shí)現(xiàn)的描述，它只是一個(gè)為制定標(biāo)準(zhǔn)機(jī)而提供的概念性框架。在OSI中，只有各種協(xié)議是可以實(shí)現(xiàn)的，網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備只有與OSI和有關(guān)協(xié)議相一致時(shí)才能互連。

如圖形3.3所示,OSI七層模型從下到上分別為物理層(PhysicalLayer,PH)、數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinkLayer,DL)、網(wǎng)絡(luò)層(NetworkLayer,N)、運(yùn)輸層(TransportLayer,T)、會(huì)話(huà)層(SessionLayer,S)、表示層(PresentationLayer,P)和應(yīng)用層(ApplicationLayer,A)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第54頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第55頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第56頁(yè)。

圖3.3ISO'sOSI參考模型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講義講義教材全文共278頁(yè)，當(dāng)前為第56頁(yè)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講