計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最終筆記

第1章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論

1.1.11計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)卜就是利用通信設(shè)備和線路將地理位置不同的、功能獨(dú)立的多個計算機(jī)系統(tǒng)互

連起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：資源子網(wǎng)(主機(jī)Host+終端Terminal)+通信子網(wǎng)(通信鏈路)

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點：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)稱為接口信息處理機(jī)IMP。

1.1.2|計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的海羽:

1.面向終端的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：以單個計算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，除了一臺中心計算機(jī)外，其它

的終端設(shè)備都沒有自主處理的功能。為減輕中心計算機(jī)的負(fù)載,在通信線路和計算機(jī)之間設(shè)置了一個前

端處理機(jī)FEP或通信控制器CCU專門負(fù)責(zé)與終端之間的通信控制。在終端機(jī)較集中的地區(qū)，采用了集中

管理器。

2.計算機(jī)一計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：多臺計算機(jī)互連，并存多處理中心，實現(xiàn)資源共享。網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品是相對獨(dú)

立的，未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

3.開放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO于1984年頒布了“開放系統(tǒng)互連基本參考模型”ISO

7498,簡稱OSI/RM。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)的競爭，大大加速了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)

展。

1.1.3|計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實例閑

L因特網(wǎng)：1969年一ARPANET,ARM模型,早于0SI模型，低三層接近0SL采用TCP/IP協(xié)議。1988

年一NSFNET,0SI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。

2.公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中負(fù)責(zé)完成節(jié)點間通信任務(wù)的通信子網(wǎng)。

公用數(shù)據(jù)網(wǎng)對于外部用戶提供的界面大都采用了國際標(biāo)準(zhǔn)，即CCHT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。在計算機(jī)接

入公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的場合下，DTE就是指計算機(jī)，而公用數(shù)據(jù)網(wǎng)中的分組交換節(jié)點就是DCE。

X.25是為同一個網(wǎng)絡(luò)上用戶進(jìn)行相互通信而設(shè)計的。而現(xiàn)在的X.75是為各種網(wǎng)絡(luò)上用戶進(jìn)行相互

通信而設(shè)計的。X.75取代了X.25。

3.SNA：IBM公司的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品設(shè)計規(guī)范。

1.2.1|計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能卜1.硬件資源共享2.軟件資源共享3.用戶間信息交換

1.2.2|計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分永

1.按網(wǎng)絡(luò)的分布范圍分類: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:電路交換、報文交換、分組交換

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

4.按網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒體分類:雙絞線、同軸電纜、光纖、無線

5.按網(wǎng)絡(luò)的信道分類:窄帶、寬帶

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

1.2.3|計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)甬

1.辦公自動化0A2.電子數(shù)據(jù)交換EDI3.遠(yuǎn)程交換(Telecommuting)

4.遠(yuǎn)程教育5.電子銀行6.電子公告板系統(tǒng)BBS7.證券及期貨交易

8.廣播分組交換9.校園網(wǎng)10.信息高速公路11.企業(yè)網(wǎng)

12.智能大廈和結(jié)構(gòu)化綜合布線系短

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

1.國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)2.國際電報電話咨詢委員會(CCITT)

3.美國國家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS)4.美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(ANSI)

5.歐洲計算機(jī)制造商協(xié)會(ECMA)

第2章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識

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

1）數(shù)據(jù)一可定義為有意義的實體。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）信號一是數(shù)據(jù)的電子或電磁編碼。信號可分為模擬信號和數(shù)字信號。模擬信號是隨時間連續(xù)變化

的電流、電壓或電磁波；數(shù)字信號則是一系列離散的電脈沖。可選擇適當(dāng)?shù)膮⒘縼肀硎疽獋鬏數(shù)臄?shù)據(jù)。

3）信息一是數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋。

4）信源一通信過程中產(chǎn)生和發(fā)送信息的設(shè)備或計算機(jī)。

5）信宿一通信過程中接收和處理信息的設(shè)備或計算機(jī)。

6）信道一信源和信宿之間的通信線路。

模擬信號利數(shù)字信號可通過參量（幅度）來表示

模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的表示

D模擬數(shù)據(jù)用模擬信號來表示。可以直接用占有相同頻帶的電信號，即對應(yīng)的模擬信號來表示，如

模擬電話通信。

2）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用模擬信號來表示。把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制成模擬信號；也可以把模擬信號解調(diào)成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，

如用Modem撥號上網(wǎng)。

3）模擬數(shù)據(jù)用數(shù)字信號來表示。將直接表示聲音數(shù)據(jù)的模擬信號，編碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制流近似表示的

數(shù)字信號;而在線路另一端的CODEC,則將二進(jìn)制流碼恢復(fù)成原來的模擬數(shù)據(jù)，如數(shù)字電話通信。

4）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用數(shù)字信號來表示?？芍苯佑枚M(jìn)制數(shù)字脈沖信號來表示，但為了改善其傳播特性，一

般先要對二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，如DDN網(wǎng)絡(luò)通信。

數(shù)據(jù)通信的長距離傳輸及信號衰減的克服

模擬信號衰減的克服辦法是用放大器來增強(qiáng)信號的能量，但噪音分量也會增強(qiáng)，以至引起信號畸變。

數(shù)字信號衰減的克服辦法是使用中繼器,把數(shù)字信號恢復(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)

L數(shù)據(jù)傳輸速率

1）數(shù)據(jù)傳輸速率一每秒傳輸二進(jìn)制信息的位數(shù)，單位為位/秒，記作bps或b/s|S=1/T*數(shù)gzN（bZ

（1）

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

N為一個碼元所取的離散值個數(shù)。

2）信號傳輸速率一單位時間內(nèi)通過信道傳輸?shù)拇a元數(shù)，單位為波特，記作Baud|B=1/T（Baud）

⑵

式中T為信號碼元的寬度，單位為秒.

信號傳輸速率,也稱碼元速率、調(diào)制速手或波特號

由⑴、⑵式得：|S=B*由g2N|（bps）或|B=S/由g2N|（Baud）

2.信道容量：表示一個信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，單位：位/秒（bps）。信道容量表示信道的最大數(shù)

據(jù)傳輸速率，是信道傳輸數(shù)據(jù)能力的極限，而數(shù)據(jù)傳輸速率是實際的數(shù)據(jù)傳輸速率。

2）離散的信道容量：奈奎斯特（Nyquist）無噪聲下的碼元速率極限值B與信道帶寬H的關(guān)系：巨j

（Baud）

奈奎斯特公式一無噪信道傳輸能力公式：|G=2*H*log2N|（bps）

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

2

3)連續(xù)的信道容量：香農(nóng)公式一帶噪信道容量公式：|C=H*log2信道/N)|(bps)

式中S為信號功率，N為噪聲功率，S/N為信噪比。

3.誤碼率：一般要求誤碼率低于10%|Pe=Ne/N

2.1.3|通信方式

1.并行通信

2.串行通信單工、半雙工和全雙工。

2.2.1|數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號編碼

模擬信號傳輸?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。

ASKN—一；-~弋

FSKRXJ［七樸

在ASK方式下，用載波的兩種不同幅度來表示二進(jìn)制的兩種狀態(tài)。ASK方式容易受增益變化的影響,

在電話線路上，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表示二進(jìn)制的兩種狀態(tài)。在電話線路上，使用

FSK可以實現(xiàn)全雙工操作，通?？蛇_(dá)到1200bps的速率。

在PSK方式下，用載波信號相位移動來表示數(shù)據(jù)。PSK可以使用二相或多于二相的相移，移相四種

不同角度稱2DPSK,分別移相8種不同角度稱3DPSK。

由PSK和ASK結(jié)合的相位幅度調(diào)制PAM,例如采用12種相位，其中的4種相位每個信號取2種幅

度，這樣就得到16種不同的相位幅度離散狀態(tài)，可使一個碼元表示4位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，有效數(shù)據(jù)傳輸速

率可達(dá)9600bps.

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

基帶傳輸時，需要解決的問題是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號表不及收發(fā)兩端之間的信號同步兩個方面。

L數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號表示：用不同的電壓電平來表示兩個二進(jìn)制數(shù)字,即數(shù)字信號由矩形脈沖

組成。

1.0

判決

0.5

門限

0

取樣時間

a)單極性脈沖b)雙極性脈沖

2.歸零碼和不歸零碼、單極性碼和雙極性碼的特點

不歸零碼在傳輸中難以確定一位的結(jié)束和另一位的開始，需要用某種方法使發(fā)送器和接收器之間進(jìn)

行定時或同步；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，歸零碼在信道上占用

的頻帶較寬。

3

單極性碼會積累直流分量，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，直流分量還會損壞連接點的表面電鍍層；雙極性碼的直流分量大大減少，這對數(shù)據(jù)傳輸是很有

利的。

3.同步過程

1）位同步外同步法，在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，發(fā)送端先向接收端發(fā)出一串同步時鐘脈沖，接收端按照這

一時鐘脈沖頻率和時序鎖定接收端的接收頻率，保持同步。自同步法，從數(shù)據(jù)信號波形中提取同步信號,

如曼徹斯特編碼，用于局域網(wǎng)。

在曼徹斯特編碼中，從低到高跳變表示"0",從高到低跳變表示"1"。

差分曼徹斯特編碼，有跳變?yōu)?0",無跳變?yōu)?1"。

,0.0.1,1.0,1.

HIIII

IIII

L|?_____

如)不歸零扃(NRZ)j

HjJlrWTLTnj

1,

W)基初斯腐編碼1

■jTcIrEruTiJ

L(c)靠為曼徹期特編碼

圖2.9數(shù)字信號的同步編碼

每一個碼元都被調(diào)成兩個電平，所以數(shù)據(jù)傳輸速率只有調(diào)制速率的1/2。

2）群同步又稱異步傳輸。數(shù)據(jù)傳輸過程中，字符可順序出現(xiàn)在比特流中，字符間的間隔時間是任

意的，但字符內(nèi)各個比特用固定的時鐘頻率傳輸。字符間的異步定時與字符內(nèi)各個比特間的同步定時,

是群同步即異步傳輸?shù)奶卣鳌Ｈ和絺鬏斆總€字符由1位起始位邏輯“O":5~8位數(shù)據(jù)位；1位奇偶

校驗位；1?2位停止位邏輯“1"組成。

2.2.3|模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼卜脈碼調(diào)制PCM：是以采樣定理為基礎(chǔ)，對連續(xù)變化的模擬信號進(jìn)

行周期性采樣，采樣頻率大于其帶寬2倍的，通過低通濾波器采樣號。三步驟采樣，量化，編碼。

2.2.4|多路復(fù)用技術(shù)

1.頻分多路復(fù)用FDM通過頻譜搬移技術(shù),將物理信道總帶寬分割成若干個傳輸單個信號帶寬相同

的子信道，每個子信道傳輸-路信號。

2.時分多路復(fù)用TDM將一條物理信道按時間分成若干個時間片輪流地分配給多個信號使用，每

一時間片由復(fù)用的一個信號占用。不僅局限于傳輸數(shù)字信號，也可同時交叉?zhèn)鬏斈M信號。

3.T1載波：Bell系統(tǒng)的T1載波利用脈碼調(diào)制PCM和時分TDM技術(shù)，使24路采樣聲音信號復(fù)用一

個通道。每,一個幀包含193位，每一幀用125us時間傳送，數(shù)據(jù)傳輸速率為1.544Mbps。編碼效率

24*7/193=0.87,開銷率25/193=0.13。

4.E1載波：CCITT建議的E1載波每一幀開始處有8位同步作用，中間有8位作用信令，再組織

30路8位數(shù)據(jù)，全幀包括256位，每一幀用125us傳送，數(shù)據(jù)傳輸速率為2.048Mbps。編碼效率30*8/256

=0.94,開銷率16/256=0.06?

2.2.5|異步傳輸和同步傳輸

1.異步傳輸方式中，一次只傳輸一個字符。每個字符用一位起始位引導(dǎo)、一位停止位結(jié)束。如IBM

的二進(jìn)制同步規(guī)程BSC。

2.同步傳輸時，為使接收雙方能判別數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束，還需要在每個數(shù)據(jù)塊的開始處和結(jié)束處

各加一個幀頭和一個幀尾，加有幀頭、幀尾的數(shù)據(jù)稱為一幀。面向字符方案加同步字符SYN,面向位方

案使用標(biāo)志01111110,數(shù)據(jù)塊中要使用“位插入”技術(shù)。如ISO的HDLC和IBM的SDLC規(guī)程。

三、數(shù)據(jù)交換技術(shù)

1.電路交換進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸期間，在源節(jié)點與目的節(jié)點之間有一條利用中間節(jié)點構(gòu)成的專用物理連

接線路，直到數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。經(jīng)歷電路建立、數(shù)據(jù)傳輸、電路拆除三個過程。

4

優(yōu)點：數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速，數(shù)據(jù)不會丟失且保持原來的序列。缺點：電路空閑時的信道容易被浪

費(fèi)：電路建立和拆除費(fèi)時，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。

2.報文交換從源節(jié)點到目的節(jié)點采用“存儲一轉(zhuǎn)發(fā)”方式，轉(zhuǎn)送報文時一個時刻僅占用一段通道。

一個報文在每個節(jié)點的延遲時間，等于接收報文所需的時間加上向下一個節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)所需的排隊延遲時間

之和。

優(yōu)點D電路利用率高;2）通信量大時仍然可以接收報文;3）可以廣播發(fā)送;4）報可以進(jìn)行速度和代

碼的轉(zhuǎn)換.

缺點：1）不能滿足實時或交互式的通信要求2）有時節(jié)點收到過多的數(shù)據(jù)而無空間存儲或不能及時

轉(zhuǎn)發(fā)時會丟棄報文，而且發(fā)出的報文不按順序到達(dá)目的地。

3.分組交換將報文分成若干個分組，以“存儲一轉(zhuǎn)發(fā)”方式從源節(jié)點傳送到目的的節(jié)點。適用

于交互式通信，如終端與主機(jī)通信。

①虛電路分組交換：先建??條邏輯通路，每個分組除了包含數(shù)據(jù)之外還包含一個虛電路標(biāo)識符，不

再需要路由選擇判定。分組在每個節(jié)點上仍然需要緩沖，并在線路上進(jìn)行排隊等待輸出。

②數(shù)據(jù)報分組交換：每個分組的傳送被單獨(dú)處理，每個數(shù)據(jù)報自身攜帶足夠的地址信息，由不同傳

輸路徑通過通信子網(wǎng)，不能保證各個數(shù)據(jù)報按序到達(dá)。整個過程中，沒有虛電路建立，但要為每個數(shù)據(jù)

報做路由選擇。

四、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1）星形拓?fù)溆芍醒牍?jié)點和通過點到點通信鏈路接到節(jié)點的各個站點組成

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

缺點：D電纜長度和安裝工作量可觀；2）中央節(jié)點負(fù)擔(dān)較重，形成瓶頸；3）各站點的分布處理能力

較低。

2）總線拓?fù)洳捎靡粋€信道作為傳輸媒體，所有站點都通過相應(yīng)的硬件接口直接連到這一公共傳輸

媒體上（總線）。一次只能一個設(shè)備傳輸信號。

優(yōu)點：1）所需電纜數(shù)量少；2）結(jié)構(gòu)簡單又是無源工作，有較高的可靠性；3）易于擴(kuò)充，增減用戶方

便。

缺點：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

時傳送，不具實時功能。站點必須是智能的，要有媒體訪問控制功能，增加站點軟件和硬件的開銷。

3）環(huán)形拓?fù)溆烧军c和連接站點的鏈路組成一個閉合環(huán)。數(shù)據(jù)以分組形式發(fā)送，可單向也可雙向。

優(yōu)點：1）電纜長度短；2）增減工作站時只需簡單連接；3）可用光纖。

缺點：1）節(jié)點故障會引起全網(wǎng)的故障；2）故障難檢測；3）媒體訪問協(xié)議都用令牌傳遞方式，在負(fù)載

很輕時，信道利用率較低。

4）樹形拓?fù)錁涓邮崭髡军c發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后再廣播發(fā)送到全網(wǎng)。

優(yōu)點：1）易于擴(kuò)展；2）故障隔離較容易。

缺點：1）節(jié)點對根依賴性太大，若根發(fā)生故障，則全網(wǎng)不能正常工作。

5）混合形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

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

缺點：1）需用帶智能的集中器；2）集中器到各站點的電纜長度會增加。

6）網(wǎng)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

優(yōu)點：1）應(yīng)用廣泛；2）可靠性高，不受瓶頸問題和失效問題的影響。

缺點：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。

3」傳輸媒用分有線和無線兩大類。

1）雙絞線（TP）一分為非屏蔽雙絞線（UTP）和屏蔽雙絞線（STP）。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最常用的是三類

（10BASE-T）和五類（100BASE-T）非屏蔽雙絞線。

2）同軸電纜一基帶同軸電纜僅用于數(shù)字傳輸，阻抗為50。，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和數(shù)字信號傳輸，阻抗為75C,對于模擬信號，帶寬

可達(dá)300-450MHz?

5

3）光纖一有寬帶、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.分為單模（用注入型激光二

極管ILD發(fā)光，效率更高）和多模光纖（用發(fā)光二極管LED）。

4）微波通信：載波頻率為2GHz至40GHZ。最大優(yōu)點是頻率高，可同時傳送大量信息。

5）衛(wèi)星通信：

6）紅外通信和激光通信：要把傳輸?shù)男盘柗謩e轉(zhuǎn)換為紅外光信號和激光信號后才能直接在空間沿

直線傳播。

五、差錯控制方法

2.5.1|差錯的產(chǎn)生原因及其控制方法

噪聲有兩大類，隨機(jī)熱噪聲（隨機(jī)差錯）和沖擊噪聲（突發(fā)錯）。

差錯控制編碼可分為檢錯碼和糾錯碼。差錯控制方法分兩類，自動請求重發(fā)ARQ和前向糾錯FE法

ARQ方式只使?檢錯碼。FEC日式必須使用糾錯碼。

編碼效率R=k/n=k/（k+r）

奇］禺校驗碼

1）編碼規(guī)則：偶校驗：n=Li+%+…+Ia（i=l,2q）

=

奇校驗:n=Li+Li+...+IPi+1（il,2,...,q）

水平奇偶校驗漏檢率要比垂直奇偶校驗方法低，但實現(xiàn)水平奇偶校驗時，?定要使用數(shù)據(jù)緩沖器。

水平垂直奇偶校驗?zāi)軝z測出所有3位或3位以下的錯誤、奇數(shù)個錯、大部分偶數(shù)個錯以及突發(fā)長度<=p+l

的突發(fā)錯。可使誤碼率降至原區(qū)碼率的百分之一到萬分之一。適用于中、低速傳輸系統(tǒng)和反饋重傳系統(tǒng)。

2.5.3循環(huán)冗余碼（CRC）

1.CRC的工作方法

例：已知：信息碼：110011信息多項式:K（X）=XS+X'+X+1

生成碼:11001生成多項式:G（X）=X"+X、1（r=4）

解：積/G（X）（按模二算法）。

由計算結(jié)果知冗余碼是1001,碼字就是1100111001。

可檢測出所有奇數(shù)位錯、雙比特的錯、小于、等于校驗位長度的突發(fā)錯。

2.5.4-明碼

1.海明碼的概念

海明碼是一種可以糾正一位差錯的編碼。它是利用在信息位為k位，增加r位冗余位，構(gòu)成一個

n=k+r位的碼字，然后用r個監(jiān)督關(guān)系式產(chǎn)生的r個校正因子來區(qū)分無錯和在碼字中的n個不同位置的

一位錯。它必需滿足以下關(guān)系式：

2r>=n+l或2r>=k+r+l

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+a6S|=ai+a3+a5+a6So=ao+a3+a4+a6

解：1）a2=a4+a5+a6=lai=a3+a5+a6=080=33+34+36=1

2）由監(jiān)督關(guān)系式可構(gòu)造出下面錯碼位置關(guān)系表：

S2S1S0000001010100on101110111

錯碼位置無錯a0aia2a33.1a5a6

由SNS。的值查表可得錯碼位置。

第三章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議

一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及0SI基本參考模型

1.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（Protocol）為進(jìn)行計算機(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。三個要

素：語義、語法、定時

2.網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各層次及其協(xié)議的集合。一般垂直分層。

6

劃分原則：1)每層的功能應(yīng)是明確的，并且是相互獨(dú)立的。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。

OSI包括了體系結(jié)構(gòu)、服務(wù)定義和協(xié)議規(guī)范三級抽象。從下到上為物理層PH)、數(shù)據(jù)鏈路層(DL)、

網(wǎng)絡(luò)層(N)、傳輸層(T)、會話層(S)、表示層⑻和應(yīng)用層(A)。

各層功能：(1)物理層一一提供為建立、維護(hù)和拆除物理鏈路所需的機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)

程的特性，其作用是使原始的數(shù)據(jù)比特流能在物理媒體上傳輸。

(2)數(shù)據(jù)鏈路層一一通過校驗、確認(rèn)和反饋重發(fā)等手段，將不可靠的物理鏈路改造成對網(wǎng)絡(luò)層來說

無差錯的數(shù)據(jù)鏈路，并進(jìn)行流量控制。

(3)網(wǎng)絡(luò)層一一為傳輸層實體提供端到端的交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送功能，并進(jìn)行路由選擇、擁擠控制和

網(wǎng)際互連。

(4)運(yùn)輸層一一第一個端一端的層次，為會話層提供透明的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，并處理端到端

的差錯控制和流量控制問題。

(5)會話層一一組織和同步不同的主機(jī)上各種進(jìn)程間的通信。負(fù)責(zé)在兩個會話層實體之間進(jìn)行對話

連接的建立和拆除，并提供在數(shù)據(jù)流中插入同步點的機(jī)制。

(6)表示層一一為應(yīng)用層用戶提供共同的數(shù)據(jù)或信息的語法表示變換。如代碼轉(zhuǎn)換、格式轉(zhuǎn)換、數(shù)

據(jù)壓縮和加密、解密等。

(7)應(yīng)用層一一為OSI應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。不同的應(yīng)用層為特定類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供訪問OSI環(huán)境

的手段。

二、物理層指在物理媒體之上為數(shù)據(jù)理路層提供一個原始比特流的物理連接。物理層協(xié)議規(guī)定了

與建立、維持及斷開物理信道所需的機(jī)械的、電氣的、功能性的和規(guī)程性的特性。其作用是確保比特流

能在物理信道上!專輸。傳輸單位為比特。

物理特性：|1.機(jī)械特性:目前主要有9針、15針、25針、34針插頭。

2.電氣特性：接收器和發(fā)送器電路特性的說明、表示信號狀態(tài)的電壓/電流電平的識別、最大傳輸

速率的說明、以及與互連電纜相關(guān)的規(guī)則等。|電氣連接方式

1)非平衡方式。采用分立元件技術(shù)設(shè)計的非平衡接口，每個電路使用一根導(dǎo)線，收發(fā)兩個方向共

用一根信號地線，信號速率W20kbps,傳輸距離W15m。會產(chǎn)生比較大的串?dāng)_。如CCITTV.28建議和

EIARS-232c標(biāo)準(zhǔn)。

2)采用差動接收器的非平衡方式。采用集成電路技術(shù)的非平衡接口，發(fā)送器仍使用非平衡式，但

接收器使用差動接收器。每個電路使用一根導(dǎo)線，但每個方向都使用獨(dú)立的信號地線，使串?dāng)_信號較小。

信號速率可達(dá)300kbps,傳輸距離為10m(300kbps時)-1000m率=3kbps時)。如CCITTV.10/X.26

建議和EAIRS-423標(biāo)準(zhǔn)。

3)平衡方式。采用集成集成電路技術(shù)設(shè)計的平衡接口，使用平衡式發(fā)送器和差動式接收器，每個電

路采用兩根導(dǎo)線，構(gòu)成各自完全獨(dú)立的信號回路，使得串?dāng)_信號減至最小。這種方式的信號速率

10Mbps,傳輸距離為10m(10Mbps時)T000m(W100kbps時)。如CCITTV.11/X.27建議采用這種

電氣連接方式，EAIRS-423標(biāo)準(zhǔn)與之兼容。

3.功能特性：接口信號線按功能一般分為數(shù)據(jù)信號線、控制信號線、定時信號線和接地線等四類。

4.規(guī)程特性：規(guī)定了使用交換電路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的控制步驟。

物理層協(xié)議舉例

l.EIARS-232c接口標(biāo)準(zhǔn)

零調(diào)制解調(diào)器(NullModem):直接連接兩臺近地設(shè)備時既不使用電話網(wǎng)也不使用調(diào)制解調(diào)器，借助

于一種采用交叉跳接信號線方法的連接電纜，使得連接在電纜兩端的DTE通過電纜看對方都好象是DCE

一樣，從而滿足RS-232c接口需要DTE-DCE成對使用的要求。連接方式如圖

7

RS-232C使用?個25芯的標(biāo)準(zhǔn)連接器。功能特性定義了25芯標(biāo)準(zhǔn)連接器中的20根信號線，其中2

根地線、4根數(shù)據(jù)線、11根控制線、3根定時信號線?？珊喕癁?芯連接器。

RS-232c采用土15伏的負(fù)邏輯電平,±5伏之間為過渡區(qū)域不做定義。最大距離僅約15m,而且由

于電平較高、通信速率反而能受影響。

2.EIARS-449及RS-422與RS-423接口標(biāo)準(zhǔn)

RS-422電氣標(biāo)準(zhǔn)是平衡方式標(biāo)準(zhǔn)，它的發(fā)送器、接收器分別采用平衡發(fā)送器和差動接收器，抗串

擾能力大大增強(qiáng)。信號電平定義為±6伏（±2V為過度區(qū)域）的負(fù)邏輯，信號速率WlOMbps,傳輸距離為

10m（10Mbps）-1000m（100kbps）。

RS-423電氣標(biāo)準(zhǔn)是非平衡標(biāo)準(zhǔn)，采用單端發(fā)送器（即非平衡發(fā)送器）和差動接收器。信號電平定義

為±6伏（其中±4伏為過渡區(qū)域）的負(fù)邏輯，速率可達(dá)300kbps,傳輸距離為10m（100kbps）

-100m?=10kbps）。

3.100系列和200系列接口標(biāo)準(zhǔn)

CCITTV.24建議中有關(guān)DTE-DCE之間的接口標(biāo)準(zhǔn)有100系列、200系列兩種。100系列接口標(biāo)準(zhǔn)作

為DTE與不帶自動呼叫設(shè)備的DCE（如調(diào)制解調(diào)器）之間的接口。在調(diào)置自動呼叫設(shè)備的DCE（如網(wǎng)絡(luò)控制

器）中，則由200系列接口標(biāo)準(zhǔn)完成DTE與自動呼叫設(shè)備的接口。

100系列接口標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械特性采用兩種規(guī)定，當(dāng)傳輸速率為200bps?9600bps時，采用25芯標(biāo)準(zhǔn)

連接器，采用V.28建議；傳輸速率達(dá)48Kbps時，采用34芯標(biāo)準(zhǔn)連接器，除控制信號仍使用V.28建議

外，數(shù)據(jù)線與定時線均采用V.35建議。200系列接口標(biāo)準(zhǔn)則采用25芯標(biāo)準(zhǔn)連接器，采用V.28建議。

4.X.21和X.21bis建議

X.21建議是CCITT于1976年制定的?個用戶計算機(jī)的DTE如何與數(shù)字化的DCE交換信號的數(shù)字接

口標(biāo)準(zhǔn).X.21建議的接口。0SI參考模型建議采用X.21作為物理層規(guī)約的標(biāo)準(zhǔn).其機(jī)械特性采用15芯

標(biāo)準(zhǔn)連接器，僅定義了8條接口線.其電氣特性類似于EIARS-422的平衡接口，支持最大的DTE-DCE電

纜距離是300m,X.21可以按同步傳輸?shù)陌腚p工或全雙工方式運(yùn)行，傳輸速率最大可達(dá)1OMbpso歐洲網(wǎng)

絡(luò)大多使用X.21接口.

X.21bis標(biāo)準(zhǔn)指定使用V.24/V.28接口,它們與EIARS-232D非常類似.

X.21和X.21bis為三種類型的服務(wù)定義了物理電路：租用電路（專用線）服務(wù)、直接呼叫服務(wù)和設(shè)

備地址呼叫服務(wù)。

三、數(shù)據(jù)鏈路層

基本的服務(wù)是將源機(jī)網(wǎng)絡(luò)層來的數(shù)據(jù)可靠的傳輸?shù)较噜徆?jié)點的目標(biāo)機(jī)網(wǎng)絡(luò)層。

1.1幀同步功能|能從比特流中區(qū)分配幀的起始與終止

（1）字節(jié)計數(shù)法。以一個特殊字符表征一幀的起始，并以一個專門字段來標(biāo)明幀內(nèi)的字節(jié)數(shù)。是DEC

公司的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信報協(xié)議DDCMP?幀格式如下：

81428881616（位）

064

8

SOII-Count|-Flag|-Ack|Seg-Addr|CRC1DataCRC2

(2)使用字符填充的首尾定界符法。用一些特定的字符來定界一幀的起始與終止,如BSC規(guī)程。

鏈路控制協(xié)議可分為異步協(xié)議和同步協(xié)議兩大類。

異步協(xié)議以字符為獨(dú)立的信息傳輸單位，在每個字符的起始處開始對字符內(nèi)的比特實現(xiàn)同步，但字

符與字符之間的間隔時間是不固定的(即字符之間是異步的)?！捌鹨恢埂笔酵ㄐ乓?guī)程是典型。異步協(xié)

議中由于每個傳輸字符都要添加諸如起始位、校驗位、停止位等冗余位，故信道利用率很低，一般用于

數(shù)據(jù)速率較低的場合。

同步協(xié)議是以許多字符或許多比特組織成的數(shù)據(jù)塊——幀為傳輸單位，在幀的起始處同步，使幀內(nèi)

維持固定的時鐘。同步協(xié)議能更有效地利用信道，也便于實現(xiàn)差錯控制、流量控制等功能。

BSC協(xié)議用ASCII和EBCDIC字符集定義的傳輸控制字符來實現(xiàn)相應(yīng)的功能。

SOH:序始，用于表示報文的標(biāo)題信息或報頭的開始。

STX:文始，標(biāo)志標(biāo)題信息的結(jié)束和報關(guān)文本的開始。

ETX文終，標(biāo)志報文文本的結(jié)束。

EOT:送畢，用以表示一個或多個文本的結(jié)束，并拆除鏈路。

ENQ：詢問，用以請求遠(yuǎn)程站給出響應(yīng)。

ACK:確認(rèn)，由接收方發(fā)出的作為對正確接收到報文的響應(yīng)。

DLE:轉(zhuǎn)義，在BSC中實現(xiàn)透明方式的數(shù)據(jù)傳輸，或者當(dāng)10個傳輸控制字符不夠用時提供新的轉(zhuǎn)義

偉輸控制字符。

NAK:否認(rèn)，由接收方發(fā)出的作為對未正確接收的報文的響應(yīng)。

SYN:同步字符。

ETB:塊終或組終，用以表示當(dāng)報文分成多個數(shù)據(jù)塊的結(jié)束。

BSC協(xié)議將在鏈路上傳輸?shù)男畔⒎譃閿?shù)據(jù)和監(jiān)控報文兩類。監(jiān)控報文又可分為正向監(jiān)控和反向監(jiān)控

兩種。

數(shù)據(jù)報文一般由報頭和文本組成。數(shù)據(jù)塊有如下四種格式：

(D不帶報頭的單塊報文或分塊傳輸中的最后一塊報文：

____SYNSYNSTX報文ETXBCC

(2)帶報頭的單塊報文：

__SYNSYNSOH報頭STX報文ETXBCC

(3)分塊傳輸中的第一塊報文：

____SYNSYNSOH報頭STX報文ETBBCC

(4)分塊傳輸中的中間報文：

__SYNSYNSTX報文ETBBCC

為避免與文內(nèi)重愛，可在傳輸控制字符前加1個DLE；在數(shù)據(jù)前加2個DLE

正、反向監(jiān)控報文有如下四種：

(1)肯定確認(rèn)和選擇響應(yīng)：(2)否定確認(rèn)和選擇響應(yīng)

SYXSYXACKSYNSYNXAK

(3)輪詢/選擇請求：(4)拆鏈：

SYNSYNP/S站地址ENQSYNSYNEOT

9

CK和NAK監(jiān)控報文的作用，首先是作為對先前所發(fā)數(shù)據(jù)塊是否正確接收的響應(yīng)，因而包含識別符(序

號)；其次，用做對選擇監(jiān)控信息的響應(yīng)，以ACK表示所選站能接收數(shù)據(jù)塊，而NAK不能接收。ENQ用

作輪詢和選擇監(jiān)控報文，在多站結(jié)構(gòu)中，輪詢或選擇的地址在ENQ字符前。EOT監(jiān)控報文用以標(biāo)志報文

交換的結(jié)束，并在兩站點間拆除邏輯鏈路。

由于BSC協(xié)議與特定的字符編碼集關(guān)系過于密切，故兼容性較差，實現(xiàn)起來比較麻煩，山于BSC

是一個半雙工協(xié)議，鏈路偉傳輸效率很低。需要的緩沖存儲空間較小，因而在面向終端的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中仍

然廣泛使用。

(3)使用比特填充的首尾定界符法。以一組特定的比特模式(如01111110)來標(biāo)志一幀的起始與終

止，如IIDLC規(guī)程。很容易由硬件來實現(xiàn)，性能優(yōu)于字符填充。

HDLC規(guī)程特點：①協(xié)議不依賴于任何一種字符編碼集；②數(shù)據(jù)報文可透明傳輸，用于實現(xiàn)透明傳

輸?shù)摹?比特插入法”易于硬件實現(xiàn)；③全雙工通信；④所有幀均采用CRC校驗，傳輸可靠性高；⑤傳

輸控制功能與處理功能分離，具有較大的靈活性。由于以上特點，目前網(wǎng)絡(luò)設(shè)計普遍使用HDLC數(shù)據(jù)鏈

路控制協(xié)議。

HDLC中常有的操作方式有：

①正常響應(yīng)方式NRM。這是一種非平衡數(shù)據(jù)鏈路方式。適用于面向終端的點一點或一點與多點的鏈

路。傳輸過程由主站啟動，從站只有收到主站某個命令幀后，才能作出響應(yīng)向主站傳輸信息。主站負(fù)責(zé)

整個鏈路，且具有輪詢、選擇從站及向從站發(fā)送命令的權(quán)利，同時也負(fù)責(zé)對超時、重發(fā)及各類恢復(fù)操作

的控制。

②異步響應(yīng)方式ARM。也是一種非平衡數(shù)據(jù)鏈路操作方式，傳輸過程由從站啟動。由從站來控制超

時和重發(fā)。適合采用輪詢方式的多站鏈路。

③異步平衡方式ABM.這是一種允許任何節(jié)點來啟動傳輸?shù)牟僮鞣绞?。任何時候任何站點都能啟動

傳輸操作，每個站都是組合站。

HDLC的幀格式

志地址控制信息幀校驗序列標(biāo)志

FACIFCSF

011111108位8位N位16位01111110

②地址字段(A):命令幀中的地址字段攜帶的地址是對方站的地址，而響應(yīng)幀中的地址字段所攜帶

的地址是本站的地址。

③控制字段(C)：HDLC有信息幀(I幀)、監(jiān)控幀(S幀)和無編號幀(U幀)三種不同類型的幀，各類幀

中控制字段的格式及比特定義如下表3.4:

控制字段位12315678

I格式0N(S)PN(R)

S格式10SIS2P/FN(R)

U格式11MlM2P/FM3M4M5

控制字段中的第1位或第1、第2位表示傳送幀的類型.第五位是P/F位,即輪詢/終止(Poll/Final)

位。當(dāng)P/F位用于命令幀(由主站發(fā)出)時，起輪詢的作用，即當(dāng)該位為“1”時，要求被輪詢的從站給

出響應(yīng)，所以此時P/F位可稱輪詢位(或P)；當(dāng)P/F位用于響應(yīng)幀(由從站發(fā)出)時，稱為終止位(或F

位)，當(dāng)其為“1”時，表示接收方確認(rèn)的結(jié)束。

A信息幀(I幀)：以控制字段第1位為“0”來標(biāo)志。N(S)用于存放發(fā)送幀序號，N(R)用于存放接

收方下一個預(yù)期要接收的幀的序號，均為3位二進(jìn)制編碼。

B臨控幀(S幀)用于差錯控制和流量控制，以控制字段第1、2位為“10”來標(biāo)志。不帶信息字段,

幀長只有6個字節(jié)。S幀的控制字段的第3、4位為S幀類型編碼，共有四種不同組合，分別表示：

“00”一接收就緒(RR)，希望從站傳輸編號為N(R)的I幀；從站也可表示從站期望接收的下一幀

的編號是N(S)o

10

“01”一拒絕(REJ),要求發(fā)送方對從編號為N(R)開始的所有的幀重發(fā)。

“10”一接收未就緒(RNR),表示編號小于N(R)的I幀已被收到，但目前正處于忙狀態(tài)，尚未準(zhǔn)備

好接收編號為N(R)的I幀。

“11”一選擇拒絕(SREJ),它要求發(fā)送方發(fā)送編號為N(R)的單個I幀。

C無編號幀(U幀)：用于提供對鏈路的建立、拆除以及多種控制功能，可以定義32種附加的命令或

應(yīng)答功能。

(4)違法編碼法。在物理層采用特定的比特編碼方法時采用。借用違法編碼序列來定界幀的起始與

終止，如局域網(wǎng)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)，只適用采用冗余編碼的特殊編碼環(huán)境。

由于字節(jié)計數(shù)法中Count字段的脆弱性(其值若有差錯將導(dǎo)致災(zāi)難性后果)以及字符填充實現(xiàn)上的

復(fù)雜性和不兼容性，目前較普遍使用的幀同步法是比特填充法和違法編碼法。

2.|差錯控制痛

用以使發(fā)送方確認(rèn)接收方是否正確收到了由它發(fā)送的數(shù)據(jù)信息的方法稱為反饋差錯控制。通常采用

反饋檢測和自動重發(fā)請求(ARQ)兩種基本方法來實現(xiàn)。

①反饋檢測法主要用于面向字符的異步傳輸中。每個數(shù)據(jù)均被傳輸兩次，信道利用率很低。

②自動重:發(fā)請求法(ARQ法)

A.空閑重發(fā)請求(IdleRQ)。也稱停等法，最主要的優(yōu)點就是所需的緩沖存儲空間最小，因此在鏈

路端使用簡單終端的環(huán)境中被廣泛采用。

B連續(xù)重發(fā)請求(ContinuousRQ)。如果差錯出現(xiàn)，處理策略有G0-DACK-N策略和選擇重發(fā)策略。

3」流量控制功能|是對發(fā)送方數(shù)據(jù)流量的控制，使其發(fā)送速率不致超過接收方的速率。

①X0N/X0FF方案使用一對控制字符來實現(xiàn)流量控制，其中X0N采用ASCII字符集中的控制字符

DC1,X0FF采用ASCII字符集中的控制字符DC3。過載時，向發(fā)送方發(fā)送一個X0FF字符，過載恢復(fù)后，

再向發(fā)送方發(fā)送一個X0N字符。

②窗U機(jī)制在收到一確定幀之前，對發(fā)送方可發(fā)送的幀的數(shù)目加以限制。

空閑RQ：發(fā)送窗口=1,接收窗口=1；

(連續(xù)RQ)Go-back-N：發(fā)窗口＞1,接收窗口＞1;

(連續(xù)RQ)選擇重發(fā)：發(fā)送窗口＞1,接收窗口〉1。

若幀序號采用3位二進(jìn)制編碼，最大序號為Smax=23-1=7。對于有序接收方式，發(fā)送窗口最大尺寸

選為Smax；對于無序接收方式,發(fā)送窗口最大尺寸至多是序號范圍的一半。

4」鏈路管理功能|數(shù)據(jù)鏈路層連接的建立，維持和釋放。主要用于面向連接的服務(wù)。

四、網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)兩個端系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)透明傳送，具體功能包括路由選擇、阻塞控制和網(wǎng)際互連

蜜

在分組交換方式中，通信子網(wǎng)向端系統(tǒng)提供虛電路和數(shù)據(jù)報兩種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，而通信子網(wǎng)內(nèi)部的操作

也有虛電路和數(shù)據(jù)報兩種方式。

1.虛電路操作方式每個節(jié)點到其它任一節(jié)點之間，可能有若干條虛電路，支持特定的兩個端系統(tǒng)

之間的數(shù)據(jù)傳輸，兩個端系統(tǒng)之間也可以有多條虛電路為不同的進(jìn)程服務(wù)，這些虛電路的實際路徑可能

相同也可能不同。

節(jié)點間的物理信道在邏輯上均可看做由多條邏輯信道組成，由節(jié)點內(nèi)部的分組緩沖器來實現(xiàn)。各條

邏輯信道異步分時復(fù)用同?條物理信道。各節(jié)點內(nèi)部必須建立一張?zhí)撾娐繁恚靡杂涗浽擖c的各條虛電

路所占用的各個邏輯信號。每個節(jié)點的虛電路表中要記錄兩個邏輯信道：前一個節(jié)點所選取的邏輯信道

號和本節(jié)點所選取的邏輯信道號。

由于虛電路上的數(shù)據(jù)是雙向傳輸?shù)?，為保證兩節(jié)點之間正、反兩個方向的虛電路不相混淆，在一個

節(jié)點選取邏輯信道號來替換其前一節(jié)點使用的邏輯信道號時.，不僅要考慮與下一節(jié)點之間的邏輯信道號

不相同，還要考慮與下?節(jié)點作為另一個條反向虛電路的上一節(jié)點時所選取的邏輯信道號相區(qū)別。

2.數(shù)據(jù)報操作方式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點要為每個數(shù)據(jù)報做路山選擇。

3.虛電路服務(wù)

虛電路服務(wù)是網(wǎng)絡(luò)層向運(yùn)輸層提供的一種使所有分組按順序到達(dá)目的端系統(tǒng)的可靠的數(shù)據(jù)傳送方

式。以虛電路操作方式的網(wǎng)絡(luò)，一般總是提供虛電路服務(wù)。0SI中面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)就是虛電路服務(wù)。

II

以數(shù)據(jù)報方式操作的網(wǎng)絡(luò),也可以提供虛電路服務(wù)，即通信子網(wǎng)內(nèi)部節(jié)點按數(shù)據(jù)報方式交換數(shù)據(jù),而與端

系統(tǒng)相連的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點則向端系統(tǒng)提供虛電路服務(wù).

4.數(shù)據(jù)報服務(wù)一般僅由數(shù)據(jù)報交換網(wǎng)來提供。

3.4.2|路由選擇|網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在收到?個分組后，要確定向下一節(jié)點傳送的路徑。

在數(shù)據(jù)報方式中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點要為每個分組路由做出選擇；而在虛電路方式中，只需在連接建立時確

定路由。確定路由選擇的策略稱路由算法。

設(shè)計路山算法時考慮要素：①選擇最短路由還是最佳路由②通信子網(wǎng)采用虛電路還是數(shù)據(jù)報操作

方式③采用分布式路由算法還是集中式路由④關(guān)于網(wǎng)絡(luò)拓樸、流量和延遲等網(wǎng)絡(luò)信息的來源⑤采用靜態(tài)

路由選擇策略，還是動態(tài)路由選擇策略。

靜態(tài)路由選擇策略按某種固定規(guī)則進(jìn)行路由選擇，分為泛射路由選擇、固定路由選擇和隨機(jī)路由選

擇三種算法。動態(tài)路山選擇策略要依靠網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的狀態(tài)信息來決定,分為獨(dú)立路山選擇、集中路山選擇

和分布路由選擇。

3.4.3|阻塞控制

(1)緩沖區(qū)預(yù)分配方法。該法用于虛電路分組交換網(wǎng)中。在建立虛電路時，讓呼叫請求分組的途經(jīng)

的節(jié)點為虛電路預(yù)先分配一個或多個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。網(wǎng)絡(luò)資源的有效利用率不高。

(2)分組丟棄法。當(dāng)緩沖區(qū)占滿時，將到來的分組丟棄。有兩種解決被丟棄分組重發(fā)的方法，一種

是讓發(fā)送被丟棄分組的節(jié)點超時，并重新發(fā)送分組直至分組被收到；另一種是讓發(fā)送被丟棄分組的節(jié)點

在一定次數(shù)后放棄發(fā)送，并迫使數(shù)據(jù)源節(jié)點超時而重新開始發(fā)送。

(3)定額控制法。在通信子網(wǎng)中設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的“許可證”，每發(fā)送一個分組注銷一張許可證，每

收到一個分組并將其遞交給目的端系統(tǒng)后生成一張許可證。

存儲處于死鎖的防止方法：①每個節(jié)點設(shè)置M+1個緩沖區(qū)，并以0到M編號，每轉(zhuǎn)一個節(jié)點，遞增

一次編號。②使每個分組上都攜帶一個全局性的惟一的“時間戳”，先進(jìn)先出。

重裝死鎖避免方法：①允許目的節(jié)點將不完整的報文遞交給目的端系統(tǒng)；②一個不能完整重裝的報

文能被檢測出來，并要求發(fā)送該報文的源端系統(tǒng)重新傳送；③每個節(jié)點配備一個緩沖空間，用以暫存不

完整的報文.

3.4.4|X.25網(wǎng)描述了主機(jī)(DTE)與分機(jī)交換網(wǎng)(PSN)之間的接口標(biāo)準(zhǔn)，分組級相當(dāng)與OSI參

考模型中的網(wǎng)絡(luò)層，其主要功能是向主機(jī)提供多信道的虛電路服務(wù)。

X.25分組級的功能將鏈路層所提供的連接DTE-DCE的一條或多條物理鏈路復(fù)用成數(shù)條邏輯信

道，并且對每一條邏輯信道所建立的虛電路執(zhí)行與鏈路層單鏈路協(xié)議類似的鏈路建立、數(shù)據(jù)傳輸、流量

控制、順序和差錯檢測、鏈路的拆除等操作。提供虛呼叫和永久虛電路兩種虛電路服務(wù)。虛電路號由邏

輯信道組號(0?15)和邏輯信道號(0-255)組成。

2.X.25分組級分組格式:在分組級匕所有的信息都以分組為基本單位進(jìn)行傳輸和處理，分組應(yīng)嵌

入到譬幢&蛹的號息字段中，即表示成如下陰格式：_____________

標(biāo)記字段F|地址字段|控制字段|(分組)|巾貞校依序列FCS標(biāo)記字段F

每個分組均由分組頭和數(shù)據(jù)信息兩部分組成，其一般格式如圖3.17所示。

87654321(位)

通用格式標(biāo)識邏輯信道組號

邏輯信道號一

分組類型標(biāo)識

與分組類型有關(guān)的信息(可為空)

數(shù)據(jù)(可變長、可為空)

12

數(shù)據(jù)

圖3.17X.25分組的一般格式

(1)通用格式標(biāo)識(GFD。第一位38)稱作限定位，數(shù)據(jù)分組置“1”，其它分組置“0”。第二位

(b7)稱傳送確認(rèn)位，呼叫建立時，DTE之間可通過D位來商定虛呼叫期間是否將使用D位規(guī)程。第三、

四位(b6、b5)用以指示數(shù)據(jù)分組的序號是用3位即模8(B5置“1”)還是7位即模128(b6置“1”)。

(2)邏輯信道標(biāo)識。由邏輯信道組號(LCGN)和邏輯信道號(LCN)組成。

(3)分組類型標(biāo)識。由第三個字節(jié)組成，用于區(qū)分分組的類型和功能。若該字節(jié)的最后一位(B1)為

“0”，則表示分組為數(shù)據(jù)分組；若該位為“1”，則表示分組為控制分組，可以用做呼叫請求或指示分

組、釋放請求或指示分組。若該字節(jié)末三位(b3、b2、bl)為全“1”，則表示該分組是某個確認(rèn)或接受

分組。

①呼叫請求、呼叫指示②數(shù)據(jù)分組

0001邏輯信道組號0001邏輯信道組號

邏輯信道號____________邏輯信道號_____________

分組類型nIP(S)|0

主叫地址長度被叫地址長度數(shù)據(jù)部分

DTE地址③流量控制分組

0000

0001邏輯信道組號

00補(bǔ)充業(yè)務(wù)字段長度

邏輯信道號

補(bǔ)充業(yè)務(wù)(0?63字節(jié))

P(R)I分類類型I1

呼叫用戶數(shù)據(jù)(0-16/128字節(jié))

④請求、指示分組⑤復(fù)位分組

0001邏輯信道組號

邏輯信道號

分組類型I1

原因I1

X.25分組格式

數(shù)據(jù)分組中的數(shù)據(jù)類型編碼部分，除了用M位代替中的P/F位外，其它內(nèi)容與數(shù)據(jù)鏈路級的

HDLCM格式中的控制字段C非常類似，最末位的“0”是數(shù)據(jù)類型分組的特征位。M(Moredata)位置

“1”，代表還有后續(xù)的數(shù)據(jù)。P(S)、P(R)分別稱為分組發(fā)送順序號和接收順序號，它們的作用大致與

M格式中的N(S)和N(R)相當(dāng)。其目的是為了調(diào)節(jié)每個邏輯信道上的流量，以防止對分組交換網(wǎng)的壓力

過重。

與數(shù)據(jù)鏈路級幀格式一樣,分組級也包括RR、RNR和REJ三種分組，它們被稱為流量控制分組，這

些分組中的類型字段只包括接收順序號P(R),而無發(fā)送順序號P(S)。分組級也包括一些無編號的分組。

3.4.51網(wǎng)際互連

13

要實現(xiàn)網(wǎng)際互連，必須：

(1)在網(wǎng)絡(luò)之間至少提供一條物理上連接的鏈路；

(2)在不同網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)程之間提供合適的路由實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；

(3)有一個統(tǒng)一的記費(fèi)服務(wù)；

(4)在提供以上服務(wù)時，盡可能不對連在一起的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)做修改。

互連的網(wǎng)絡(luò)可能在尋址方式、路由選擇、最大分組長度、網(wǎng)絡(luò)接入機(jī)制、用戶接入控制、超時控制、

差錯恢復(fù)方法、狀態(tài)報告方法、服務(wù)(面向連接服務(wù)還是無連接服務(wù))、管理方式等諸方面不同。

網(wǎng)間連接器可分為：

(1)轉(zhuǎn)發(fā)器,工作于物理層，實現(xiàn)透明的二進(jìn)制比特復(fù)制，以補(bǔ)償信號衰減；

(2)網(wǎng)橋,工作于鏈路層，提供鏈路層間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，在局域網(wǎng)之間存儲和轉(zhuǎn)發(fā)幀；

(3)路山器,工作于網(wǎng)絡(luò)層，用以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的地址翻譯、協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等功能，

一般用于廣域網(wǎng)之間的連接或廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的連接；

⑷網(wǎng)關(guān),工作于傳輸層以上層次，用于高層協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

局域網(wǎng)的邏輯功能自下向上可分為物理層、媒體訪問控制層(MAC)及邏輯路控制層(LLC)三層，異構(gòu)

局域的差異主要體現(xiàn)在物理及媒體訪問控制層中。

五、傳輸層

1.傳輸層在OSI中的地位和作用OSI七層模型中最重要、最關(guān)鍵的一層，是唯一負(fù)責(zé)總體數(shù)據(jù)傳

輸和控制的一層。傳輸層的兩個主要目的是：第一，提供可靠的端到端的通信；第二，向會話層提供獨(dú)

立于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)輸服務(wù)。

2.分布式通信計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最本質(zhì)的活動是分布在不同地理位置的主機(jī)之間的進(jìn)程通信。設(shè)置傳

輸層的主要目的就是要實現(xiàn)分布式進(jìn)程通信。

TCP/IP的傳輸層有TCP協(xié)議和UDP協(xié)議兩種。網(wǎng)絡(luò)中一個進(jìn)程的全網(wǎng)惟一的標(biāo)識通一個三元組

來表示：|協(xié)議，本地地址，本地端口號|。一個完整的進(jìn)程通信標(biāo)識需一個五元組來表示：脅議本地

地址本地端口號