第1章计算机网络基本概念.ppt

第一章第一章计算机网络基本概念计算机网络基本概念网络技术的产生：计算机技术网络技术的产生：计算机技术+通信技术通信技术 信息处理主要包括信息的收集、存储、加工和传信息处理主要包括信息的收集、存储、加工和传播等活动，而信息的存储和加工主要涉及计算机技术，播等活动，而信息的存储和加工主要涉及计算机技术，信息的传播则涉及通信技术。因此，信息的传播则涉及通信技术。因此，计算机网络计算机网络正是正是现代计算机技术和通信技术密切结合的产物，是随着现代计算机技术和通信技术密切结合的产物，是随着社会对信息共享和传播的要求而发展起来的，它是信社会对信息共享和传播的要求而发展起来的，它是信息社会的基础。计算机技术与通信技术间又是相辅相息社会的基础。计算机技术与通信技术间又是相辅相承的：一方面，通信技术为计算机间的数据传输和数承的：一方面，通信技术为计算机间的数据传输和数据交换提供了必要的手段；另一方面，计算机技术又据交换提供了必要的手段；另一方面，计算机技术又提高了通信的性能提高了通信的性能。11 计算机网络的发展、定义、计算机网络的发展、定义、功能、和分类功能、和分类 1.1.1、计算机网络的发展史、计算机网络的发展史1.以以单单个个计计算算机机为为中中心心的的远远程程联联机机系系统统，构构成成面面向向终终端的计算机网络端的计算机网络所所谓谓联联机机系系统统，就就是是一一台台中中央央计计算算机机连连接接大大量量的的在在地地理理上上处处于于分分散散位位置置的的终终端端所所构构成成的的系系统统。这这种种简简单单的的“终终端端-通通信信线线路路-计计算算机机”系系统统，成成了了计计算算机机网网络络的的雏雏形形。这这样样的的系系统统仅仅有有一一台台中中心心计计算算机机具具有有处处理理能能力力，其其余余的的终终端端设设备备均均无无处处理理能能力力，因因此此，它还不能算真正的计算机网络。它还不能算真正的计算机网络。典型代表：典型代表：SAGE（半自动地面防空系统）半自动地面防空系统）2.2.多多个个主主计计算算机机通通过过通通信信线线路路互互联联的的计计算算 机网络机网络六六十十年年代代中中期期到到七七十十年年代代中中期期，随随着着计计算算机机技技术术和和通通信信技技术术的的发发展展，出出现现了了将将多多个个单单处处理理机机联联机机终终端端网网络络互互连连起起来来，开开创创了了“计计算算机机计计算算机机”通通信时代，呈现出多处理中心的特点。信时代，呈现出多处理中心的特点。第第二二代代计计算算机机网网络络的的典典型型代代表表是是1969年年12月月诞诞生生的的ARPA网网（ARPANET）。它它是是由由美美国国国国防防部部高高级级研研 究究 计计 划划 局局 ARPA(Advanced Research ProjectsAgency)提供经费构建的。提供经费构建的。以以ARPANET的兴起为代表的第二代计算机网络的兴起为代表的第二代计算机网络得到了迅猛的发展。各大计算机公司都相继推出了自得到了迅猛的发展。各大计算机公司都相继推出了自己的网络体系结构以及实现这些体系结构的网络硬件己的网络体系结构以及实现这些体系结构的网络硬件产品，用户购买计算机公司提供的网络产品，自己提产品，用户购买计算机公司提供的网络产品，自己提供或租用通信线路，就可以建立自己的计算机网络。供或租用通信线路，就可以建立自己的计算机网络。如：如：IBM公司的公司的SNA(SystemNetworkArchitecture)和和DEC公司的公司的DNA(DigitalNetworkArchitecture)就是两就是两个著名的例子。后来，凡是按个著名的例子。后来，凡是按SNA方案组建的网络都方案组建的网络都可称为可称为SNA网，凡是按网，凡是按DNA方案组建的网络都可称为方案组建的网络都可称为DNA网。网。3.3.具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化 的计算机网络的计算机网络 国际标准化组织国际标准化组织ISO（InternationalStandardsOrganization）于于1984年正式颁布了一个称为年正式颁布了一个称为“开放系开放系统互连参考模型统互连参考模型”（OpenSystemInterconnectionReference）的国际标准。该模型共分七层，因此简称的国际标准。该模型共分七层，因此简称为为OSI七层模型。七层模型。另另一一方方面面，随随着着加加入入到到ARPANET的的网网络络增增加加，特特别别是是后后来来的的卫卫星星通通信信网网和和无无线线通通信信网网的的加加入入，利利用用ARPANET原原有有的的协协议议实实现现同同这这些些网网络络间间的的互互连连已已十十分分困困难难，于于是是在在1974年年提提出出了了著著名名的的TCP/IP参参考考模模型型，该该模模型型可可很很好好地地实实现现网网络络间间的的无无缝缝连连接接。由由于于TCP/IP模模型型早早与与OSI模模型型诞诞生生，加加之之其其协协议议简简单单，已已被被众众多多的的厂厂家家采采纳纳，尤尤其其是是国国际际互互连连网网Internet上上运运行行的的就就是是TCP/IP协协议议，因因此此，TCP/IP模模型型已已成成为为了了事事实实上上的的国国际标准际标准。典型事例：典型事例：Internet4.Internet时代时代69年年ARPA网网84年年1分为二：分为二：NSFNET和和MILNETNSFNET发展成为现在的发展成为现在的Internet1.1.2.1.1.2.计算机网络的定义计算机网络的定义1计计算算机机网网络络的的定定义义：计计算算机机网网络络就就是是利利用用通通信信设设备备和和线线路路将将地地理理位位置置不不同同的的、功功能能独独立立的的多多个个计计算算机机系系统统互互连连起起来来，以以功功能能完完善善的的网网络络软软件件（包包含含网网络络通通信信协协议议、信信息息交交换换方方式式和和网网络络操操作作系系统统）实实现现网网络络资资源源共共享和信息传递的系统。享和信息传递的系统。硬件资源硬件资源+软件资源软件资源2.2.算机网络是由算机网络是由通信子网通信子网和和资源子网资源子网构成。构成。通信子网通信子网主主要涉及通信技术，面向通信控制和通信处理，负责网要涉及通信技术，面向通信控制和通信处理，负责网络中的信息传递；络中的信息传递；资源子网资源子网主要涉及计算机技术，面主要涉及计算机技术，面向端计算机进行信息处理，向网络提供可用的资源。向端计算机进行信息处理，向网络提供可用的资源。1.1.3、计算机网络的基本功能、计算机网络的基本功能1.硬硬件件资资源源共共享享：CPU、存存储储器器、输输入入输输出设备出设备2.软件资源共享：数据库文件软件资源共享：数据库文件 用户之间的信息交换：电子邮件、电子数据交换用户之间的信息交换：电子邮件、电子数据交换（EDI）1.1.4、计算机网络的应用、计算机网络的应用1实现办公自动化实现办公自动化。特别是结合多媒体通信技术，形成。特别是结合多媒体通信技术，形成多媒体智能化终端，使人与人的交流成为全息的操作多媒体智能化终端，使人与人的交流成为全息的操作环境；通过电子邮件等可实现无纸化办公。环境；通过电子邮件等可实现无纸化办公。2实实现现金金融融系系统统的的电电子子化化。金金融融系系统统可可利利用用计计算算机机网网络络实实现现全全国国乃乃至至全全球球的的电电子子资资金金传传递递，进进行行资资金金结结算算，实实现现“无无纸纸交交易易”。如如：我我国国制制定定的的“三三金金”工工程程、电子商务等。电子商务等。3.实实现现电电视视数数据据检检索索（Videotex）。为为广广大大用用户户提提供供一一种交互式、用电话和电视进行检索的信息交换方式。种交互式、用电话和电视进行检索的信息交换方式。4.实实现现对对远远程程程程序序的的调调用用。如如：通通过过计计算算机机网网络络进进行行远远程程教教育育，可可提提供供多多种种可可供供选选择择的的课课程程的的学学习习方方式式；通通过过网网络络进进行行远远程程医医疗疗，病病人人可可通通过过访访问问能能接接受受病病人人症症状状、能能描描述述病病情情并并进进行行诊诊断断治治疗疗的的程程序序来来达达到到治治病病的的目的。目的。5.实实现现对对远远程程数数据据的的访访问问。如如：网网络络订订票票，预预定定旅旅馆馆、餐餐馆馆和和戏戏院院的的位位置置等等。进进一一步步作作为为人人际际通通信信交交际际的的媒媒体体。如：电子邮件、网络会议、网上聊天等。如：电子邮件、网络会议、网上聊天等。6.6.计计算算机机网网络络的的定定义义：计计算算机机网网络络就就是是利利用用通通信信设设备备和和线线路路将将地地理理位位置置不不同同的的、功功能能独独立立的的多多个个计计算算机机系系统统互互连连起起来来，以以功功能能完完善善的的网网络络软软件件（包包含含网网络络通通信信协协议议、信信息息交交换换方方式式和和网网络络操操作作系系统统）实实现现网网络络资资源源共共享和信息传递的系统。享和信息传递的系统。7.7.现实应用现实应用：凡是有计算机的应用均涉及到网络。：凡是有计算机的应用均涉及到网络。1.1.5、计算机网络的分类、计算机网络的分类1.按网络的按网络的分布范围分布范围分类分类:广域网广域网WAN、局域网局域网LAN、城城域网域网MAN2.按按网网络络的的交交换换方方式式分分类类:电电路路交交换换、报报文文交交换换、分分组组交交换换3.按按网网络络的的拓拓扑扑结结构构分分类类:星星形形、总总线线、环环形形、树树形形、网网形形4.按按网网络络的的传传输输媒媒体体分分类类:双双绞绞线线、同同轴轴电电缆缆、光光纤纤、无无线线5.按网络的按网络的信道分类信道分类:窄带窄带、宽带、宽带6.按网络按网络的用途分类的用途分类:教育、科研教育、科研、商业、企业、商业、企业12 通信技术基础通信技术基础1.2.1常见的通信术语常见的通信术语1.数据数据：有意义的实体，涉及到事物的形式，是符号的集：有意义的实体，涉及到事物的形式，是符号的集合。合。模拟数据：在某个区间内连续的值，如：声音和视频；模拟数据：在某个区间内连续的值，如：声音和视频；数字数据：离散的值，如：文本信息和整数。数字数据：离散的值，如：文本信息和整数。2.信息信息：数据的内容和解释：数据的内容和解释数据和信息的区别数据和信息的区别.3信号信号：数据的电磁或电子编码。：数据的电磁或电子编码。模模拟拟信信号号：连连续续变变化化的的电电磁磁波波，可可以以按按不不同同频频率率在在各各种种媒体上传播；媒体上传播；数字信号数字信号：一系列的电脉冲，直接用二进制电平表示二：一系列的电脉冲，直接用二进制电平表示二进制的进制的1和和0。1.2.2数据与信号间的相互转换数据与信号间的相互转换1.2.3关于信号衰减关于信号衰减当信号在传输一定距离后，信号都会衰减，为了当信号在传输一定距离后，信号都会衰减，为了实现长距离传输，必须对信号进行放大，以增加信号实现长距离传输，必须对信号进行放大，以增加信号中的能量。中的能量。1.模拟信号的衰减：模拟信号的衰减：放大器放大器2.数字信号的衰减：数字信号的衰减：中继器中继器关于信号的放大的问题关于信号的放大的问题：1.2.4数据的交换技术数据的交换技术网络站：希望通信的设备网络站：希望通信的设备节节点：提供通信的设备点：提供通信的设备1电路交换（线路交换）技术电路交换（线路交换）技术（1）特特点点：在在数数据据传传输输期期间间，在在源源节节点点与与目目的的节节点点之之间间有有一一条条利利用用中中间间节节点点构构成成的的一一条条专专用用的的物物理理连连接接线线路路，直到数据传输结束为止。直到数据传输结束为止。（2）数据传输过程数据传输过程电路建立电路建立数据传输数据传输电路拆除电路拆除（3）优缺点：优缺点：优：数据传输可靠、迅速、不丢失且保持原来的顺序；优：数据传输可靠、迅速、不丢失且保持原来的顺序；缺：有时线路利用率不高，传输少量数据时不合算。缺：有时线路利用率不高，传输少量数据时不合算。2报文交换技术报文交换技术（1）方方法法：不不需需在在两两个个节节点点之之间间建建立立一一条条专专用用通通路路，数数据据传传输输的的单单位位是是报报文文（长长度度不不限限且且可可变变），传传输输的的方方式采用存储式采用存储转发方式。转发方式。（2）优优点点：线线路路利利用用率率高高、可可以以一一个个报报文文发发送送到到多多个个目目的地、能建立报文的优先权等等的地、能建立报文的优先权等等缺点：延迟较长、节点的缓存空间需要大、信息易丢失、缺点：延迟较长、节点的缓存空间需要大、信息易丢失、到达可能无序。到达可能无序。3分组交换技术分组交换技术（1）总体改进：总体改进：把一个报文分成若干个分组把一个报文分成若干个分组（2）虚虚电电路路方方式式：电电路路是是一一条条逻逻辑辑通通路路非非物物理理通通路路，非非专专用用。两两个个节节点点之之间间可可以以有有多多条条虚虚电电路路，一一个个节节点点可以有多条虚电路通过。可以有多条虚电路通过。（3）数数据据报报方方式式：当当一一个个节节点点要要发发送送一一个个报报文文时时，先先把把报报文文拆拆分分成成若若干干个个带带有有序序号号和和地地址址信信息息的的数数据据报报，依依次次发发送送到到网网络络节节点点。每每个个分分组组单单独独处处理理，每每个个分分组组称称为为一一个个数数据据报报，每每个个数数据据报报自自身身带带有有足足够够的的地地址址信信息息；一一个个节节点点接接受受到到一一个个数数据据报报后后，根根据据数数据据报报中中的的地地址址信信息息和和节节点点所所存存储储的的路路由由信信息息一一，找找出出一一个个合合适适的的出出路，把数据报原样发送到下一个节点。路，把数据报原样发送到下一个节点。（4）两者的优缺点：）两者的优缺点：虚虚电电路路方方式式：可可靠靠、有有序序，适适合合较较长长数数据据交交换换的的情情况况；但但当当某某个个节节点点或或某某条条链链路路出出故故障障而而彻彻底底失失效效时时，所所有有经过故障点的需电路将立即破坏；经过故障点的需电路将立即破坏；数数据据报报方方式式：无无建建立立阶阶段段，适适合合传传输输较较少少分分组组的的情情况况；但无序、易丢失。但无序、易丢失。4三种基本交换技术的总结三种基本交换技术的总结（1）适用场合）适用场合交交互互式式通通信信，报报文文交交换换不不合合适适；较较轻轻和和间间歇歇式式负负载载，利利用用电电话话拨拨号号线线路路以以电电路路交交换换最最合合适适；较较重重和和持持续续负负载载，使使用用租租用用的的线线路路以以电电路路交交换换方方式式最最合合适适；交交换换中中等等数数据据到到大大量量的的数数据据时时可可用用分分组组交交换换；公公用用数数据据网网、局局域域网网采采用用分分组组交交换换.局局域域网网也也有有采采用用电电路路交交换换的的，如如CBX,一般不采用报文交换。一般不采用报文交换。（2）主要特点主要特点电电路路交交换换：数数据据传传输输之之前前必必须须先先设设置置一一条条完完全全通通路路。在在线线路路释释放放前前，该该通通路路将将由由一一对对用用户户独独占占。对对猝猝发发式式的的通信，电路交换效率不高；通信，电路交换效率不高；报报文文交交换换：报报文文从从源源节节点点传传送送到到目目的的地地采采用用存存储储转转发发的的方方式式，在在传传送送期期间间，同同时时只只占占用用一一段段通通道道。在在交交换换节节点点中中需需要要缓缓存存，报报文文需需要要排排队队。因因此此报报文文交交换换不不能能满满足实时通信的要求；足实时通信的要求；分组交换：分组交换：与报文交换类似，但报文被分成分组传送，与报文交换类似，但报文被分成分组传送，并规定了最大分组长度。在数据报交换中，目的地需并规定了最大分组长度。在数据报交换中，目的地需要重新组合报文。在虚电路交换中，数据传输之前必要重新组合报文。在虚电路交换中，数据传输之前必须通过呼叫设置一条虚电路。须通过呼叫设置一条虚电路。5.高速交换技术（1）帧中继（FrameRelay）：分组交换（2）异步传输模式（ATM）：电路交换与分组交换的结合（3）宽带ISDN1.3 模拟传输与数字传输模拟传输与数字传输模拟传输系统模拟传输系统调制解调器调制解调器1调制解调器的作用图3-15表示了出现一个误码的示意图。若所传送的码元速率越高，信号的失真就越严重。调制解调器(modem)就是由调制器(MOdulator)和解调器(DEModulator)这两个字各取其字头合并而成的。调制器的主要作用就是个波形变换器，解调器的作用就是个波形识别器。2几种最基本的调制方法所谓调制就是进行波形变换。或者更严格些，是进行频谱变换，将基带数字信号的频谱变换成为适合于在模拟信道中传输的频谱。最基本的二元制调制方法有以下几种(如图3-16所示)：（1）调幅(AM)（2）调频(FM)（3）调相(PM)3关于调制解调器的速率图3-18(a)表示两个计算机用户A和B通过V.34调制解调器(33.6kbit/s)进行通信由于大部分的ISP都使用租用数字专线接入到电话交换机，因此用户与ISP之间的通信信道是图3-18(b)所示的那样。经数模转换后到用户环路，只有在模拟信号到达用户的调制解调器后才进行数模转换，这时才产生量化噪声。4调制解调器使用异步通信方式数据通信可分为同步通信和异步通信两大类.同步通信就是要求接收端的时钟频率和发送端的时钟频率相等(这常称为收发双方的时钟是同步的)，以便使接收端对收到的比特流的采样判决的时间是准确的.当接收端的判决点移动的时间超过码元宽度的一半时(本来判决点应当处于每一个码元的中间)，就要产生差错(比特重读或漏读)，这就是所谓的滑动(slip).准同步方式是各有关信号使用一些独立的、具有相同的频率标称值的时钟源，但这些频率的实际数值允许有微小的误差(在容许范围之内)异步通信则采用另一种方法。这就是在发送端将欲发送的数据以字节(8个比特)为单位进行逐个字节的封装。异步通信是通过增加通信开销(每发送10个比特就有两个比特的额外开销，因而数据的有效传输速率就降低了)使接收端能够使用廉价的、具有一般精度的时钟来进行数据通信。5数字传输系统数字传输系统脉码调制脉码调制（PCM）技术，既模拟信号转换成数字信号。采样定理（采样定理（采样频率、量化级、编码）为了将模拟电话信号转变为数字信号，必须先对电话信号进行采样。根据采样定理，只要采样频率不低于电话信号最高频率的2倍，就可以从采样脉冲信号无失真地恢复出原来的电话信号。标准的电话信号的最高频率为3.4kHz，为方便起见，采样频率就定为8kHz，相当于采样周期为125s。图3-19表示了上述的概念。1.3 信道复用技术信道复用技术一一.频分复用、时分复用和统计时分复用频分复用、时分复用和统计时分复用频分复用和时分复用的特点分别如图3-21(a)和(b)所示。频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源(请注意，这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率)。时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。在进行通信时，复用器(multiplexer)总是和分用器(demultiplexer)成对地使用。当使用时分复用系统传送计算机数据时，由于计算机数据的突发性质，一个用户对已经分配到的子信道的利用率一般是不高的。当用户在某一段时间暂时无数据传输时(例如用户正在键盘上输入数据或正在浏览屏幕上的信息)，那就只能让已经分配到手的子信道空闲着，而其他用户也无法使用这个暂时空闲的线路资源。图3-22说明了这一概念。统计时分复用统计时分复用STDM(StatisticTDM)是一种改进的时分复用，它能明显地提高信道的利用率。集中器(concentrator)常使用这种统计时分复用。图3-23是统计时分复用的原理图。统计复用又称为异步时分复用，而普通的时分复用称为同步时分复用。从平均的角度来看，这两者是平衡的。二、波分复用二、波分复用图3-24表示8路传输速率均为2.5Gbit/s的光载波(其波长均为1310nm)，经光的调制后，分别将波长变换到15501557nm，每个光载波相隔1nm(这里只是为了说明问题的方便，实际上光载波的间隔一般是0.8或1.6nm)。三、码分复用三、码分复用码分复用CDM(CodeDivisionMultiplexing)是另一种共享信道的方法。实际上，人们更常用的名词是码分多址CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。由于各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此不会造成干扰。码分复用最初是用于军事通信，因为这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。在CDMA中，每一个比特时间再划分为m个短的间隔，称为码片(chip)。1.4计算机网络的主要性能指标计算机网络的主要性能指标一、一、带宽（吞吐量）带宽（吞吐量）带宽对于模拟信道和数字信道有不同的含义带宽对于模拟信道和数字信道有不同的含义1模拟信道的带宽模拟信道的带宽也也就就是是带带宽宽的的本本意意：即即信信号号具具有有的的频频带带宽宽度度，指指该该模模拟拟信信号号的的各各种种不不同同频频率率成成份份所所占占据据的的频频率率范范围围。单单位位是是Hz(例子见书例子见书)2数字信道的带宽（吞吐量）数字信道的带宽（吞吐量）数字信道中能够数字信道中能够传送的数字信号的速率传送的数字信号的速率，即数据率或，即数据率或比特率。单位：比特率。单位：Bps，即即bit/s，kbit/s，Mbit/s，Gbit/s，Tbit/s，但注意进制是但注意进制是103，106，109，1012。二、二、时延（延迟）时延（延迟）概念：概念：时延的构成：时延的构成：1传播时延：传播时延：2发送时延（传输时延）发送时延（传输时延）3排队时延（处理时延）排队时延（处理时延）总时延总时延=传播时延传播时延+发送时延发送时延+排队时延排队时延从公式中可以看出，总时延是由三个部分构成的。从公式中可以看出，总时延是由三个部分构成的。1.5 计算机网络体系结构的形成计算机网络体系结构的形成为了使不同体系结构的计算机网络都能互连，国际标准化组织ISO于1977年成立了专门机构研究该问题。不久，他们就提出一个试图使各种计算机在世界范围内互连成网的标准框架，即著名的开放系统互连基本参考模型OSI/RM(OpenSystemsInterconnectionReferenceModel)，简称为OSI。但是TCP/IP体系结构由于其应用广泛（尤其是Internet中的应用），使得其成为了事实上的国际标准。1.5.1协议与划分层次为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即称为网络协议。一个网络协议主要由以下三个要素组成（1）语法，即数据与控制信息的结构或格式；（2）语义，即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应；（3）同步，即事件实现顺序的详细说明。两个计算机可将文件传送模块作为最高的一层(如图2-1所示)。分层可以带来如下好处：分层可以带来如下好处：（1）每层功能简单化（复杂的问题分块细化，每一部分简单）（2）各层之间是独立的，易于维护，但层与层间相互联系（3）某层改变时不影响其他层（通过接口的改变来实现）（4）灵活性好。（5）结构上可分割开。（6）易于实现和维护。（7）能促进标准化工作。（8）下层是为上层提供服务的。计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系结构(architecture)，也就是说，计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真正在运行的计算机硬件和软件。1.5.2计算机网络的原理体系结构一.从OSI体系结构到原理体系结构OSI的七层协议体系结构既复杂又不实用，但其概念清楚，体系价格低廉，理论较完整（见下图）。OSI七层模型体系结构（由下至上）物理层：唯一传输二进制比特流的一层数据链路层：差错控制、流量控制(讲解差错控制方式)网络层：路由选择、网络互联、计费等传输层：进行端到端的流量控制和差错控制，提供可靠的端到端的通信会话层：实现各进程间会话表示层：为上层用户提供共同需要的数据或信息语法表示变换应用层：直接与用户打交道的一层1.5.3停止等待协议问题的提出：发送这怎么知道发出的数据准确到达了目的地，怎么知道是否出现了差错和丢失，知道后怎么解决。靠数据链路层的协议来完成。停止等待(stop-and-wait)协议是最简单但也是最基本的数据链路层协议。二.实用的停止等待协议传输数据的信道不能保证使所传的数据不产生差错，并且还需要对数据的发送端进行流量控制。图4-3(a)画的是数据在传输过程中不出差错的情况。当发现差错时，结点B就向主机A发送一个否认帧NAK，以表示主机A应当重传出现差错的那个数据帧。图4-3(b)画出了主机A重传数据帧。有时链路上的干扰很严重，或由于其他一些原因，结点B收不到结点A发来的数据帧。这种情况称为帧丢失，如图4-3(c)所示。于是就出现了死锁现象.要解决死锁问题，可在结点A发送完一个数据帧时，就启动一个超时计时器(timeouttimer)。若到了超时计时器所设置的重传时间tout而仍收不到结点B的任何确认帧，则结点A就重传前面所发送的这一数据帧，如图4-3(c)和图4-3(d)所示。一般可将重传时间选为略大于“从发完数据帧到收到确认帧所需的平均时间”。帧的编号：1.5.4连续ARQ协议连续ARQ协议的工作原理先用图4-6所示的简单例子来讨论连续ARQ协议的工作原理。它的要点就是在发送完一个数据帧后，不是停下来等待确认帧，而是可以连续再发送若干个数据帧。如果这时收到了接收端发来的确认帧，那么还可以接着发送数据帧。由于减少了等待时间，整个通信的吞吐量就提高了。要注意两点：（1）接收端只按序接收数据帧。（2）结点A在每发送完每一个数据帧时都要设置超时计时器。通过超时来判断是否出错和丢失。（3）如果某帧出错，这该帧以后的全部帧都重传，通常称为：Go-back-N1.5.5选择重传ARQ协议为进一步提高信道的利用率，可设法只重传出现差错的数据帧或者是计时器超时的数据帧。问题：发送窗口数、接受窗口数对等层的虚通信对等层的虚通信 不要误认为不要误认为“从计算机1向计算机2传送数据时，是先传送数据部分或尾部，而最后传送首部。”在OSI参考模型中，在对等层次上传送的数据，其单位都称为该层的协议数据单元协议数据单元PDU(ProtocolDataUnit)。在文献中也还可以见到术语“协议栈协议栈”(protocolstack)。这是因为几个层次画在一起很像一个栈(stack)。1.5.6OSI与TCP/IP体系结构的比较OSI参考模型中采用了七个层次的体系结构，将原理体系结构中的应用层再划分为应用层应用层、表示层表示层和会话层会话层。图2-5画出了TCP/IP与OSI这两种体系结构的对比。（1）网网络络层层：四四个个重重要要的的协协议议：IP、ICMP、ARP、RARPIP（互联网协议）：通过互联网传送数据。各IP数据报之间相互独立，实现网络互联；ICMP（互联网控制报文协议）：通过控制是IP提供的不可靠的服务变成可靠的服务；ARP（地址转换协议）：逻辑地址转化为物理地址。RARP（反向地址转换协议）：只知道自己硬件地址的主机能知道其IP地址。（2）传输层：主要两个协议：传输层：主要两个协议：TCP和和UDPTCP（传输控制协议）：确保通信的可靠性（提供端到端的面向连接的可靠传输）UDP（用户数据报协议）：是IP协议的扩充，使发送方可以区分一台计算机上的多个接收者。（3）应用层（会话层到应用层）应用层（会话层到应用层）FTP（文件传输协议）：网际提供的用于访问远程机器的一种协议Telnet（远程终端访问）：DNS（域名服务）：实现域名与IP地址之间的转换；SMTP（简单邮件传输协议）：实现邮件的传输在一些问题的处理上，TCP/IP与OSI是很不相同的。（1）TCP/IP一开始就考虑到多种异构网异构网的互连问题。（2）TCP/IP一开始就对面向连接服务和无连接服务并一开始就对面向连接服务和无连接服务并重。重。（3）TCP/IP有较好的网络管理功能。有较好的网络管理功能。在讨论两个主机通过两个网络互连在一起时，可以使用如图2-6所示的层次关系。还有一种方法，就是用按层次高低的一些协议来表示TCP/IP协议族，如图2-7所示。