计算机网络-6.ppt

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1、计算机网络及应用计算机网络及应用第六讲第六讲主讲教师：程主讲教师：程光光东南大学计算机科学与工程学院东南大学计算机科学与工程学院东南大学计算机科学与工程学院东南大学计算机科学与工程学院江苏省计算机网络技术重点实验室江苏省计算机网络技术重点实验室江苏省计算机网络技术重点实验室江苏省计算机网络技术重点实验室CERNETCERNET华东北地区网络中心华东北地区网络中心华东北地区网络中心华东北地区网络中心第第2 2章章 数据通信原理数据通信原理上节课内容回顾：上节课内容回顾：2、多路复用和集中传输技术多路复用和集中传输技术 频分多路复用（频分多路复用（FDMFDM）时分多路复用（时分多路复用（TDMT

2、DM）波分多路复用（波分多路复用（WDMWDM）集中传输集中传输静态分配信道静态分配信道动态分配信道动态分配信道充分利用信道充分利用信道1、HDLC协议（从实现的角度讨论了协议（从实现的角度讨论了HDLC工作流程）工作流程）第第2 2章章 数据通信原理数据通信原理上节课内容回顾：上节课内容回顾：信源信源信缩信缩MM网络网络3、数据如何从源端经网络传输到达目的端？、数据如何从源端经网络传输到达目的端？数据交换技术数据交换技术 线路交换（电路交换）；线路交换（电路交换）；报文交换报文交换 分组交换分组交换呼叫请求呼叫请求呼叫请求呼叫请求呼叫请求呼叫请求呼叫确认呼叫确认数据传输数据传输报文报文报文报

3、文报文报文分组分组1 1分组分组2 2分组分组3 3分组分组4 4分组分组5 5分组分组1 1分组分组2 2分组分组3 3分组分组4 4分组分组5 5分组分组1 1分组分组2 2分组分组3 3分组分组4 4分组分组5 5存储转发存储转发存储转发存储转发高速缓存转发高速缓存转发后继资源利用后继资源利用线路交换 报文交换 分组交换第第2 2章章 数据通信原理数据通信原理上节课内容回顾：上节课内容回顾：信源信源信缩信缩MM网络网络3、数据如何从源端经网络传输到达目的端？、数据如何从源端经网络传输到达目的端？数据交换技术数据交换技术 分组交换分组交换 分组流交换方式分组流交换方式 数据报（面向无连接）

4、、数据报（面向无连接）、虚电路（面向连接）虚电路（面向连接）特点特点分分组组交交换换采采用用了了两两种种不不同同方方法法来来管管理理被被传传输输的的分分组组流，流，数据报，虚电路。数据报，虚电路。数据报：数据报：面向无连接的数据传输，面向无连接的数据传输，借鉴报文交换的思想，借鉴报文交换的思想，采用数据报方式传输时，被采用数据报方式传输时，被传输的分组称为数据报传输的分组称为数据报数据报（数据报（DatagramDatagram）数据报的前部数据报的前部增加地址信息增加地址信息的字段，网络中的各结的字段，网络中的各结点，根据地址信息和一定的点，根据地址信息和一定的路由规则路由规则，选择输出端，

5、选择输出端口，暂存和排队数据报，并在传输媒体空闲时，发口，暂存和排队数据报，并在传输媒体空闲时，发往相邻结点，直至最终站点往相邻结点，直至最终站点。两个站点之间传输多个数据报，两个站点之间传输多个数据报，每个数据报均被独立地传输和路由，每个数据报均被独立地传输和路由，在网络中可能走不同的路径，具有不同的时延。在网络中可能走不同的路径，具有不同的时延。按序发送的多个数据报达到终点顺序可能不同按序发送的多个数据报达到终点顺序可能不同。站点必须站点必须具有存储和重新排序具有存储和重新排序的能力。的能力。abcdefabcdefe ae ac c b bf fc ca ae ef f c cc cb

6、bbacbacfdebacfdebac数据报（数据报（DatagramDatagram）68路由技术路由技术简介简介 中间结点的中间结点的目的目的：对应输入的分组，寻找适合的出：对应输入的分组，寻找适合的出口路径予以转发，使该分组可以口路径予以转发，使该分组可以“尽快尽快”离开结点离开结点，到达接收站点。到达接收站点。寻找出口的过程称之为寻找出口的过程称之为路由选择路由选择，对应算法为，对应算法为路由选路由选择算法择算法。结点处理的结点处理的一般方法一般方法：对应端口，设置缓存区（队列）：对应端口，设置缓存区（队列），根据不同的算法，将分组输出到不同的端口，排队，根据不同的算法，将分组输出到不

7、同的端口，排队等待输出。等待输出。路由路由选择选择68算法选择路由的算法选择路由的依据依据：基于基于路径路径的算法：需要收集整个网络的拓扑信息，的算法：需要收集整个网络的拓扑信息，最短路径的计算。最短路径的计算。潜在问题：潜在问题：线路是否繁忙线路是否繁忙？基于基于队列队列的算法：基本思路：根据链路的状态选的算法：基本思路：根据链路的状态选择最闲的路径；择最闲的路径；潜在问题：潜在问题：多走弯路？多走弯路？路由算法（具有约束条件的路由）和路由算法（具有约束条件的路由）和“缓存队列分配缓存队列分配”的研究直接关系到的研究直接关系到网络本身资源的利用率网络本身资源的利用率，吸引众，吸引众多学者开展

8、研究。多学者开展研究。路由技术路由技术简介简介26基于路径的路由选择算法基于路径的路由选择算法核心算法核心算法Dijkstra最短路径优先算法：最短路径优先算法：对于给定结点和边权（距离）的图，一定可以对于给定结点和边权（距离）的图，一定可以找出两个结点之间的最短路径。找出两个结点之间的最短路径。潜在问题：潜在问题：如何收集整个网络的拓扑信息？如何收集整个网络的拓扑信息？ACDBEF63521082720GABCDEFG0632043222AD=204321022C=70432121022B=80432121020F=100432121017E=527基于路径的路由选择算法基于路径的路由选择算

9、法如何收集整个网络的拓扑信息？如何收集整个网络的拓扑信息？方法方法1 1：结点结点静态维护路由表静态维护路由表，指，指出到其它结点的距离（跳数）；出到其它结点的距离（跳数）；方法方法2 2：相邻相邻结点定时交换路由表结点定时交换路由表，并根据邻居结点的路由表修正自己并根据邻居结点的路由表修正自己的路由表（修改出口和距离）。的路由表（修改出口和距离）。ACDBEF3521082720G627基于路径的路由选择算法基于路径的路由选择算法ACDBEF3521082720GABCD0直接直接直接直接直接直接0632A表表BADE0直接直接直接直接直接直接B表表CAF0直接直接直接直接C表表DABG0直

10、接直接直接直接直接直接D表表0370628022206初始值初始值基于路径的路由选择算法基于路径的路由选择算法潜在问题：线路是否繁忙？潜在问题：线路是否繁忙？ACDBEF3521082720G6ABCD0直接直接直接直接直接直接0632A表表BADE0直接直接直接直接直接直接B表表CAF0直接直接直接直接C表表DABG0直接直接直接直接直接直接D表表037062802220ABCD0直接直接直接直接直接直接0632A（B）表表EB1427A与与B交换路由信息交换路由信息基于路径的路由选择算法基于路径的路由选择算法ACDBEF3521082720G6ABCD0直接直接直接直接直接直接0632A表

11、表BADE0直接直接直接直接直接直接B表表CAF0直接直接直接直接C表表DABG0直接直接直接直接直接直接D表表037062802220ABCD0直接直接直接直接直接直接0632A（B）表表EB14ABCD0直接直接直接直接直接直接0632A（BC）表表EB14FC1027A再与再与C交换路由信息交换路由信息基于路径的路由选择算法基于路径的路由选择算法其它结点也作类似的变动，其它结点也作类似的变动，；潜在问题潜在问题：路由表体积。：路由表体积。ACDBEF3521082720G6ABCD0直接直接直接直接直接直接0632A表表BADE0直接直接直接直接直接直接B表表CAF0直接直接直接直接C表

12、表DABG0直接直接直接直接直接直接D表表037062802220ABCD0直接直接直接直接直接直接0632A（B）表表EB14ABCD0直接直接直接直接直接直接0632A（BC）表表EB14FC10ABCD0D直接直接直接直接0432A(BCD)表表ED12FC10GD2227A再与再与D交换路由信息交换路由信息 虚电路又被称为虚电路又被称为面向连接的数据传输面向连接的数据传输，工作过程，工作过程类似于线路交换，但电路是类似于线路交换，但电路是“虚拟虚拟”的。的。物物理理媒媒体体被被理理解解为为由由多多个个子子信信道道（称称之之为为逻逻辑辑信信道道LCLC）组组成成，子子信信道道的的串串接接

13、形形成成虚虚电电路路（VCVC），利用不同的虚电路来支持不同的用户数据的传输。利用不同的虚电路来支持不同的用户数据的传输。虚电路（虚电路（Virtual CircuitVirtual Circuit）A1B1虚电路虚电路:VC1=LC1（3）+LC2（2）+LC3（1）A2C1虚电路虚电路:VC2=LC1（2）+LC2（1）+LC4（3）A3D1虚电路虚电路:VC3=LC1（1）+LC5（4）用户用户A1A1用户用户A2A2用户用户A3A3结点结点A A中继结点中继结点1 1传输媒体传输媒体中继结点中继结点2 2用户用户B1B1用户用户C1C1结点结点B B用户用户D1D1结点结点D D结点结

14、点C C12312134LC1LC2LC4LC3LC5虚电路进行数据传输的过程：虚电路进行数据传输的过程：虚虚电电路路建建立立：发发送送方方发发送送含含有有地地址址信信息息的的特特定定的的控控制制信信息息块块（如如：呼呼叫叫分分组组），该该信信息息块块途途经经的的每每个个中中间间结结点点根根据据当当前前的的逻逻辑辑信信道道（LCLC）使使用用状状况况，分分配配LCLC，并并建建立立输输入入和和输输出出LCLC映映射射表表，所所有有中中间间结结点点分分配配的的LCLC的串接形成虚电路（的串接形成虚电路（VCVC）。）。虚电路（虚电路（Virtual CircuitVirtual Circuit）

15、用户用户A1A1用户用户A2A2用户用户A3A3结点结点A A中继结点中继结点1 1传输媒体传输媒体中继结点中继结点2 2用户用户B1B1用户用户C1C1结点结点B B用户用户D1D1结点结点D D结点结点C C12312134LC1LC2LC4LC3LC5虚电路（虚电路（Virtual CircuitVirtual Circuit）数据传输数据传输：站点发送的所有分组均沿着相同的站点发送的所有分组均沿着相同的VCVC传输，分组传输，分组的发收顺序完全相同；分组中只带逻辑信道号，而的发收顺序完全相同；分组中只带逻辑信道号，而不带地址。不带地址。用户用户A1A1用户用户A2A2用户用户A3A3结

16、点结点A A中继结点中继结点1 1传输媒体传输媒体中继结点中继结点2 2用户用户B1B1用户用户C1C1结点结点B B用户用户D1D1结点结点D D结点结点C C12312134LC1LC2LC4LC3LC5虚虚电电路路的的建建立立和和释释放放需需要要占占用用一一定定的的时时间间，不不适适合合站站点之间具有频繁的、短小数据交换点之间具有频繁的、短小数据交换的场合的场合.永久虚电路永久虚电路PVCPVC和和呼叫虚电路呼叫虚电路SVCSVC。永永久久虚虚电电路路:两两站站点点间间事事先先建建立立固固定定的的链链接接，占占用用固固定的逻辑信道，任何时候，站点之间都可以通信。定的逻辑信道，任何时候，站

17、点之间都可以通信。呼叫虚电路呼叫虚电路则根据需要，动态建立和释放虚电路。则根据需要，动态建立和释放虚电路。虚电路（虚电路（Virtual CircuitVirtual Circuit）用户用户A1A1用户用户A2A2用户用户A3A3 结点结点A A中继结点中继结点1 1传输媒体传输媒体中继结点中继结点2 2用户用户B1B1用户用户C1C1结点结点B B用户用户D1D1结点结点D D结点结点C C12312134LC1LC2LC4LC3LC5A1B1永久虚电路永久虚电路数据报数据报：1 1。传输无需连接建立和释放的过程；。传输无需连接建立和释放的过程；2 2。每个数据报中需带较多的地址信息；。每

18、个数据报中需带较多的地址信息；3 3。用户的连续数据块会。用户的连续数据块会无序地到达目的地无序地到达目的地；接；接受站点处理复杂。受站点处理复杂。4 4。当使用网状拓扑组建网络时，任一中间结点。当使用网状拓扑组建网络时，任一中间结点或者线路的故障不会影响数据报的传输，可靠或者线路的故障不会影响数据报的传输，可靠性较高。性较高。5 5。数据报比较适合站点之间少量数据的传输。数据报比较适合站点之间少量数据的传输。数据报和虚电路的比较数据报和虚电路的比较UDP数据传输数据传输 虚电路：虚电路：1 1。传输需连接建立和释放的过程；传输需连接建立和释放的过程；2 2。数据块中仅含少量的地址信息（数据块

19、中仅含少量的地址信息（LCLC号），用户号），用户的连续数据块沿着相同的路径，按序到达目的地；的连续数据块沿着相同的路径，按序到达目的地；接受站点处理方便。接受站点处理方便。3 3。如果虚电路中的某个结点或者线路出现故障，。如果虚电路中的某个结点或者线路出现故障，将导致虚电路传输失效。将导致虚电路传输失效。4 4。虚电路方式较适合站点之间大批量的数据传输。虚电路方式较适合站点之间大批量的数据传输。数据报和虚电路的比较数据报和虚电路的比较TCP数据传输数据传输涉及：涉及：信道与信号关系信道与信号关系+调制技术；调制技术；信道编码信道编码+信道利用率；信道利用率；差错处理差错处理+校验技术；校验技

20、术；信源信源/信宿间传输控制技术；信宿间传输控制技术；交换及分组流管理技术交换及分组流管理技术信道复用技术。信道复用技术。信源信源信缩信缩MM网络网络第第2 2章章 数据通信原理数据通信原理回顾回顾信源信源信缩信缩MM网络网络信道带宽（信道带宽（H）、信道容量（）、信道容量（B）、数据传输速率）、数据传输速率（C）之间的关系）之间的关系不同信道之间如何转换？不同信道之间如何转换？调制解调：调幅、调频、调相、组合调制调制解调：调幅、调频、调相、组合调制编码解码：编码解码：脉码调制技术（脉码调制技术（PCM）：）：取样、量化、编码取样、量化、编码第第2 2章章 数据通信原理数据通信原理回顾回顾通信

21、数据如何表示：通信数据如何表示：数字信号的发送和接收数字信号的发送和接收字符编码（计算机内用字符编码（计算机内用0，1表示）表示）通信编码（通信端口发往线路，用什么电平信号通信编码（通信端口发往线路，用什么电平信号表示表示0，1）RS232编码、不归编码、不归0交替编码交替编码(NRZI)、曼彻斯特编曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码、码、差分曼彻斯特编码、4b/5b码码消除时钟误差（同步）、编码效率消除时钟误差（同步）、编码效率信源信源信缩信缩MM网络网络通信编码通信编码第第2 2章章 数据通信原理数据通信原理回顾回顾信源信源信缩信缩MM网络网络传输方式传输方式数据如何传：数据如何传：数据传输方

22、式：并行传输、串行传输（数据传输方式：并行传输、串行传输（同步传输同步传输、异步传输）异步传输）数据传输形式：半双工、全双工数据传输形式：半双工、全双工传输差错处理传输差错处理常用差错检测方法常用差错检测方法第第2 2章章 数据通信原理数据通信原理回顾回顾信源信源信缩信缩MM网络网络传输方式传输方式数据传输出错了如何处理？数据传输出错了如何处理？传输差错处理：反馈重传法。传输差错处理：反馈重传法。停停等协议，滑动窗口机制（协议）等协议，滑动窗口机制（协议）第第2 2章章 数据通信原理数据通信原理回顾回顾信源信源信缩信缩MM网络网络传输方式传输方式如何知道数据出错了？如何知道数据出错了？发送方，

23、构造发送方，构造“检错码检错码”：接收方检验。：接收方检验。检错码检错码=信息字段校验字段信息字段校验字段 检错码检错码传输顺序传输顺序：信息字段在前，校验字段在后：信息字段在前，校验字段在后。第第2 2章章 数据通信原理数据通信原理回顾回顾信源信源信缩信缩MM网络网络传输方式传输方式如何构造检错码？（常用差错检测方法）如何构造检错码？（常用差错检测方法）:奇奇/偶校验码偶校验码：（水平、垂直、：（水平、垂直、水平垂直奇水平垂直奇/偶偶校验码校验码混合混合,）CRC CRC校验码：软件校验码：软件/硬件实现硬件实现第第2 2章章 数据通信原理数据通信原理回顾回顾信源信源信缩信缩MM网络网络如何

24、控制数据的传输？（通过协议控制）如何控制数据的传输？（通过协议控制）传输控制规程（传输控制规程（HDLC协议）协议）同步传输协议，如何解决信息中含有同步信息同步传输协议，如何解决信息中含有同步信息？采用采用“0”比特插入法。比特插入法。如何提高传输效率、提高可靠性正确性和可靠如何提高传输效率、提高可靠性正确性和可靠性：性：全双工传输、窗口机制、捎带应答、差错处理全双工传输、窗口机制、捎带应答、差错处理等，这些在协议中体现？等，这些在协议中体现？第第2 2章章 数据通信原理数据通信原理回顾回顾信源信源信缩信缩MM网络网络如何充分利用通信信道？如何充分利用通信信道？多路复用多路复用技术：技术：静态

25、分配信道静态分配信道 集中传输技术集中传输技术:动态分配信道动态分配信道频段频段/时间片时间片/波长动态分配给需要的用户对，进一步提波长动态分配给需要的用户对，进一步提升信道利用率升信道利用率.要求要求附加信息附加信息以便区分不同路的信号；以便区分不同路的信号；要求要求缓存能力缓存能力以防多用户数据超载时的数据丢失；以防多用户数据超载时的数据丢失；第第2 2章章 数据通信原理数据通信原理回顾回顾信源信源信缩信缩MM网络网络数据如何从源端经网络传输到达目的端？数据如何从源端经网络传输到达目的端？数据交换技术数据交换技术 线路交换（电路交换）；线路交换（电路交换）；报文交换报文交换 分组交换分组交

26、换 分组流交换方式分组流交换方式 数据报（面向无连接）、数据报（面向无连接）、虚电路（面向连接）虚电路（面向连接）特点特点第第2 2章章 数据通信原理数据通信原理回顾回顾作业作业书上：P.65-P.66 思考题 3、6、8、14、16、19、20题第第2 2章章 数据通信原理数据通信原理体系结构体系结构:研究系统中各组成成分及其关系的一研究系统中各组成成分及其关系的一门学科。门学科。计算机网络体系结构计算机网络体系结构:定义和描述一组用于计算机及其通信定义和描述一组用于计算机及其通信设施之间互连的标准和规范的集合，遵循设施之间互连的标准和规范的集合，遵循这组规范可以很方便地实现计算机设备之这组

27、规范可以很方便地实现计算机设备之间的通信。间的通信。第第3 3章章 网络体系结构网络体系结构相互通信的两个计算机系统必须相互通信的两个计算机系统必须高度协高度协调工作调工作才行，而这种才行，而这种“协调协调”是相当复是相当复杂的。杂的。“分层分层”可将庞大而复杂的问题，转化可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。局部问题就比较易于研究和处理。第第3 3章章 网络体系结构网络体系结构开放系统互连参考模型开放系统互连参考模型OSI/RM只要遵循只要遵循 OSI 标准，一个系统就可以和标准，一个系统就可以和位于世界上

28、任何地方的、也遵循这同一位于世界上任何地方的、也遵循这同一标准的其他任何系统进行通信。标准的其他任何系统进行通信。第第3 3章章 网络体系结构网络体系结构OSI/RMOSI/RM的设计原理的设计原理1 1、分解分解 分解分解:将整个系统划分为若干易于实现和控制的将整个系统划分为若干易于实现和控制的子模块子模块，并通过对各子模块的功能、交换的数据，并通过对各子模块的功能、交换的数据结构和时序进行约定，协调模块之间的动作，保结构和时序进行约定，协调模块之间的动作，保证系统设计的合理性和互操作性。证系统设计的合理性和互操作性。可以根据各子模块的依赖关系，使用结构化的设可以根据各子模块的依赖关系，使用

29、结构化的设计和实现方法，采用具有层次结构的模型与之对计和实现方法，采用具有层次结构的模型与之对应。应。OSI/RMOSI/RM的设计原理的设计原理2 2、抽象抽象 标准的提出应当标准的提出应当独立于实现的具体环境独立于实现的具体环境，OSI/RMOSI/RM的确立采用了三级抽象技术。的确立采用了三级抽象技术。第一级抽象：第一级抽象：提出提出OSI/RM，建立计算机网络在概念和功能上的框架，包括确定建立计算机网络在概念和功能上的框架，包括确定OSI的层次的层次模型，以及公共术语、属性和子模块的功能等；模型，以及公共术语、属性和子模块的功能等；第二级抽象：第二级抽象：提出提出OSI服务定义服务定义

30、，在在OSI/RM的基础上，定义各个子模块可提供的服务（即确定的基础上，定义各个子模块可提供的服务（即确定各个子模块的外观特性）。各个子模块的外观特性）。第三级抽象：第三级抽象：定义定义OSI协议规范协议规范，定义一组为确保子模块服务的提供而应遵循的规则（协议）定义一组为确保子模块服务的提供而应遵循的规则（协议）独立性：独立性：减少模块间交互的信息，降低依赖性；减少模块间交互的信息，降低依赖性；单向性：单向性：模块间的引用坚持单向性，降低实现难度；模块间的引用坚持单向性，降低实现难度；该原则导致系统本身体现该原则导致系统本身体现层次性（层次结构）层次性（层次结构）；增值性：增值性：各模块在使用

31、下层服务的基础上，完成特定各模块在使用下层服务的基础上，完成特定的通信功能，提供增值服务；的通信功能，提供增值服务；同构性：同构性：互连的系统应当具有相同的层次结构；互连的系统应当具有相同的层次结构；适用性：适用性：同构系统的相同层次之间才能进行有意义的同构系统的相同层次之间才能进行有意义的通信，通信，并借助于下层服务予以实现。并借助于下层服务予以实现。6 模块划分的原则模块划分的原则OSI/RMOSI/RM的设计原理的设计原理OSI的最大优势的最大优势：引入层的概念，在定义接口的基础上，各层引入层的概念，在定义接口的基础上，各层可以独立设计、更新，甚至替换。可以独立设计、更新，甚至替换。OS

32、I特点特点：（1）互连的系统必须具有相同的层次结构；互连的系统必须具有相同的层次结构；（2）只有相同层次的实体（功能的实施者）只有相同层次的实体（功能的实施者）才能进行有意义的通信，并且只能借助于其下才能进行有意义的通信，并且只能借助于其下层的服务来实现。层的服务来实现。(1)(1)物理层物理层（PHPH），），确定物理设备接口，提供确定物理设备接口，提供点点的比特流传输的物理链路；点点的比特流传输的物理链路；(2)(2)数据链路层数据链路层（DLDL），），利用差错处理技术，利用差错处理技术，提供高可靠传输的数据链路；提供高可靠传输的数据链路；(3)(3)网络层（网络层（N N），），利用路

33、由技术，实现用户利用路由技术，实现用户数据的端端传输；数据的端端传输；OSIOSI的层次的层次七层体系结构：七层体系结构：(4)(4)运输层运输层（T T），），屏蔽子网差异，以及用户要求和屏蔽子网差异，以及用户要求和网络服务之间的差异；网络服务之间的差异；(5)(5)会话层会话层（S S），），提供控制会话和数据传输的手段；提供控制会话和数据传输的手段；(6)(6)表示层表示层（P P），），解决异种系统之间的信息表示问解决异种系统之间的信息表示问题，屏蔽不同系统在数据表示方面的差异；题，屏蔽不同系统在数据表示方面的差异；(7)(7)应用层应用层（A A），），利用下层的服务，满足具体的应利

34、用下层的服务，满足具体的应用要求。用要求。OSIOSI的层次的层次七层体系结构：七层体系结构：应用层 应用层协议 应用层 表示层 表示层协议 表示层 会话层 会话层协议 会话层 运输层 运输层协议 运输层 网络层 网络层 网络层 网络层 链路层 链路层 链路层 链路层 物理层 物理层 物理层 物理层 主机A 中继系统 主机B OSIOSI的层次的层次OSI/RM的说明会话控制信息表示应用服务设备/媒体接口传输媒体网间转换OSIOSI的层次的层次 “层层”：开放系统的逻辑划分，代表功能上相对独开放系统的逻辑划分，代表功能上相对独立的一个子系统。立的一个子系统。（N N）层表示层表示OSIOSI层

35、次结构中的任一层，层次结构中的任一层，（N N1 1）层表示指定层次的上邻层层表示指定层次的上邻层（N N1 1）层表示指定层次的下邻层。层表示指定层次的下邻层。OSIOSI基本术语基本术语N+1N+1实体实体N N实体实体N-1N-1实体实体协议协议N N层用户层用户N N层功能层功能N N层服务层服务N+1N+1实体实体N N实体实体N-1N-1实体实体OSIOSI基本术语基本术语“层功能层功能”：本层具有的通信能力本层具有的通信能力（内在的通信能力，内在的通信能力，由标准指定）。由标准指定）。“层服务层服务”：本层向上邻层提供的通信能力。根据本层向上邻层提供的通信能力。根据OSIOSI增

36、值服务的原则，本层的服务应是下邻层服务与增值服务的原则，本层的服务应是下邻层服务与本层功能的之和。即：本层功能的之和。即：（N N）服务（服务（N N）功能（功能（N N1 1）服务服务N+1N+1实体实体N N实体实体N-1N-1实体实体协议协议N N层用户层用户N N层功能层功能N N层服务层服务N+1N+1实体实体N N实体实体N-1N-1实体实体 “层协议层协议”：为保证层功能的实现和层服务的提为保证层功能的实现和层服务的提供而定义的一组有关通信方面的、在语义、语法供而定义的一组有关通信方面的、在语义、语法和时序方面的约定。有时，同一层次中可能定义和时序方面的约定。有时，同一层次中可能

37、定义多个协议，只有执行相同协议的系统之间才能进多个协议，只有执行相同协议的系统之间才能进行通信。行通信。“层实体层实体”：层功能实现的真正承担者（相应的硬层功能实现的真正承担者（相应的硬软件）。软件）。“层用户层用户”：层服务的使用者（上邻层实体）。层服务的使用者（上邻层实体）。OSIOSI基本术语基本术语N+1N+1实体实体N N实体实体N-1N-1实体实体协议协议N N层用户层用户N N层功能层功能N N层服务层服务N+1N+1实体实体N N实体实体N-1N-1实体实体N NN-1N-1PhPhPhPh N-1 N-1 N N 对等层通信对等层通信 相邻层间通信相邻层间通信 实实 际际 数

38、数 据据 传传 输输物物 理理 媒媒 体体N+1N+1N+1N+1OSIOSI的层间的层间通信通信 相邻层之间通信相邻层之间通信：相邻层之间通信发生在相邻的相邻层之间通信发生在相邻的上下层之间，上下层之间，属于局部问题，标准中只定义了通信属于局部问题，标准中只定义了通信的内容（服务原语），未规定这些内容的具体表现的内容（服务原语），未规定这些内容的具体表现形式和层间通信实现的具体方法。形式和层间通信实现的具体方法。OSIOSI的层间的层间通信通信N NN-1N-1PhPhPhPh N-1 N-1 N N 对等层通信对等层通信 相邻层间通信相邻层间通信 实实 际际 数数 据据 传传 输输物物 理

39、理 媒媒 体体N+1N+1N+1N+1对等层之间通信对等层之间通信：对等层是指不同开放系统中的相同：对等层是指不同开放系统中的相同层次，层次，对等层之间通信发生在不同开放系统的相同对等层之间通信发生在不同开放系统的相同层次之间，层次之间，对等层实体之间的信息交换，通过对等层实体之间的信息交换，通过PDUPDU（协议数据单元）进行交换协议数据单元）进行交换。OSIOSI着着每一层的都定每一层的都定义了协议数据单元的格式。义了协议数据单元的格式。OSIOSI的层间的层间通信通信N NN-1N-1PhPhPhPh N-1 N-1 N N 对等层通信对等层通信 相邻层间通信相邻层间通信 实实 际际 数

40、数 据据 传传 输输物物 理理 媒媒 体体N+1N+1N+1N+1OSIOSI的层间的层间通信通信对等层之间的通信是对等层之间的通信是目的目的，相邻层之间的通信是相邻层之间的通信是手段手段。通过相邻层之间的通信，实现对等层之间的通信。通过相邻层之间的通信，实现对等层之间的通信。N NN-1N-1PhPhPhPh N-1 N-1 N N 对等层通信对等层通信 相邻层间通信相邻层间通信 实实 际际 数数 据据 传传 输输物物 理理 媒媒 体体N+1N+1N+1N+1 服务原语是层服务被引用的工具。服务原语是层服务被引用的工具。服务原语主要分为两大类：服务原语主要分为两大类：无确认的原语类型无确认的

41、原语类型：发出的请求原语无需对方予以确发出的请求原语无需对方予以确认。认。XXXX.REQ XXXX.INDXXXX.REQ XXXX.IND 有确认的原语类型有确认的原语类型：发出的请求原语要求得到确认。发出的请求原语要求得到确认。XXXX.REQ XXXX.INDXXXX.REQ XXXX.IND XXXX.CNF XXXX.RSP XXXX.CNF XXXX.RSP 或或 XXXX.REQ XXXX.INDXXXX.REQ XXXX.IND XXXX.CNF XXXX.CNFOSIOSI的的服务原语服务原语XXXX.REQXXXX.IND服务原语确定了相邻层次之间的接口。服务原语确定了相

42、邻层次之间的接口。上邻层利用服务原语来通知下邻层要上邻层利用服务原语来通知下邻层要做什么；做什么；下邻层利用服务原语来通知上邻层已下邻层利用服务原语来通知上邻层已做了什么。做了什么。OSI标准仅定义了服务原语的内容。标准仅定义了服务原语的内容。OSIOSI的的服务原语服务原语XXXX.REQXXXX.IND网络层向上层提供的服务原语：网络层向上层提供的服务原语：N-conn Req/Ind 01N-conn Resp/Conf 02N-data Req/Ind 03N-dis Req/Ind 04原语编码原语编码 连接标识连接标识 长度长度用户数据用户数据012n原语及原语及参数参数：上层程序

43、上层程序本层程序本层程序下层程序下层程序N-connreqN-connConf上层程序上层程序本层程序本层程序下层程序下层程序N-connIndN-connResp原语原语使用使用：数据单元（数据单元（DUDU）：OSIOSI环境中交换的数据。环境中交换的数据。服务数据单元（服务数据单元（SDUSDU）：）：相邻层间交换的数据单元，相邻层间交换的数据单元，SDUSDU为服务原语的表现形式。为服务原语的表现形式。接口数据单元（接口数据单元（IDUIDU）：）：相邻层界面上体现的数据单元相邻层界面上体现的数据单元 IDUIDUSDUSDU 接口控制信息。接口控制信息。协议数据单元（协议数据单元（P

44、DUPDU）：对等层间交换的数据单元，对等层间交换的数据单元，PDUPDU的内容和格式由协议精确地定义。的内容和格式由协议精确地定义。（N N）PDUPDU作为（作为（N N1 1）SDUSDU的一部分，传递给下层，直至的一部分，传递给下层，直至对等层实体。对等层实体。OSIOSI的的数据类型数据类型（N+1)PDUN+1)PDU(N)SDU(N)SDUI D UI D USCISCI ICIICI (N)SDU(N)SDU(N)PDU(N)PDU(N-1)SDU(N-1)SDU PCI PCI SCISCI (N+1)(N+1)层层(N)(N)层层 SCISCI 服服 务务 控控 制制 信信

45、 息息 SDU-SDU-服务数据单元服务数据单元ICIICI 接接 口口 控控 制制 信信 息息 PDU-PDU-协议数据单元协议数据单元PCIPCI 协协 议议 控控 制制 信信 息息OSIOSI环境下数据单元之间的关系环境下数据单元之间的关系 数据层层封装数据层层封装层次过多层次过多效率特低效率特低用户数据用户数据PHSHTHNHDHDT应用层应用层表示层表示层会话层会话层运输层运输层网络层网络层链路层链路层物理层物理层应用系统应用系统AHOSI/RM的说明的说明规定接口，有利于各个子模块的独立设计，规定接口，有利于各个子模块的独立设计，提高设计的灵活性和兼容性；提高设计的灵活性和兼容性；

46、严格定义交换的信息，有利于互操作；严格定义交换的信息，有利于互操作；层次过多。数据处理过多，耗费了大量的资层次过多。数据处理过多，耗费了大量的资源；源；控制信息层层增加，通信效率随着层次的增控制信息层层增加，通信效率随着层次的增加而降低。加而降低。OSIOSI通信的特点通信的特点OSIOSI通信的特点通信的特点OSI 的专家们在完成 OSI 标准时没有商业驱动力；OSI 的协议实现起来过分复杂，且运行效率很低；OSI 标准的制定周期太长，因而使得按 OSI 标准生产的设备无法及时进入市场；OSI 的层次划分并也不太合理，有些功能在多个层次中重复出现。在市场化方面 OSI 却失败了。数据终端设备

47、数据终端设备（DTEDTE），（），（入网设备），包括：入网设备），包括：计算机、终端等；计算机、终端等；数据电路终接设备数据电路终接设备（DCEDCE），），网络中含有的通网络中含有的通信设备（网内设备），包括：通信处理机等；信设备（网内设备），包括：通信处理机等；物理连接物理连接：由物理层提供的、在该层用户之间由物理层提供的、在该层用户之间建立起来的一种临时的联系。建立起来的一种临时的联系。物理层物理层电话网电话网主机主机主机主机PCPC机机ModemModemModemDTEDTEDTEDCEDCEDCEDTEDTEDTEDTEDCEDCEDCEDCE信源信源信缩信缩MM网络网络 物理层

48、功能物理层功能 通过规定物理设备和物理媒体之间的接口技通过规定物理设备和物理媒体之间的接口技术，实现物理设备之间的术，实现物理设备之间的比特流透明传输比特流透明传输（包（包括括DTEDTEDTEDTE和和DCEDCEDCEDCE之间的比特流传输）。之间的比特流传输）。物理层物理层物理层服务物理层服务1、建立、维持和释放物理连接；、建立、维持和释放物理连接；2、标识物理连接、选择服务质量：速率、延迟、标识物理连接、选择服务质量：速率、延迟、传输误码率等），传输误码率等），3、在物理连接上透明传输比特流（包括排序和、在物理连接上透明传输比特流（包括排序和故障通知等）。故障通知等）。物理层协议：物理

49、层协议：物理层标准从四个方面对物理设备和媒体之间的接物理层标准从四个方面对物理设备和媒体之间的接口进行定义。口进行定义。机械特性机械特性：接口部件的尺寸、规格、插脚数和分布：接口部件的尺寸、规格、插脚数和分布等；等；电气特性电气特性：接口部件的信号电平、阻抗、传输速率：接口部件的信号电平、阻抗、传输速率等；等；功能特性功能特性：接口部件的信号线（数据：接口部件的信号线（数据/控制控制/定时线定时线等）的用途；等）的用途；规程特性规程特性：接口部件的信号线在建立、维持、释放：接口部件的信号线在建立、维持、释放物理连接和传输比特流的时序。物理连接和传输比特流的时序。物理层物理层 DB-9 DB-9

50、和和 DB-25DB-25 插针对应关系表插针对应关系表DB-9DB-9DB-25DB-25插针功能说明插针功能说明标记标记1 12(RTS)2(RTS)3(TDX)3(TDX)4 45 56 67 78 89 98 83 32 220207 76 64 45 52222信号检测信号检测接收数据接收数据发送数据发送数据数据终端就绪数据终端就绪信号地信号地数据传输设备就绪数据传输设备就绪请求发送请求发送允许接收允许接收振铃指示振铃指示DCDDCDRDRDSDSDDTRDTRSGSGDSRDSRRTSRTSCTSCTSRIRI物理层接口物理层接口DTE侧为插座，DCE侧为插针。1131425DTE