计算机通信网络第二章网络体系结构

2.1基本概念2.2OSI参考模型2.3物理层

2.4数据链路层

第二章网络体系结构形成网络下述功能是必须的:1.连接源节点和目的节点的物理传输线路，可以经过中间节点；2.每条线路两端的节点利用波形进行二进制通信；3.无差错的信息传送；4.多个用户共享一条物理线路；5.按照地址信息，进行路由选择；6.信息缓冲和流量控制；7.会话控制；8.满足各种用户的访问要求。2.1基本概念实体：entity,可以是软件，也可以是硬件，完成某一层相应功能，是该层的服务提供者。协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。组成：语法、语义和定时。协议栈：某一系统所使用的系列协议，每层一个或几个协议，被称作协议栈。网络的体系结构：计算机网络的各层及其协议的集合ISOOSI/RM(开放系统互连基本参考模型）2.1.1分层的概念各层独立通信;灵活性好;易于实现维护:可以分别设计各层;能促进标准化工作.2.1.2协议分层的原则及好处：根据不同层次的抽象分层每层应该实现一个定义明确的功能每层功能的选择应该有助于指定网络协议的国际标准层数量要满足功能的需要，使每层为上层提供服务不同节点间的同层按协议实现对等层间通信2.2OSI参考模型多年来国际标准化组织、学术团体、各个国家的许多研究机构和大的公司都十分重视对计算机网络体系结构的研究和开发。目前比较著名的体系结构是国际标准化组织（ISO）提出的开放系统互连（OSI）参考模型和美国国防部研制的TCP/IP协议体系。另外IBM公司的SNA体系（系统网络结构）、Novell公司和微软公司提出的局域网协议结构也很有影响。在本章内后面的讨论中，我们将重点叙述OSI参考模型和TCP/IP协议体系，并在此基础上介绍一个综合的实用模型，即采用五个层次的经修改的OSI模型。ISO-OSI参考模型：应用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层传输介质系统A系统B用户数据用户数据ISO-OSI参考模型数据传输过程：1、2、3层是网络支持层，属于通信子网的功能范畴，称为低层，处理从一个设备到另一个设备数据传输的物理方面的问题，如信号电气特性、物理连接、物理寻址、传输顺序及可靠性等。5、6、7层是用户支持层，属于资源子网的功能范畴，称为高层，容许不相关的软件系统间的互操作。第4层将低层和高层连接起来，成为连接通信服务与数据处理服务的桥梁，承担高层和低层所提供的服务之间的联络工作。高层通常通过软件实现，低层是硬件和软件的复合体，物理层几乎都是由硬件组成。

从概念上讲，这些层可以被看成执行两类功能，即依赖于网络的功能和面向应用的功能。由此产生了下列三种不同的操作环境：①网络环境涉及跟不同类型的下层数据通信网络有关的协议和标准。②OSI环境包括网络环境和面向应用的协议和标准，允许未端系统（计算机）以开放的方式互相通信。③现实系统环境建立在OSI环境之上，参与一个厂商自己的专有软件和服务，通过这种软件和服务完成特别的分布式信息处理任务。NowellNetware网络体系结构：IBMSNA网络体系结构与TCP/IP协议体系的比较：

2.3物理层机械特性：引线数量，排列方式，几何尺寸，形状电气特性：传输距离，输出（入）阻抗，电压变化等功能特性：每条连接线的功能规程特性：DTE,DCE在每条线上的动作时序编码方式1).不归零制码（NRZ：Non-ReturntoZero）2).曼彻斯特码（Manchester），也称相位编码3）差分曼彻斯特码（DifferentialManchester）4）逢“1”变化的NRZ码5）逢“0”变化的NRZ码传输媒质结构数据功能定义物理层标准举例

1EIA-232接口标准2.4数据链路层区分两个概念：链路和数据链路链路：一条中间没有任何交换节点的点到点的物理线路段，也称为物理链路。链路是构成计算机网络的一个基本单元。在一条链路上传输数据，只有物理线路是不够的，必须有一些数据传输协议来控制数据的传输。链路再加上实现这些协议的硬件和软件就构成了数据链路，有时也称为逻辑链路。数据链路层提供的服务：数据链路层可以提供多种不同类型的服务，实际提供的服务因系统不同而不同，但基本上有三种：①无确认、无连接服务；②有确认、无连接服务；③面向连接服务。数据链路层的功能建立在一条或多条物理连接之上。它不提供分割和重组功能，来自于网络层实体的每个服务数据单元（SDU）以一对一的方式映射进数据链路协议数据单元（DL-PDU）。通常，人们把DL-PDU称作帧。异步传输和同步传输：解决上述同步问题的方法有两种。第一种称为异步法，发送方和接收方独立地产生时钟，但定期地进行同步。第二种方法称为同步法，接收端时钟完全由发送方时钟控制，也就是说，接收方时钟与发送方时钟是严格同步的。数据链路层提供功能：帧定界和同步差错控制：前向纠错和重发流量控制（停-等和滑动窗口）链路管理（1）帧定界与同步

数据链路层帧由若干字段构成，各字段之间如何标识和分界，这就是定界问题。同步是如何使收发双方取得一致，即如何确定一帧的开始和结束，以保证接收不产生帧定界错误。

数据链路层必须把物理层传送来的比特流组合成帧，其目的是为了利于差错控制。当传输出错时，只须将有错的帧重传，不必重发送全部数据。1）字节计数法

用一个特殊字符表示一帧的开始，再用一个字段标明本帧的字节数。目的节点数据链路层读该帧的字节计数值，就可以确定帧的结束位置。面向字节计数的同步规程采用的这种方法。2）字符填充法用特定字符定界一帧的开始和结束。当帧的数据字段出现同类字符时，就在其前面填加一个转义字符DLE加以区分。面向字符的同步规程采用的这种方法。3）比特填充法

用一个标志字段（例如01111110）放在一帧的首和尾，标志一帧的开头和结束。采用比特填充的方法避免信息字段中出现相同模式的字段。面向比特的高级数据链路控制规程就是采用的这种方法。4）违例编码法用非法编码序列作为帧的开头和结束标志。例如，数据采用曼彻斯特编码，而在帧的开头和结束处采用位中间没有跳变的编码方式，使开头和结束字段与数据字段编码方式不同，从而可以确定帧的边界。

作业：人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所