sjcb计算机网络基础课件

计算机网络基础计算机网络的研究基本上是20世纪60年代开始。中国1994年4月20日1989年11月，公用分组交换网，CNPAC1993年9月，新公用分组交换网，CHINAPAC数字数据传输网，CHINADDN中国公用计算机互联网，CHINANET，是由邮电部经营管理。1995年5月中国教育和科研网，CERNET，由教育部主管是为教育、科研和国际学术交流服务的非盈利性网

，网络中心在清华大学。1995年11月中国科技术网，CSTNET，中国科学院主持全国性科研教育网络

1994年4月中国金桥信息网，CHINAGBN，国家公用经济信息通信网，是国民经济信息化的基础设施,中国吉通通信有限公司1996年9月中国网通公用互联网，CNCNET中国联通互联网，UNINET宽带中国CHINA169网，网通集团中国国际经济贸易互联网，CIETNET中国移动互联网，CMNET1993年底，中国正式启动了国民经济信息化的起步工程：“三金工程”金桥：属于信息化的基础设施建设，是中国信息高速公路的主体，主要把企业集团以及国家重点工程联结

金关：金关工程即国家经济贸易信息网络工程，对外贸企业进行联网，实现通关自动化金卡：从电子货币工程起步，跨入电子货币时代。

计算机网络发展第一代计算机网络：面向终端的计算机通信网络(计算机网络的萌芽阶段,发展时间在20世纪50年代中期到60年代中期)具有通信功能的脱机系统具有通信功能的连机系统(加入通信控制功能和管理软件)多机系统计算机网络发展具有通信功能的连机系统多机系统前端处理机(FEP)或者通信控制处理机(CCP)ARPA网中称为接口信息处理机(IMP)第二代计算机网络：多机系统互连的资源共享网络ARPANET是计算机网络发展的一个里程碑，它标志着以资源共享为目的的计算机网络的诞生(20世纪60年代后期到70年代后期,计算机网络形成阶段)计算机网络发展第三代计算机网络：统一体系结构标准化网络(20世纪70年代末开始的,计算机网络的成熟阶段)IBM-SNA(系统网络体系结构),DEC-DNA(数字网络体系结构)国际标准化组织（ISO，InternationalStandardsOrganization）于1984年公布了“开放系统互连参考模型”的正式文件，即著名的国际标准ISO7498，通常称它为开放系统互连参考模型OSI/RM。

保证了不同网络设备之间的兼容性和互操作性只说明了做什麼（WHATTODO）而未规定怎样做（HOWTODO）计算机网络发展第四代计算机网络：网络互连与高速智能网络随着计算机网络的发展，在全球建立了不计其数的局域网和广域网，为了扩大网络规模以实现更大范围的资源共享，人们又提出了将这些网络互联在一起的迫切需求。国际互联网Internet应运而生。目前，一些高速的广域网技术相继问世，如表现在宽带综合业务数据网（B-ISDN）、异步传输模式（ATM）、高速局域网、交换局域网与虚拟网络上.POS（Packet-Over-SDH/SONET）技术，波分多路复用技术（WDM/DWDM）等都能为广域网连接提供高带宽，这些技术将广域网的传输速率提高到10Gbps。另外，最新的万兆以太网技术也可以支持广域网连接，传输速率也是10Gbps。这些高速广域网技术的出现使广域网的发展开始了一个新的里程碑。使用网络提高业务能力,扩展业务范围第一章计算机网络基础知识一、计算机网络的发展

1.面向终端的网络

2.多机系统互联

3.体系结构标准化网络

4.网络互连与高速网络二、计算机网络的定义指通过一定的通信线路（如双绞线、同轴电缆、光缆、微波等）和通信设备（路由器、交换机、网桥、HUB[集线器]、中继器等）将地理位置不同的、功能独立的计算机连接起来，通过功能丰富的网络软件（网络操作系统、通讯协议）而实现资源共享和信息传递的一个系统。

三、网络的组成

1．广域网的基本组成与结构

(1)主机(Host)

主机是计算机网络中承担数据处理的计算机系统。具有完善的管理能力的硬件和软件系统。

(2)终端(Terminal)

直接面对用户，如键盘显示器、智能终端、会话型终端、图形终端等等。

(3)通信控制处理机(CCP)

(4)通信设备与通信线路

2．局域网的基本组成与结构

局域网的基本组成与广域网相似，但由于局域网的覆盖范围与规模较小，故有些方面与广域网不同。例如，局域网没有通信处理机，通信处理功能由网卡实现。

(1)服务器(Server)(2)客户机(Client)(4)网络设备与网络介质

(5)网络软件

四、网络技术中的术语1.透明与虚拟透明：一个事物实际存在，但不表现出来，好似不存在。（用户一般不考虑访问网络资源所存在的操作系统及各种格式）虚拟：一个事物不存在，但却表现出来，就好象实际存在一样。2.联机多用户系统和分布式计算机系统联机多用户系统：一台中心计算机与多台终端或计算机相连接，供多个用户同时使用。分布式计算机系统：在分布式操作系统的支持下，进行分布式数据处理，各计算机之间并行工作。3.虚拟局域网:VLAN(VirtualLocalAreaNetwork)将不同的物理网络的计算机利用网络软件虚拟成一个局域网4.虚拟专用网:VPN(VirtualPrivateNetwork)将公用数据传输网络虚拟成专用数据传输网络五、计算机网络的功能

1.数据通信计算机网络本身就是一种通信系统。

2.资源共享

3.易于分布式处理和均衡负荷

4.节省投资

5.网络管理六、计算机网络的分类1.按照地理位置分:局域网（LocalAreaNetwork——LAN）

覆盖范围常在10KM以内，具有规模小、专用、传输延迟小误码率低的特征。局域网的特点如下：

1.分布范围有限。

2.有较高的通信带宽，数据传输率高。

3.数据传输可靠，误码率低。

4.通常采用同轴电缆或双绞线作为传输介质。

5.拓扑结构简单。城域网（MetropolitanAreaNetwork——MAN)

覆盖范围一般是一个城市,10-100KM。介于局域网和广域网之间。广域网（WideAreaNetwork——WAN）也称远程网，其覆盖范围通常在数百公里以上，具有规模大、传输延迟大的特征。广域网最根本的特点是：

1、分布范围广。2、数据传输率低,误码率高.

3、可靠性不高。使用光纤较好。

4、广域网常常借用传统的公共传输网（电话网等）来实现。因为单独建造一个广域网极其昂贵。

5、拓扑结构较为复杂。2.按拓朴结构分类:网络拓扑结构是指网络形状，即网络中各结点及连线的几何形状。网络的拓扑结构主要有：星形拓扑、总线拓扑、环形拓扑、树形拓扑、混合拓扑及网形拓扑。星形网络拓扑结构：由一个中心主结点和多个与之相连的计算机从结点组成。主结点可以是一个功能很强的计算机，它具有数据处理和转接的双重功能，也可以是交换机或集线器等只具有转接功能的设备。星形网的特点：1）网络结构简单，便于管理（集中式）；2）从结点需物理线路与中心结点互连，线路利用率低；3）中心结点负载重（需处理所有的服务），因为任何两台从结点之间交换信息，都必须通过中心结点；4）从结点故障不影响整个网络的正常工作，中心结点的故障将导致网络的瘫痪。总线形网络拓扑结构：由各结点“挂接”在一条被称为“总线”的公共线路上构成。总线信道是一种广播式信道。总线网的特点：1）多台机器共用一条传输信道，信道利用率较高；2）同一时刻只能由两台计算机通信；3）某个结点的故障不影响网络的工作；4）网络的延伸距离有限，结点数有限。环形网络拓扑结构：各结点计算机由一条通信线路连接形成一个闭合环路。在环路中信息按一定方向从一个结点传输到下一个结点的，形成一个闭合环流。环状信道也是一条广播式信道。环形网特点：1）实时性较好（信息在网中传输的最大时间固定）；

2）每个结点只与相邻两个结点有物理链路；3）传输控制机制比较简单；4）某个结点的故障将导致物理瘫痪；5）单个环网的结点数有限。树形结构：也称多级星形结构,是由多个层次的星状结构纵向连接而成。网状网络拓扑结构：

网状网络通常利用冗余的设备和线路来提高网络的可靠性，因此，结点机可以根据当前的网络信息流量有选择地将数据发往不同的线路。

终端终端终端终端终端终端终端终端终端节点节点节点节点3、按照功能分：通信子网：是由通信硬件（通信设备和通信线路等）和通信软件组成的。其功能是为网中用户共享各种网络资源提供必要的通信手段和通信服务。通信子网与具体的应用无关。资源子网：是由各计算机系统、终端控制器和终端设备、软件和可供共享的数据库等组成的。负责全部面向应用的数据处理工作，向用户提供数据处理能力、数据存储能力、数据管理能力和数据输入、输出能力以及其他数据资源。3.按照共享方式分类对等网(PeertoPeer)

通常是由很少几台计算机组成的工作组。网络中的每台计算机既作为客户机又可作为服务器来工作，每个用户都管理自己机器上的资源.客户机/服务器网(Client/Server)

网络的管理工作集中在运行特殊网络操作系统服务器软件的计算机上进行，这台计算机被称为服务器，它可以验证用户名和密码的信息，处理客户机的请求。而网络中其余的计算机则不需要进行管理，而是将请求通过转发器(Redirector)发给服务器。4、按应用范围分：公用网：

由国家电信部门建设的通信网络。缴纳相关费用的部门和个人均可使用专用网：单位自建的、满足本单位业务需求的网络。如军队、公安、铁路、电力拥有各自系统的专用网。5、按照数据传输方式分类：广播网络(BroadcastingNetwork)：网络中的计算机或设备通过一条共享的通信介质进行数据传播，所有节点都会收到任何节点发出的数据信息。这种传输方式主要应用于局域网中。点对点网络(PointtoPointNetwork)：网络中的计算机或设备通过单独的链路进行数据传输，并且两个节点间都可能会有多条单独的链路。这种传播方式主要应用于广域网中。例如，对于节点比较集中的场合多选用星型拓扑结构，节点比较分散时则可选用总线型拓扑结构。另外，若单一的网络拓扑结构不能满足要求，也可选择混合的拓扑结构。例如，假设一个网络中的节点主要分布在两个不同的地方，则可以在该两个节点密集的场所选用星型拓扑结构，然后使用总线型拓扑结构将两个地方的网络连接起来。同时根据实际可按以下原则来选取网络拓扑结构：(1)费用低(2)灵活和可扩充(3)可靠性高(4)因地制宜八、计算机网络的传输介质

网络中传输信息的物理连线，是不可缺少的物质基础。传输介质的性能对网络的通信、速度、距离、价格以及可靠性都有很大的影响。

有线：双绞线，同轴电缆，光缆

无线：卫星，无线电，微波1、双绞线Twist-Pair

使用最早、最普及的有线介质是双绞线。它是以螺旋状扭在一起的两根绝缘铜导线组成的。两根线扭在一起是为了减少相互间的幅射电磁干扰。分类：屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)的不同之处是，在双绞线和外层保护套中间增加了一层金属屏蔽保护膜。该保护膜用以减少信号传送时所产生的电磁干扰和减小辐射，并防止信息被窃听。屏蔽（STP）：非屏蔽（UTP）：1类，2类，3类，4类，5类（最大速度为100M，CAT5），超5类（5E），6类常用的双绞线分类：类别最大传输速度应用1类2Mbps/1MHZ

模拟和数字语音(电话)通信以及低速的数据传输。2类4Mbps/1MHZ语音、ISDN和不超过的4Mbit/s的局域网数据传输。3类16Mbps/16MHz不超过10Mbit/s的局域网数据传输。4类20Mbps/20MHz10BASE-T/100BASE-T。5类100Mbps/100MHz100BASE-T和10BASE-T。E5类1000Mbps/100MHz1000Mbit/s的局域网数据传输6类2.4Gbps/250MHz1000Mbit/s以上的的局域网数据传输。

12345678T568B白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕T568A白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕EIA／TIA（美国电子工业协会/电信工业协会）

在局域网，双绞线主要是用来连接计算机网卡到集线器或通过集线器之间级联口的级联，有时也可直接用于两个网卡之间的连接或不通过集线器级联口之间的级联，但它们的接线方式各有不同。

设备设备线型

计算机计算机交叉线T568BT568A计算机交换机平行线计算机UP-LINK交叉线交换机交换机交叉线交换机UP-LINK平行线UP-LINKUP-LINK

交叉线准备工具和材料UTP压线钳RJ45接头护套简易测线仪

连接UTP和RJ45接头(2)

连接UTP和RJ45接头(3)2.同轴电缆基带（网络同轴电缆）：数字信号，阻抗50欧，外导体是铜网或铜管，可提供10Mbps的传输速率。传输带宽为1～20MHz。宽带（视频同轴电缆）：模拟信号，阻抗75欧，用于频分多路复用技术，外导体一般为铝箔网，可提供50Mbps的传输速率。传输带宽可达1GHz，目前常用CATV电缆的传输带宽为750MHz。内导体绝缘层外导体屏蔽绝缘保护外层类型技术标准细缆粗缆直径0.25英寸0.5英寸传输距离185m500m接头螺旋形BNC头(端接)T形头(分接)AUI网络接口适配器

阻抗50Ω(RJ-58)50Ω(RJ-8)应用的局域网类型10Base2(细缆以太网)10Base5(粗缆以太网)最大的干线段长度:185米。

最大网络干线电缆长度:925米。

每条干线段支持的最大结点数:30。

BNC-T型连接器之间的最小距离:0.5米。

特点：

容易安装。

造价较低。

网络抗干扰能力强。

网络维护和扩展比较困难。

电缆系统的断点较多,影响网络系统的可靠性。

细缆技术参数

最大干线段长度:500米。

最大网络干线电缆长度:2500米。

每条干线段支持的最大结点数:100。

收发器之间最小距离:2.5米。

收发器电缆的最大长度:50米。粗缆技术参数

特点：

具有较高的可靠性,网络抗干扰能力强。

具有较大的地理覆盖范围,最长距离可达2500米。

网络安装、维护和扩展比较困难。

造价高。（3）光纤传输频带宽（20THz），通信容量大;损耗低，中继距离长;抗干扰能力强，不受各种电磁干扰

;保密性好，因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外

;重量轻、体积小;节省有色金属，抗腐蚀能力强。光纤的结构描述光纤尺寸的参数有两个：内芯直径和反射层直径，其度量单位都为微米(μm,1μm=1×10-6m)。最细的光纤其内芯直径通常只有5~10μm，粗一些的光纤其内芯直径为50~100μm。局域网中最常用的光纤是62.5μm/125μm的光纤，其中62.5μm是内芯直径，而125μm是反射层的直径。1.多模光纤传输速率普通50μm多模光纤普通62.5μm多模光纤新型50μm多模光纤1Gb/s，850nm550m275m1100m10Gb/s，850nm250m100m550m

2.单模光纤传输速率g.652单模光纤g.655单模光纤2.5Gb/s，1550nm100km390km10Gb/s，1550nm60km240km40Gb/s，1550nm4km16km用光纤来传输电信号时，在发送端先要将其转换成光信号，而在接收端又要由光检波器还原成电信号，其传送过程如图。光源可以采用两种不同类型的发光管：发光二极管和注入型激光二极管。从而形成了多模光纤和单模光纤。多模光纤（MultimodeFiber）

多模光纤使用的材料是发光二极管。

发光二极管是一种固态器件，电流通过时就发光，价格较便宜，它产生的是可见光，但定向性较差，是通过在光纤石英玻璃媒体内不断反射而向前传播的。

62.5μm/125μm的光纤，其中62.5μm是内芯直径，而125μm是反射层的直径。单模光纤（SingleModeFiber）

单模光纤使用的材料是注入型激光二极管。

采用激光（LD）作为光源，它根据激光器原理进行工作，它产生一个窄带的超辐射光束，产生的是激光。由于激光的定向性好，它可沿着光导纤维传播，减少了折射也减少了损耗，效率更高，也能传播更长的距离，而且可以保持很高的数据传输率。但是激光二极管要比发光二极管价格贵得多，这种光纤称为单模光纤。

光信息只有一种波长，典型的单模光纤尺寸为8μm/125μm多模光纤单模光纤无线传输介质

无线传输介质都不需要架设或铺埋电缆或光纤，而是通过大气传输，目前有三种技术：微波、红外线、激光、卫星。（1）微波

微波通信是在对流层视线距离范围内利用无线电磁波进行传输的一种通信方式，频率范围为300MHz-300GHz,使用范围是2GHz-40GHz。一般沿直线传输，传输距离一般为40-60公里，所以需要很中继站。IEEE802.11是当前无线局域网的标准。它采用2GHz或5GHz频段，数据传输速率为11Mbps或54Mbps。（2）卫星通信

卫星通信是以人造卫星为微波中继站，它是微波通信的特殊形式。（2）红外线和激光

红外通信和激光通信也像微波通信一样，有很强的方向性，都是沿直线传播的。红外线(Infrared,IR)技术广泛的应用在电视机和立体声系统的遥控器中，也可以做为网络通信的介质。它通过使用位于红外频率波谱中的锥形或者线型光束来传输数据信号。红外网络需要通信的双方设备都拥有一个收发器，最好还有同步软件。传输速度4Mbit/s~16Mbit/s。红外线是一种视线技术，不能通过不透明的物理(如墙壁)，并且易受外界光线干扰。第二章数据通信基础知识第一节数据通信系统一、数据通信系统模型信源：通信过程中产生和发送信息的设备或计算机。信宿：通信过程中接收和处理信息的设备或计算机。信道：信源和信宿之间的通信线路。信号变换器:是将信源变换成适合在信道上传输的信号。第二章数据通信基础知识第一节数据通信系统二、数据通信的基本概念数据：由数字、字符、符号等组成的，是信息的载体，没有实际含义。是尚未组织起来的事实的集合。模拟数据是在某区间内连续变化的值；数字数据是离散的值。信息：是数据的具体内容和解释。有具体含义。是按一定要求以一定格式组织起来的、具有一定意义的数据。信号：是数据的具体物理表示形式,称数据的电磁或电编码，具有物理特性，如电压，它使数据以适当的形式在介质上传输。随时间连续变化的信号叫模拟信号。随时间离散变化的信号是数字信号

数据通信：通过计算机与通信线路相结合，对各种数据信号进行传输、变换和处理的过程。模拟通信：以模拟信号形式在信道上传送数据。数字通信：以数字信号形式在信道上传送数据。信源信宿编码器或调制器译码器或解调器模拟信道信源信宿信号发送器模拟信道信号接收器信源信宿编码器译码器数字信道信源信宿编码器译码器数字信道三、数据通信的技术指标1．信道带宽和信道容量

信道带宽：信道上能够传送的信号的最大频率范围。如：电话：300HZ——3400HZ

信道容量：信道在单位时间可传输的最大码元数（码元是承载信息的基本信号单位，一个表示数据有效值状态的脉冲信号就是一个码元，其单位为波特即Baud）。信道容量以码元速率波特率来表示。信道容量有时也表示为单位时间内最多可传输的二进制的位数（也称信道的数据传输速率），以位/秒（b/s或bps）表示。*信道带宽越宽，一定时间内信道上传输的信息量就越多，信道容量就越大。Shannon（仙农）公式定义了信道带宽与信道容量的关系：C=Wlog2(1+S/N)

C信道容量，W为信道带宽，N为噪声功率，S为信号功率信道容量=信道带宽*log2(1+信号功率/噪声功率）Nyquist（奈奎斯特）公式定义了信道传输的最大比特数Rmax=2Wlog2L (bps)L为脉冲信号可表示离散值的个数，Rmax为最大传输速率数据传输速率公式：R=1/T*log2N(bps)T为电脉冲信号的周期，N为脉冲信号可表示离散值的个数调制速率（码元速率）公式：最大码元速率公式B=1/T(Baud)B=2*W

(Baud)

T为调制周期[例2]普通电话线路带宽约3kHz，则码元速率极限值B=2*H=2*3k=6kBaud；

若码元的离散值个数N=16，则最大数据传输速率C=2*3k*log216=24kbps。2．误码率二进制码元在传输过程中被传错的概率。（错误接收的码元数在所传输的总码元数中所占的比例，误码率要低于10-6）3．传输延迟发送和接收设备存在响应时间，及中间转发等待时间等。传输延迟=发送和接收处理时间+电信号响应时间+中间转发时间+信道传输延迟第二节、

数据通信方式一、并行和串行通信并行通信：特点：

（1）传输速度快:一位（比特）时间内可传输一个字符；

（2）通信成本高:每位传输要求一个单独的信道支持；因此如果一个字符包含8个二进制位，则并行传输要求8个独立的信道的支持；

（3）不支持长距离传输:由于信道之间的电容感应，远距离传输时，可靠性较低。演示:串行通信方式

发送端一次只能发送或接收1位数据位,各数据位依次串行地通过通信线路。特点：

（1）传输速度较低，一次一位；

（2）通信成本也较低，只需一个信道。

（3）支持长距离传输，目前计算机网络中所用的传输方式均为串行传输。方式：

串行传输有两种传输方式：

1、同步传输

2、异步传输

二、单工、半双工、双工在通信线路上,数据只可按一个固定的方向传送而不能进行相反方向传送的通信方式单工：设备简单、造价低，但传输效率也低。在通信线路上,数据可以双向传输,但不能同时进行采用分时间段传输,在任一时刻只允许在一个方向传输信息。半双工：该方式在通信中要不断的改变传输通道的方向，因此控制复杂，传输效率极低。。可同时双向传输数据的通信方式。双工：传输效率高，控制简单，但造价高。单工：半双工：全双工：三、基带传输、频带传输和宽带传输基带传输：在信道上直接传输基带信号，而基带信号是指在通信电缆上原封不动的传输由计算机或终端产生的0、1数字脉冲信号。适合近距离的局域网传输。在基带传输中整个信道只传输一种信号。频带传输：将基带信号转换成便于在模拟信道中传输的、具有较高频率范围的信号（频带信号），再将这种频带信号在信道中传输。由于频带信号也是一种模拟信号，所以频带传输实际上就是模拟传输。宽带传输：将信道分成多个子信道，分别传送各种信号。第三节数据编码技术一、数字数据的模拟信号编码：模拟信号传输的基础是载波，载波具有三大要素：幅度、频率和相位数字数据在网络中用模拟信号表示，需要进行调制。调制方法有3种。调幅（AM）

“1”有载波输出，“0”无载波出现。技术简单，但抗干扰能力差。调频（FM）“1”使用的频率和“0”使用的频率不一致。技术简单，抗干扰能力较强。调相（PM）数字信号“1”对应相位180度，“0”对应相位0度。技术复杂，抗干扰能力强。例题：二、数字数据的数字信号编码：在数字信道中传输计算机数据时，要对计算机中的数字数据重新编码，进行基带传输。最常用的方法是用不同的电压电平来表示两个二进制数字，即数字信号由矩形脉冲组成。

1）不归零编码（NRZ）低电平表示“0”，高电平表示“1”。

2）曼彻斯特编码用电平跳变来表示，每一个比特的中间均有一个跳变，这个跳变既做时钟信号，又做数据信号。电平从高到低的跳变表示“1”，从低到高的跳变表示“0”。

3）差分曼彻斯特编码每个码元的中间仍要发生跳变用码元开始处有无跳变来表示0和1，有跳变代表0无跳变代表1a)单极性不归零码，无电压表示"0"，恒定正电压表示"1"，每个码元时间的中间点是采样时间，判决门限为半幅电平b)双极性不归零码，"1"码和"0"码都有电流，"1"为正电流，"0"为负电流，正和负的幅度相等，判决门限为零电平。

第四节多路复用技术一条物理信道同时传输多路信息，提高信道利用率。1.频分多路复用（FDM）将一定带宽的信道分割为若干个较小频带的子通道，每个子通道可供一个用户使用（各信道之间有保护频带）。条件：信道带宽远大于每个子信道带宽。2．时分多路复用（TDM）

频分多路复用较适用于模拟信号，而时分多路复用更适合用于数字信号，将信道的传输时间分成若干个时间片轮流地给多个信号源使用，每个时间片被复用的一路信号占用。条件：信道的传输速度远大于各信源所要求的传输速度。同步时分多路复用：时分方案中的时间片是分配好的，而且固定不变，每个时间片与一个信号源对应，不管信号源此时是否有信息发送。在接收端根据时间片序号就可以判断是哪一路信息，从而将其送往相应的目的地。异步时分多路复用又称统计时分多路复用（STDM）：动态地、按需分配信道的时间片，如某路信号源暂不发送信息，就让其他信号源占用这个时间片，这样可以大在提高时间片的利用率，但需要加地址信息。3、波分多路复用WDM技术原理整个波长频带被划分为若干个波长范围，每路信号占用一个波长范围来进行传输。F2F3光谱F1F2F3共享光纤的光谱光纤2光纤3光纤1共享光纤棱柱/衍射光栅作用： （1）可以实现在一根光纤上只能传输一种波长光的单一信道，变成可传输多个不同波长光的信道。 （2）可以利用不同波长光沿不同方向传输实现单根光纤的两向传输。4、码分多路复用CDM技术

分配一个地址码,而这些地址码是不重复的.它们在通信时,频率和时间都是共享总结:频分多路复用FDM与波分多路复用WDM是独享带宽共享时间,而时分多路复用TDM是独享时间共享带宽，码分多路复用CDM带宽和时间均共享。第五节数据交换技术节点与节点间不一定相邻，通过一个或多个节点组成的中间网络来把数据从源点转发到目的点,以此实现通信。这个中间网络不关心所传输数据的内容,只为这些数据从一个结点到另一个结点直至到达目的地提供交换的功能。1.电路交换(circuitswitching)

(1)电路建立：在传输数据之前，要经过呼叫过程以建立一条端到端（站到站）的电路。

(2)数据传输：没有延迟，没有阻塞的问题(因为是专用线路)。

(3)电路拆除：

演示：1、优点：数据传输可靠、迅速，数据不会丢失且保持原来的序列。2、缺点：在某些情况下，电路空闲时的信道容易被浪费,在短时间数据传输时电路建立和拆除所用的时间得不偿失。因此，它适用于系统间要求高质量的大量数据传输的情况。3、特点：在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路。在线路释放之前，该通路由一对用户完全占用。对于突发式的通信，电路交换效率不高。

2.报文交换(messageswitching)发送方先把待传送的信息分为多个报文正文，在报文正文上附加发、收站地址及其他控制信息，形成一份份完整的报文。然后以报文为单位在交换网络的各结点间传送。工作原理：不需在两个站点之间建立一条专用通路，数据传输的单位是报文（数据块），长度不限。传送过程采用存储一转发方式。在同一时间内，报文的传输只占用两个节点之间的一段线路。而在两个通信用户间的其它线路段，可传输其它用户的报文。实时性不高。报文包括3部分：报头、报文正文和报尾。报头由发送端地址、接收端地址、及其他辅助信息组成。优点:线路效率较高。暂存报文，可以进行差错控制。可以把一个报文发送到多个目的地。缺点：延迟长，不能用于传送声音和图像数据。3.报文分组交换（packetswitching）报文分组交换，简称分组交换也称包交换。是把报文分成若干个分组（packet），以报文分组为单位进行暂存、处理和转发。每个报文分组按格式必须附加收发地址标志、分组编号、分组的起始、结束标志和差错校验信息报文交换的改进，是线路和报文的结合.每个分组的长度有一个上限，因此，一个较长的报文必须分成若干个分组。一般的线路质量和较低的传输速率，分组长度在100-200字节。较好的线路质量和较高的传输速率，分组长度可选择1千至几千比特。（如以太网分组长度为1500字节）分组交换采用两种不同的方法来管理被传输的分组流：数据报和虚电路。数据报（Datagram)面向无连接的数据传输,工作过程类似于报文交换。采用数据报方式传输时，被传输的分组称为数据报.数据报的前部增加地址信息的字段,每个数据报均被独立地传输和路由,站点必须具有存储和重新排序的能力.特点：a.存储容量降低，降低传输延迟。

b.只有出错的分组才会被重发，提高了交换效率。演示：

1、虚电路（VirtualCircuit)的概念

虚电路是面向连接的数据传输，工作过程类似于线路交换，不同之处在于此时的电路是虚拟的。占用相邻两节点的信道。

采用虚电路方式传输时，物理媒体被理解为由多个子信道（称之为逻辑信道LC）组成，子信道的串接形成虚电路（VC），利用不同的虚电路来支持不同的用户数据的传输。2、采用虚电路进行数据传输的过程

（1）虚电路建立：发送方发送含有地址信息的特定的控制信息块（如：呼叫分组），该信息块途经的每个中间结点根据当前的逻辑信道（LC）使用状况，分配LC，并建立LC映射表，所有中间结点分配的LC的串接形成虚电路（VC）。

（2）数据传输：站点发送的所有分组均沿着相同的VC传输，分组的发收顺序完全相同；

（3）虚电路释放：数据传输完毕，采用特定的控制信息块（如：拆除分组），释放该虚电路。通信的双方都可发起释放虚电路的动作。

F:/CBWORK/xudl.swf数据报与虚电路比较：数据报：

1、传输无需连接建立和释放的过程；

2、每个数据报中需带较多的地址信息；

3、用户的连续数据块会无序地到达目的地；接受站点处理复杂。

4、可以选择不同的路径，可靠性较高。

5、比较适合站点之间少量数据的传输。虚电路：

1、传输需连接建立和释放的过程；

2、数据块中仅含少量的地址信息；3、用户的连续数据块沿着相同的路径有序到达；接受站点处理方便。

4、如果中间的结点、线路出现故障，将导致虚电路传输失效。

5、比较适合站点之间大批量的数据传输。三种数据交换技术总结:线路交换:在数据传送之前需建立一条物理通路,在线路被释放之前,通路将一直被一对用户完全占有,适宜两节点间的负载较重且持续时间长,实时性强的交互式传输,租用线路是很合算的.报文交换:从发送方传送到接收方采用存储转发方式,只占用一段通路,需要缓冲存储器,需要排序，间歇式或较轻负载合算.分组交换:把报文分成组传送,规定了分组的最大长度,到达终点后需重新分组组装成报文,对中等或稍重的负载,有较好效果,是目前应用最为广泛的一种交换技术.第五节差错控制技术一、差错：通信时接收端收到的数据与发送端实际发出的数据不一致的现象。二、差错控制：为防止由于各种噪声干拢等因素引起的信息传输错误或将差错限制在所允许的尽可能小的范围内而采取的措施。三、差错包括：传输中位丢失；发送“1”，而接收“0”；发送“0”而接收“1”。四、差错产生原因随机热噪声和冲击热噪声线路本身的信号幅度频率的变化和衰减信号在线路上产生反射造成的相领线路的串抗外界电磁干扰五、差错控制方法差错控制的核心是在要传送的数据信息码上加上冗余码，形成符合一定规律的发送序列。能发现并能自动纠错的编码，称纠错码。能发现但不能自动纠错的编码，称检错码。1、反馈重发检错方法又称自动请求重发(ARQ)：1)发送方发送具有检测错误能力的代码（称为检错码）2)接收方根据代码的编码规则，验证接收到的数据代码，并将结果反馈给发送方3)发送方可根据反馈的结果决定是否执行重传动作，如果接收方未正确接收，则重传（出错重传）4)在规定的时间内，若未能收到反馈结果（称为超时），则发送方可以认为传输出现差错，进而执行重传动作(超时重传）2、前向纠错法（FEC）：

由发送方发送具有纠正错误能力的代码，接收方根据编码规则，检查传输差错，并自动进行纠错动作3、混合纠错法：

继承了反馈重传法和前向纠错法两者的优点，发送方发送具有检错能力和一定纠错能力的编码，接收方根据检测的结果，如果差错可以纠正，则自动进行纠错；否则，通过反馈信道，要求发送方执行重发动作。几种差错处理方法比较:反馈重传法：使用的编/解码设施比较简单，如果信道的质量差或干扰严重，则可能经常进入重发状态而影响通信效率。

前向纠错法：

编/解码设施相对复杂，但是无需专门的反馈信道。由于形成纠错码要求较多的冗余信息，当信道质量较好时，也影响了传输的效率。

混合纠错法：编/解码相当复杂、且编码的效率很低，而很少被采用。检错码的构造：

检错码＝信息字段＋校验字段

信息字段和校验字段之间的对应关系:

校验字段越长，编码的检错能力越强，编码/解码越复杂；附加的冗余信息在整个编码中所占的比例越大，传输的有效成分越低，传输的效率下降。

六、简单介绍两种检错码

1．奇偶校验码

水平奇偶校验垂直奇偶校验水平垂直奇偶校验

2．循环冗余校验码（CRC）

CRC码=信息码+检验序列码信息码生成多项式G(X)信息码：101011011G(X)=X4+X3+X2+1信息码：1101001G(X)=X4+X3+1信息码：11100011G(X)=x5+X4+X+1在数据通信系统中，接收端收到的信息应与发送端发出的信息完全一致，这就要求在通信中收发两端必须有统一的、协调一致的动作。这种统一收发两端动作、保持收发步调一致的过程称为同步。按同步方式分:异步传输方式与同步传输方式第六节同步技术异步传输方式

异步传输是指同一个字符内相邻两位的间隔是固定的，而两个字符间的间隔是不固定的，即所谓字符内同步，字符间异步。

异步传输方式中，一次只传输一个字符。每个字符用一位起始位引导（0）、一到两位停止位结束（1）,一位校验位.在没有数据发送时，发送方可发送连续的停止位“1”。接收方根据“1”至“0”的跳变来判断一个新字符的开始,然后接收字符中的所有位。又叫起止式同步。每个字符可以是5位或8位二进制数。同步传输：以多个字符或者多个比特组合成的数据块为单位进行传输的，利用独特的同步模式来限定数据块，达到同步接收的目的。演示:发送：同步符号（数据块起始标志）

+数据块（要发送的信息）

+同步符号（数据块结束标志）。面向字符的同步传输

每个数据块的头部用一个或多个同步字符标记开始；尾部用另一个唯一的字符来标记结束。同步字符通常称为SYN，数据块是有若干个字符组成。面向位流的同步传输

每个数据块的头、尾部用一个特殊比特序列（如01111110）标记数据块的开始和结束。数据块的内容是一串比特流。

第三章网络体系结构与协议网络体系结构NA（NetworkArchitecture）是计算机网络的分层、各层协议、功能和层间接口的集合。一、分层原则

1．每层的功能应当明确，各层相对独立，不影响其他层。

2．各层功能的确定应当有助于网络协议国际标准的制定。

3．层间接口要清晰。

4．层数要适当。二、协议与服务服务是“垂直的”，是下层通过接口向上层提供的支持。协议是“水平的”，是对等层之间虚拟通信时所使用的一组规则和格式。网络层次结构的基本概念层次结构就是把一个复杂的系统设计问题分解成多个层次分明的局部问题，并规定每一层次所必须完成的功能。…N+1NN-1…物理介质系统A…N+1NN-1…系统B接口同等层协议SAP实体层次结构模型相邻层之间通信：相邻层之间通信发生在同一系统相邻的上下层之间。下层为上层提供服务，上层利用下层提供的服务完成自己的功能，同时再向更上一层提供服务。对等层之间通信：对等层是指不同系统中的相同层次，对等层之间通信发生在不同系统的相同层次之间。对等层之间的通信是目的，相邻层之间的通信是手段。

通过相邻层之间的通信，实现对等层之间的通信。

协议：计算机网络中通信双方都遵守的规则、标准或约定，由语义、语法、语序组成，

不同层具有各自不同的协议。语义：规定通信双方彼此“讲什么”，即确定协议元素的类型，如规定双方要发出的控制信息，执行的动作和返回的应答。语法：规定通信双方彼此“如何讲”即确定协议元素的格式，如数据和控制信息的格式。语序：（也叫定时、同步）规定通信双方彼此之间的“讲的顺序”，即通信过程中的应答关系和状态变化关系。实体：任何可以发送或接收信息的硬件或软件进程。对等实体：不同系统的相同层次上的两个正在通信的实体。接口：相邻两层之间交互的界面，定义相邻两层之间的操作及下层对上层的服务。服务：某一层及其以下各层的一种能力，通过接口提供给其相邻上层。三、服务原语

服务在形式上由原语描述，高层向低层请求服务时，服务用户和服务提供者之间要进行信息交互，交互的信息即为服务原语。请求：用以使服务用户能从服务提供者那里请求一定的服务

。指示：用以使服务提供者能向服务用户提示某种状态。响应：用以使服务用户能响应先前的指示原语

。证实：用以使服务提供者能报告先前请求原语请求成功与否。有证实服务：四个原语都存在无证实服务：只有请求、指示两个原语层间的服务有两种形式：面向连接的服务：来源于电话传输系统。计算机开始通信之前建立连接，然后开始传输数据，待传输的数据结束后，再撤销这个连接。无连接的服务：来源于邮政系统。计算机可以向网络发送要发送的数据，通信双方不需要建立和维持连接。四、OSI参考模型

20世纪70年代，计算机网络发展很快，1974年IBM公司发表了系统网络体系结构SNA，DEC公司的数字网络体系结构DNA等等。国际标准化组织（InternationalStandardOrganization，ISO）在1977年成立一个信息技术委员会（TC97）专门研究网络通信的体系结构问题，并提出了开放系统互连参考模型OSI/RM（ReferenceModelofOpenSystemInterconnection），它是一个定义异种计算机连接标准的框架结构。1980年草拟参考模型协议书，1983年正式批准为国际标准。

OSI体系结构将网络的不同功能划分为7层应用层Application表示层Presentation会话层session传输层transport物理层Physical数据链路层DataLink网络层Network7654321处理网络应用数据表示控制信息交换进程间的连接寻址和最短路径介质访问（接入）二进制传输OSI数据流动过程协议数据单元（PDU）：对等实体之间通过协议传送的数据单元，由用户数据UD和协议控制住息PCI组成。接口数据单元（IDU）：相邻层之间通过接口传递的数据单元，由PDU和接口控制信息ICI组成。服务数据单元（SDU）：相邻层间交换的数据单元，是从上层IDU中提取的PDU，是传送给对方同层实体的数据信息单位。相当于本层的UD。1.物理层

物理层是建立在通信介质基础上的、实现设备之间联系的物理接口，国际电报电话咨询委员会CCITT（国际电信联盟电信技术分会ITU-T）定义：物理层是利用机械的、电气的、功能的和规程的特性，在DTE和DCE之间实现对物理信道的建立、维持和拆除功能。数据终端设备（DTE）计算机网络中具有一定数据处理能力及转发数据能力的设备，如计算机、终端等；数据通信设备（DCE）计算机网络中的通信设备，如调制解调器；1)机械特性

规定了物理连接时连接器的形式，包括连接器的形状、几何尺寸、引线数目和排列方式等。连接器的标准很多，例如，常用串行通信的EIARS-232C规定的25针插座，X.21（ITU-T）协议中所用的15针插座。物理层功能a)通过规定物理设备和物理媒体之间的接口技术，实现物理连接上比特流透明传输。b)提供为建立、维护和拆除物理连接需要的机械的、电气的、功能的和规程的特性。2）电气特性

规定了在物理连接上传输二进制位流时线路上信号电压高低、阻抗匹配情况、传输率和距离的限制等。DB-9DB-25EIARS232C协议规定

3）功能特性

规定了物理接口上各条信号线的功能分配和确切定义。物理接口上的信号线一般可以分为：数据线、控制线、定时线和地线。

4）规程特性

定义了利用接口信号线进行二进制位流传输的操作过程，即各信号线的工作的规则和先后顺序。EIARS232CEIA：美国电子工业协会RS：推荐标准RS232C机械特性25针：DB-25，DB-9并对该连接器的尺寸及针或孔芯的排列位置等都做了详细说明连线最长是：15mRS-232C电气特性RS-232C的功能特性定义了25芯标准连接器中的20根信号线，其中2根地线、4根数据线、11根控制线、3根定时信号线、剩下的5根线做备用或未定义RS232C功能特性RS-232C常用10根线定义EIA-RS232C/ITU-TV.24的主要信号线定义RS232-C近地连接

2345678202223456782022地线RS232-C规程特性发送过程使用各条控制信号线的有序的“on”(逻辑”0”)和”off”（逻辑”1”)状态的配合下进行还有EIARS449,RS422-A,RS423-A,ITU-TX.21等等2.数据链路层

链路：数据传输中任何两个相邻结点间的点到点的物理线路段。数据链路：由许多链路串接而成的，从一方到另一方的数据通信线路，又称通路。帧（frame）：具有一定长度和格式的信息块，是数据链路层的信息传输单位。数据链路层功能：1）数据链路的建立、维持和拆除：通信之前，链路两端的结点互相联系而建立；传输完毕，双方协商而释放；交换一些必要信息对帧序号进行初始化；如果出现差错链路重新初始化，重新自动建立连接。2）帧传输和帧同步接收端能够从物理层中收到的比特流区分出帧的起始与终止。3）流量控制：控制相邻两结点之间的链路上的信息流量，使发送端发送数据的能力不大于接端接收数据的能力。采用发一帧确认一帧或连续发送N帧然后等待确认再发送技术。4）差错处理：采用差错处理技术，变不可靠的物理连接为可靠的数据链路，从而保证点－点的数据传输正确性。高级链路控制规程（HDLC--HighDataLinkControl）是面向二进制比特流的数据链路层协议，它可以支持任意二进制数据的传输(ISO)。IBM的同步数据链路控制协议SDLC1、HDLC数据帧格式： 起始标志 要传输的数据块 结束标志

01111110

00110110000101100110111

01111110

包括起始和终止标志的数据块称为HDLC的“数据帧”。起始和终止标志采用相同的帧间隔符“01111110”，即在HDLC规程中，帧与帧之间用“01111110”

所分隔，“帧”构成了通信双方交换的最小单位。传输信息时采用连续发送方式,直到接收端发出请求重发。HDLC的帧格式说明:1）F：帧间隔模式：“01111110”——同步符号、帧之间的填充字符。2）A：地址字段：通信对方的地址3）C：控制字段：用于区分帧的类型（数据帧、监控帧、无编号帧）4）I：信息字段：携带高层用户数据，可以是任意的二进制位串；在我国一般为1-2Kb5）FCS：校验码：对A、C、I字段进行循环校验。HDLC控制字段格式1）信息帧（I）：用于传输用户数据，其控制字段的第1位规定为‘0’；2）监控帧（S）：用于差错控制和流量控制，前两位是10，3~4位可以是以下几种组合。

00—准备好接收 01—未准备好

10—拒收 11—选择性接收3）无编号帧(U)：用于命令的传输（建立/拆除链路）等；前两位是113.网络层功能

（1）建立、维持和拆除网络连接。两终端用户之间的通路是由一个或多个通信子网的多条链路连接而成。

（2）组包和拆包。

（3）路由选择。根据一定的原则和路由算法在多结点的通信子网中选择一条从源点到目的结点的最佳路径。（4）流量控制也称拥塞控制。数据链路层的流量控制是针对相邻两结点之间的数据链接进行的，而网络层的流量控制是对整个通信内流量进行控制；对进入分组交换网的流量进行控制的。服务

端点之间的通信是依靠通信子网中的节点间的通信来实现的，在OSI模型中，网络层是网络节点中的最高层，所以网络层将体现通信子网向端系统所提供的网络服务。在分组交换方式中，通信子网向端系统提供虚电路和数据报两种网络服务，也就是面向连接和面向连接的服务。协议ITU-T的X2.5协议，文顿·瑟夫和卡恩的IP协议路由选择

通信子网为网络源节点和目的节点提供了多条传输路径的可能性。网络节点在收到一个分组后后，要确定向下一节点传送的路径，这就是路由选择。在数据报方式中，网络节点要为每个分组路由做出选择；而在虚电路方式中，只需在连接建立时确定路由。确定路由选择的策略称路由算法。设计路由算法时要考虑诸多技术要素。首先，考虑是选择最短路由还是选择最佳路由；其次，要考虑通信子网是采用虚电路的还是采用数据报的操作方式；其三，是采用分布式路由算法，即每节点均为到达的分组选择下一步的路由，还是采用集中式路由算法，即在网络中每个结点内存放一张事先定好的路径表，当信息到达时，根据要到达的目的地，从路径表中选择一条最佳路径；最后，确定是采用静态路由选择策略，还是动态路由选择策略。

常用路由选择算法：最短路径选择算法集中路径选择算法又称固定路径算法独立路径选择算法，根据当前网络中各结点和线路当前运行情况，动态地决定路径。扩散式路径选择算法，将报文分组送到每个输出线上，不考虑报文分组的目的结点的方向。选择扩散式路径选择算法，将报文分组只送到那些目的方向大致正确的输出线上。分布式路径选择算法，所有结点定期地与每个相邻结点交换路径选择信息。

阻塞控制

阻塞现象是指到达通信子网中某一部分的分组数量过多，使得该部分网络来不及处理，以致引起这部分乃至整个网络性能下降的现象，严重时甚至会导致网络通信业务陷入停顿，即出现死锁现象。这种现象跟公路网中经常所见的交通拥挤一样，当节假日公路网中车辆大量增加时，各种走向的车流相互干扰，使每辆车到达目的地的时间都相对增加(即延迟增加)，甚至有时在某段公路上车辆因堵塞而无法开动(即发生局部死锁)。滑动窗口法预约缓冲区法，适用于虚电路的分组交换网。在途经的结点为虚电路预先分配一个或多个数据缓冲区。许可证法丢弃分组法4.传输层地位与作用OSI的低三层主要是面向数据通信的，因此基于这三层通信协议构成的网络常被称为通信网络或通信子网。OSI的高三层是面向用户，面向信息处理的，也就是资源子网的功能。传输层位于低层与高层之间，是高层与低层的一个接口层，是资源子网与通信子网的界面与桥梁，起承上启下作用。运输层负责端到端的通信,是负责数据通信的最高一层，在通信子网中没有传输层，传输层只存在于通信子网外的主机中。传输层功能

第一、提供可靠的端到端的数据传送；第二、向会话层提供独立于网络层的传送服务，并可弥补、加强网络层提供的服务。弥补是指弥补各个通信子网提供的服务的差异和不足。差异表现在有的网络提供虚电路服务，有的网络提供数据包服务。不足表现在通信子网仅提供一台主机到另一台主机之间的通信，没有程序和进程概念。

加强是指提高服务质量，增加服务功能。如分段与组装，组块与分块。寻址：传输层实现的是计算机进程间的通信，怎么识别哪种进程通信，主要靠端口号。多路复用：向上多路复用和向下多路复用。建立连接、传送数据和拆除连接。如三次握手。流量控制。如滑动窗口。差错控制。采用重传策略、重复检测、故障恢复。传输层服务

传输连接服务：即面向连接的服务和面向无连接服务。数据传输服务：虚电路服务和数据包服务。传输控制协议

TCP面向连接的服务

UDP面向无连接的服务5.会话层基于运输层的问题运输层的功能增加使得用户所需的通信环境十分完善，可以保证用户数据按照要求从网络的一端传输到另一端，但用户数据传输过程中用户如何控制信息的交互,网络应当提供什么样的功能来协助用户管理和控制用户之间的信息交换。会话层功能会话(Session)是指用户之间的信息交换过程。用户之间为完成信息交换需要按一定规则在会话层实体之间建立起来的一种暂时的联系，即“会话连接”。会话可以使一个远程终端登录到远端的计算机，进行文件传输或进行其它的应用。会话连接建立的基础是建立传输连接，只有当传输连接建立好之后，会话连接才能依赖于它而建立。会话与传输层的连接有三种对应关系。一种是一对一的关系，即在会话层建立会话时，必须建立一个传输连接，当会话结束时，这个传输连接也被释放。另一种是多对一的关系，例如在多顾客系统中，一个客户所建立的一次会话结束后，又有另一顾客要求建立另一个会话，此时运载这些会话的运输连接没有必要不停的建立和释放，但在同一时刻，一个运输连接只能对应一个会话连接。第三种是一对多的关系，若运输连接建立后中途失效，此时会话层可以重新建立一个运输连接而不用废弃原有的会话，当新的运输连接建立后，原来的会话可以继续下去。(1)会话服务会话连接管理服务；会话数据交换服务；会话连接同步服务：用户定义同步点，以保证一旦传输出现故障时，不用将整个会话内容全部重复，从而提高会话的效率；异常报告服务；当用户遇到非期待性差错时，用它可通知同等实体，使之了解发的差错事件。(2)会话交互管理利用令牌(权标：数据权标、释放权标、次同步权标、主同步或称活动权标)技术来保证数据交换、会话同步的有序性；例如：数据令牌标识用户发送数据的权利，谁掌握令牌，谁就有权发送数据；当通信的另一方需要发送数据时，首先要申请令牌。当掌握令牌的一方数据传输完毕或数据传输告一段落，可以释放令牌，将令牌“传递”给通信的另一方。在半双工工作方式下，通过数据令牌的申请和分配，保证用户信息交换的顺序性。(3)利用活动和同步技术来保证用户数据的完整性；并让用户知道整个交换的过程；“会话”：是指用户之间的信息交换过程。用户之间为完成信息交换需要按一定规则在会话层实体之间建立起来的一种暂时的联系，即“会话连接”。在会话连接过程中，可以把用户之间的信息交换分成若干个逻辑工作段，即“活动”，活动的内容具有相对的独立性和完整性。在每个活动中可以含有一个或多个“会话单元”，会话单元一般是一组意义上相对完整的数据块传输。会话同步：指在会话双方进展不一致时，让会话实体返回到一个已知的状态，而不是从头恢复会话。会话同步方法：会话用户可以把报文分解成若干个数据单元，并在相邻的两个单元间插入同步点并赋予同步编号主同步点：用于在连续的数据流中划分会话单元。次同步点：用于一个会话单元内部实现数据结构化。(4)利用分段和拼接技术来提高数据交换的效率；多块用户数据可以合并在一起进行传输；会话过程控制示意图“会话”是指用户之间的信息交换过程。例如：进行文件传输，首先需要建立“会话连接”，通知通信对方“会话开始”，会话连接建立后，通信双方可进行文件传输；可以把每传输一个文件作为一个“活动”，发送方在开始传输该文件时，通知接收方“活动开始”；为使接收方接收同步，每发送一段数据后，设置一个“次同步点”，使得接收方可以检查数据接收的正确性；发送一组相对完整的数据后，设置一个“主同步点”，接收方收到主同步点信息后，给予确认，表示在这之前的数据已完全正确接收。一个文件传输结束时，通知接收方，本次“活动结束”，如要继续发送下一文件，则通知接收方“新的活动开始”，继续发送文件。...，直至本次连接需要传输的文件都传输完毕，通知接收方“会话结束”，拆除会话连接。

6.表示层基于会话的问题会话层向用户提供了信息交互的控制和管理的手段，使用户能够控制信息交互的过程。但是计算机联网的最终目的是实现用户之间的数据交换。然而，由于不同的计算机系统可能采用了不同的信息编码，或者具有不同的信息描述和表示方法，如果不加以处理，不同的信息描述（表示）将导致通信的计算机系统之间无法正确地识别信息。表示层功能

表示层的目的是屏蔽不同计算机在信息表示方面的差异。表示层功能包括传送语法的协商，以及抽象语法和传送语法之间的转换。通过这种转换来统一表示被传送的用户数据，使得通信双方使用的计算机都可以识别。除数据描述和数据表示方法，数据的压缩和数据加密也是数据的重要表示，也属于表示层的范畴。1）语法转换，将符合发送端语法要求的比特串转换成为符合接收端语法要求的比特串。2）语法协商3）数据压缩（霍夫曼和上下文相关编码）4）数据加密7.应用层是OSI的最高层，也是用户访问网络的接口层，是直接面向用户的，负责两个应用进程之间的通信，为网络用户之间的通信提供专用的程序。在OSI环境下，为用户提供各种网络服务。例如电子邮件、文件传输、虚拟终端、远程登录等。交换单元名称APDUPPDUSPDUTPDU分组帧比特第四章计算机局域网概述第一节局域网概述一、局域网的特点

局域网分布范围小，投资少，配置简单等，具有如下特点：

1．传输速率高：一般高速局域网络的速率可达100Mbps以上。

2．支持传输介质种类多。

3．通信处理一般由网卡完成。

4．误码率低，可靠性高，可达成10-8~10-11

5．结构简单，易于实现。二、局域网的分类1．按网络的拓扑结构划分，可分为星形网络、总线形网络和环形网络等。2．按线路中传输的信号形式划分，可分为基带网络和宽带网络。基带网络传输数字信号，信号占用整个频带，传输距离较短；宽带网络可传输模拟信号，距离较远，可达几公里以上。3．按网络的传输介质划分，可分为双绞线网络、同轴电缆网络、光纤网络和无线局域网等。4．按网络的介质访问方式划分，可分为以太网、令牌环网和令牌总线网等。

第二节局域网层次模型局域网有两个特点：

一是传输介质是共享的，局域网络内一般不存在中间转换问题；

二是数据以帧寻址方式工作。IEEE802（美国电子与电气工程师协会IEEE于1980年2月成立了局域网络标准化委员会，简称IEEE802委员会）只定义了物理层和数据链路层两层，并把数据链路层分成逻辑链路控制LLC子层和介质访问控制MAC子层；

1.物理层负责物理连接管理和在介质上传输比特流。2.数据链路层通过一些数据链路层协议，在不太可靠的传输信道上实现可靠的数据传输，负责帧的传输管理和控制。a.介质访问控制层MAC

MAC子层中集中了与接入介质有关的部分，负责在物理层基础上进行无差错通信，维护数据链路功能。支持介质访问控制把LLC帧组装成带有地址和差错校验段的MAC帧接收数据时对MAC帧进行拆卸执行地址识别和CRC校验功能b.逻辑链路控制层LLC

数据帧的封装和拆除数据帧的发送和接收帧顺序控制和流量控制为高层提供网络服务的逻辑接口第三节CSMA/CD协议IEEE802.3标准协议规定了CSMA/CD，典型网络是以太网（Ethernet）,开始时使用总线状网。载波监听多路访问/冲突检测•

侦听信道，空闲则发送。•

信道忙，继续侦听，直到信道空闲时立即发送。常用的监听算法：

①非坚持算法：如果信道忙，该站点等待一个随机时间后再监听信道。发现信道为空闲则发送。

②坚持算法：如果信道忙，该站点就持续监听信道。直到空闲即发送数据。•

开始发送后,要求边发送边监听，出现冲突立即停止发送，并向总线上发出一串阻塞信号。•

已发出信息的各站收到阻塞信号后，等待一个随机时间，重新发送。

用