工业控制网络与人机界面组态技术PPT完整全套教学课件

工业控制网络

第1章+工业控制网络概述第2章++数据通信基础第3章+计算机网络的体系结构第4章+以太网技术第5章+网络互联设备第6章+RS－232串行通信及其应用第7章+工业现场总线第8章+工业以太网技术与应用课程介绍本课程旨在学习网络的含义、网络通信的基本原理、工业控制网络的类型、特点、应用、组网方法、网络协议、网络的组态、调试等。几点希望希望：学习不仅仅是为了考试，而是为学到一门技能而不懈努力。大学阶段是短暂而重要的，这个阶段我衷心地希望同学们在学习、工作和为人处世等方面都有很多收获。人生是一个过程，不要只计较结果。充实度过每一天希望成为你们生活的准则。问题：1.为什么学习这门课程——工业控制网络

为什么学？目的2.通过这门课程能学到什么？学什么？内容3.怎样学习这门课程？

怎样学？方法计算机网络与工业控制网络的关系

计算机与通信技术结合产生了计算机网络后，企业管理部门间通信都以网络为中介，实现了信息与资源共享。同时，信息技术的发展也引起了自动化结构的变革，逐步形成以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统。现场总线(Fieldbus)就是顺应这一形势发展起来的新技术，它是计算机网络与控制系统结合的必然产物，它的出现标志着工业控制领域又一个新时代的开始。为什么学？工业控制网络——现场总线是自动化及电气工程领域当前和今后的发展热点。对于电气工程领域：在现代电机驱动与控制装置（如变频器）中在数字化变电站配电系统/继电保护装置中在智能电器中在楼宇自动化装置中对于国防领域：在航空航天设备、舰船、装甲车辆中均使用了现场总线系统。背景背景与目的为什么学？掌握现场总线的概念。掌握通信与网络基本知识。学会阅读并理解现场总线协议/规范掌握典型现场总线系统的基本应用技术，并为进行现场总线系统设计和现场总线分析奠定一定的基础。目的背景与目的学什么？现场总线的概念、组成、特点、优点现场总线通信与网络基础知识国际标准现场总线及其它主流现场总线协议/规范现场总线节点设计以及现场总线系统应用技术基础几种常用的现场总线的组态和调试内容怎么学？理论与实践相结合听课与自学相结合课程特点：知识点多、交叉性强课堂：基础、重点、难点自学：拓展知识面、接触其他具体现场总线方法第1章绪论1.1现场总线的概念1.2现场总线系统的组成与体系结构1.3现场总线的技术特点及优点1.4现场总线应用领域1.5现场总线标准1.6现场总线发展历程与发展趋势1.1现场总线的概念

什么是现场总线1.1现场总线的概念

国际电工委员会制定的国际标准IEC61158对现场总线（fieldbus）的定义是：安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。1.1现场总线的概念第2版（Ed2.0）IEC61158-2用于工业控制系统中的现场总线标准——第2部分：物理层规范（PhysicalLayerSpecification）与服务定义（Serverdefinition）又进一步指出：现场总线是一种用于底层工业控制和测量设备，如变送器（transducers）、执行器（actuators）和本地控制器（localcontrollers）之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。1.1现场总线的概念对现场总线概念的理解和解释还存在一些不同的表述。现场总线一般是指一种用于连接现场设备，如传感器（sensors）、执行器以及像PLC、调节器（regulators）、驱动控制器等现场控制器的网络；1.1现场总线的概念对现场总线概念的不同的表述：现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络；

1.1现场总线的概念对现场总线概念的不同的表述：现场总线是一种串行的数字数据通信链路，它沟通了生产过程领域的基本控制设备（现场设备）之间以及更高层次自动控制领域的自动化控制设备（车间级设备）之间的联系；

1.1现场总线的概念对现场总线概念的不同的表述：现场总线是连接控制系统中现场装置的双向数字通信网络；现场总线是从控制室连结到现场设备的双向全数字通信总线；1.1现场总线的概念

现场总线一般应被看作是一个系统、一个网络或一个网络系统，它应用于现场，以测量和/或控制为目的，通常被称为

现场总线现场总线控制系统FCS（FieldbusControlSystem）现场总线系统现场总线网络现场总线网络系统现场总线网络控制系统网络控制系统NCS（NetworkControlSystem）1.2现场总线系统的组成与体系结构

1.2.1现场总线系统的组成1.2.2现场总线控制系统的体系结构1.2.1现场总线系统的组成图1现场总线系统的组成硬件：总线电缆，又称为通信线、通信介质（媒体/媒介/介质）。连接在通信线上的设备称为总线设备，亦称为总线装置、节点（主节点、从节点）、站点（主站、从站）。1.2.1现场总线系统的组成

软件包括：系统平台软件：为系统构建、运行以及为系统应用软件编程而提供环境、条件或工具的基础软件。包括组态工具软件、组态通信软件、监控组态软件和设备编程软件。系统应用软件：为实现系统以及设备的各种功能而编写的软件，包括系统用户程序软件、设备接口通信软件和设备功能软件。1.2.1现场总线系统的组成软件包括：组态工具软件——为用计算机进行设备配置、网络组态提供平台并按现场总线协议/规范（Protocol／Specification）与组态通信软件交换信息的工具软件，如RSNetWorxforDeviceNet、ControlNet、EtherNet/IP

。组态通信软件——为计算机与总线设备进行通信，读取总线设备参数或将总线设备配置、网络组态信息传送至总线设备而使用的软件，如RSLinx。1.2.1现场总线系统的组成软件包括：监控组态软件——运行于监控计算机(通常也称为上位机)上的软件，具有实时显示现场设备运行状态参数、故障报警信息，并进行数据记录、趋势图分析及报表打印等功能。监控组态软件可使用户通过简单形象的组态工作即可实现系统的监控功能。监控组态软件亦称上位机监控组态软件，如RSView32。1.2.1现场总线系统的组成软件包括：设备编程软件——为系统应用软件提供编程环境的平台软件。当设备为控制器/PLC时，设备编程软件即为控制器编程软件，如RSLogix500（用于SLC500系列和ML系列控制器的32位基于Windows的梯形图逻辑编程软件）、RSLogix5000（用于Logix平台所包括的各种控制器（如ControlLogixTM）的编程软件）。1.2.1现场总线系统的组成软件包括：系统用户程序软件——根据系统的工艺流程或功能及其他要求而编写的系统级的用户应用程序。该程序一般运行于作为主站的控制器中或计算机中。设备接口通信软件——根据现场总线协议/规范而编写的用于总线设备之间通过总线电缆进行通信的软件。设备功能软件——使总线设备实现自身功能（不包括现场总线通信部分）的软件。1.2.1现场总线系统的组成1.2.2现场总线控制系统的体系结构离散量/模拟量输入/输出设备指示灯：状态指示光电传感器：检测开关操作员接口：输入操作命令

阀和交流驱动器：执行器，输出设备

变送器（传感器）：输入设备控制器：主站、从站

人机界面：输入/输出设备参数、命令、显示1.2.2现场总线控制系统的体系结构智能速度控制器：执行器条形码识别器：输入设备控制、网关上位机：监控与三层网络相连远程访问路由设备显示工作站信息量减少图3罗克韦尔推出的现场总线控制系统

1.2.2现场总线控制系统的体系结构图4FFHSE网络架构（体系结构）链接设备：核心网桥、网关时间发布链路调度器

31.25kbps100Mbps主机系统以太网交换机高速以太网

组态、监控现场信息控制信息1.2.2现场总线控制系统的体系结构变送器／传感器（输入设备）；执行器（输出设备）；控制器；监控／监视计算机；网桥／网关/中继器/集线器/交换机/路由器（网络互联设备）；其他现场总线设备（HMI）。

在现场总线控制系统中，总线设备主要分为6类：1.3现场总线的技术特点及优点现场总线是自动化领域技术发展的热点之一，将对传统的工业自动化带来革命，从而开创工业自动化的新纪元。现场总线控制系统必将逐步取代传统的独立控制系统、集中采集控制系统和集散控制系统DCS（DistributedControlSystem），成为本世纪自动控制系统的主流。现场总线的作用1.3.1现场总线的技术特点

现场总线（系统）有以下特点：现场通信网络——特点1现场总线将通信线（总线电缆）延伸到工业现场（制造或过程区域），或总线电缆就是直接安装在工业现场的；现场总线完全适应于工业现场环境，因为它就是为此而设计的。1.3现场总线的技术特点及优点现场总线是当今3C技术，即通信（Communication）、计算机（Computer）、控制（Control）技术发展的结合点。现场总线是过程控制技术、自动化仪表技术、计算机网络技术三大技术发展的交汇点。现场总线是信息技术、网络技术的发展在控制领域的体现。现场总线是信息技术、网络技术发展到现场的结果。现场总线在技术上的产生1.3.1现场总线的技术特点

数字通信网络——特点2现场底层的变送器／传感器、执行器、控制器之间的信号传输均用数字信号；中／上层的控制器、监控／监视计算机等设备之间的数据传送均用数字信号；各层设备之间的信息交换均用数字信号。传统的DCS(distributedcontrolsystem)的通信网络介于操作站与控制站之间，而现场仪表与控制站中的输入／输出单元之间采用的是一对一的模拟信号传输。1.3.1现场总线的技术特点

开放互连网络——特点3

现场总线标准、协议／规范是公开的，所有制造商都必须遵守；现场总线网络是开放的，既可实现同层网络互连，也可实现不同层网络互连，而不管其制造商是哪一家；用户可共享网络资源。1.3.1现场总线的技术特点

现场设备互连网络——特点4用一根通信线直接互连N个现场设备，从而构成了现场设备的互连网络。

1.3.1现场总线的技术特点

结构与功能高度分散的系统——特点5现场总线的系统结构具有高度分散性；现场总线的系统功能实现了高度分散，现场设备由分散的功能模块构成。

现场总线废弃了DCS的控制站及其输入／输出单元，从根本上改变了DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系，通过将控制功能高度分散到现场设备这一途径，实现了彻底分散控制。

1.3.1现场总线的技术特点

互操作性与互换性网络——特点6互操作性：不同厂商的现场设备可以互连，互相之间可以进行信息交换并可统一组态；互换性：不同厂商的性能类似的现场设备可以互相替换。现场总线中现场设备所具有的互操作性与互换性是DCS无法具备的。1.3.2现场总线的优点

现场总线所具有的现场适应性、数字化、开放性、分散性、设备互联性、互操作性与互换性等特点决定和派生了其一系列优点：导线和连接附件大量减少——优点1一根总线电缆直接互接N台现场设备，电缆用量大大减少（原来DCS的几百根甚至几千根信号与控制电缆减少到现场总线的一根总线电缆）；端子、槽盒、桥架、配线板等连接附件用量大大减少。1.3.2现场总线的优点

仪表和输入／输出转换器（卡件）大量减少——优点2

采用人机界面、本身具有显示功能的现场设备或监视计算机代替显示仪表，使仪表的数量大大减少；输入／输出转换器（卡件）的数量大大减少。在DCS中所用的（4~20）mA线路只能获得一个测量参数，且与控制站中的输入／输出单元一对一地直接相连，因此输入／输出单元数量多。在现场总线系统中，一台现场设备可以测量多个参数，并将它们以所需的数字信号形式通过总线电缆进行传送，因此对单独的输入／输出转换器（卡件）的需要少。1.3.2现场总线的优点

设计、安装和调试费用大大降低——优点3原来DCS繁琐的原理图设计在现场总线中变得简单易行；安装和校对的工作量大大减少；可根据需要将系统分为几个部分分别调试，使调试工作变得灵活方便；强大的故障诊断功能使得调试工作变得轻松愉快。1.3.2现场总线的优点

维护开销大幅度下降——优点4系统的高可靠性使系统出现故障的机率大大减小；强大的故障诊断功能使故障的早期发现、定位和排除变得快速而有效，系统正常运行时间更长，维护停工时间大大减少。

1.3.2现场总线的优点

系统可靠性提高——优点5系统结构与功能的高度分散性决定了系统的高可靠性；现场总线协议／规范对通信可靠性方面（通信介质、报文检验、报文纠错、重复地址检测等）的严格规定保证了通信的高可靠性。1.3.2现场总线的优点

系统测量与控制精度提高——优点6

在现场总线中，各种开关量、模拟量就近转变为数字信号，所有总线设备间均采用数字信号进行通信，避免了信号的衰减和变形，减少了传送误差。换言之，现场总线采用数字信号通信这一数字化特点，从根本上提高了系统的测量与控制精度。

1.3.2现场总线的优点

系统具有优异的远程监控功能——优点7可以在控制室远程监视现场设备和系统的各种运行状态；可以在控制室对现场设备及系统进行远程控制。1.3.2现场总线的优点

系统具有强大的（远程）故障诊断功能——

优点8

可以诊断和显示各种故障，如总线设备和连接器的断路、短路故障以及通信故障和电源故障等；可以将各种状态及故障信息传送到控制室中的监视／监控计算机，大大减少了使用和维护人员不必要的现场巡视。当现场总线是安装在恶劣环境中时，这尤其具有重要意义。1.3.2现场总线的优点

设备配置、网络组态和系统集成方便自由—优点9

用户可以通过同层网络或上层网络对现场设备进行参数设置，而不必到现场对每一个设备逐个进行配置；利用网络组态工具软件可以迅速而方便地组建现场总线网络，配置网络参数；由于现场总线的开放性、互操作性与互换性，用户可以自由地集成不同厂商、不同品牌的产品和网络，从而构成所需的系统。

1.3.2现场总线的优点

现场设备更换和系统扩展更为方便——优点10

现场设备具有互操作性和互换性，损坏的设备可用功能类似的任何厂家的设备替换，实现“即插即用”；当需要增加现场设备时，无需增设新的电缆，可就近连接在原有的电缆上；系统扩展所需的组态时间大大减少。

1.3.2现场总线的优点

为企业信息系统的构建创造了重要条件——优点11企业信息系统由现场控制层、过程监控层和企业经营管理层构成；现场总线或者构成了企业信息系统的现场控制层，或者构成了企业信息系统的基本框架；现场总线为总线设备及系统的各种运行状态和故障信息、各种控制信息进入（企业）公用数据网络创造了条件，使管理者能得到更多的决策依据，为管理者做出各种正确决策提供了有力的支持，从而可使企业获得较高的整体综合效益。

1.3.2现场总线的优点与传统的DCS方案相比，美国阿拉斯加WestSakARCO油田（自然环境十分恶劣）采用某现场总线所带来的节省情况如下：减少接线端子84％；减少I/O卡件数量93％；减少控制仪表面板空间70％；减少室内接线98％；由于远程诊断而减少维护工作量（50~80）％；扩展油田所需组态时间减少90％；节省电缆费用69%。1.4现场总线应用领域

现场总线可广泛应用于过程工业/工厂自动化、电力系统自动化、交通、家庭自动化等各领域，如◆汽车工业◆继电保护与电力监控◆半导体芯片和半导体产品制造◆水处理◆食品饮料制造◆机器人◆物流业/搬运业◆智能楼宇◆制药业◆暖通空调◆包装业◆轨道交通/城市交通◆石油与化工◆能源与环境监控及管理◆钢铁/冶金◆（煤矿）安全◆造纸业◆家庭用品1.4现场总线应用领域

汽车总装生产线现场总线控制系统1.4现场总线应用领域1.4现场总线应用领域

大豆分离蛋白现场总线控制系统

1.4现场总线应用领域基于现场总线的企业能源计量系统

1.4现场总线应用领域

上海世博园区配电网现场总线监控系统配置图打印机后台系统站控单元GPS

调度中心间隔1保护测控单元间隔2保护测控单元间隔3保护测控单元间隔n保护测控单元其它智能装置CT\PT数字量控制输出CT\PTCT\PTCT\PT数字量数字量数字量控制输出控制输出控制输出1.4现场总线应用领域低压开关柜传统方式与现场总线智能化方式的比较1.4现场总线应用领域基于以太网的CBZ-8000变电站自动化系统1.4现场总线应用领域基于现场总线的配电网自动化系统思考题现场总线的定义。现场总线系统的组成。请列举4类现场总线设备。请说出现场总线的技术特点。请给出工业控制网络的几个发展阶段Thankyou!62第2章数据通信的基础知识本章内容数据通信系统基本概念传输介质数据编码多路复用技术数据交换技术差错控制数据通信性能指标632.1数据通信系统源系统源点：源点设备产生通信网络要传输的数据。发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能够在传输系统中进行传输。目的系统接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。终点：终点设备从接收器获取传送来的信息。传输系统可以是简单的物理通信线路也可以是连接源系统和目的系统之间的复杂网络设备噪声信源发送器信道接收器信宿源系统目的系统64数据通信的基本过程5个阶段包含两项内容：数据传输和通信控制过程与打电话比较建立物理连接拨号，拨通对方建立逻辑连接互相确认身份数据传输互相通话断开逻辑连接互相确认要结束通话断开物理连接双方挂机*注意，并不是所有的数据通信都需要全部5个阶段。652.2基本概念数据与信号信道通信方式传输方式同步方式662.2.1数据与信号数据（Data）传递（携带）信息的实体。信息（Information）数据的内容或解释。信号（Signal）数据的物理量编码（通常为电编码），数据以信号的形式在介质中传播67模拟信号时间上连续，包含无穷多个信号值数字信号时间上离散，仅包含有限数目的信号值。最常见的是二值信号ta）模拟信号tb）数字信号68周期信号 信号由不断重复的固定模式组成（如正弦波）非周期信号 信号没有固定的模式和波形循环（如语音的音波信号）。tTTTtTTT周期信号非周期信号tt69信息编码：将信息用二进制数表示的方法例如：ASCII编码、BCD编码等数据编码：将数据用物理量表示的方法例如：字符“A”的ASCII编码为01000001，其数据编码可能为01000001t70信息通过数据通信系统进行传输的过程把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输编码：数据→适合传输的数字信号——便于同步、识别、纠错调制：数字信号→适合传输的形式——按频率、幅度、相位解调：接收波形→数字信号解码：数字信号→原始数据信息→数据→信号→在信道上传输→信号→数据→信息数据编码调制解调数据解码01000001“A”01000001“A”信道信息编码信息解码71不同类型的信号在不同类型的信道上传输有4种情况：数据：模拟数据数字数据信号：模拟信号数字信号信道：模拟信道数字信道72模拟传输和数字传输所使用的技术语音移频,调制模拟数字模拟模拟PCM编码数字数字数字编码数字模拟数据，模拟信号数字数据，模拟信号数字数据，数字信号模拟数据，数字信号10101010调制73编码与调制的区别编码：用数字信号承载数字或模拟数据调制：用模拟信号承载数字或模拟数据EncoderDecoder数字或模拟数据数字信号x(t)g(t)数字或模拟数据编码与解码数字信道发送方接收方g(t)编码解码74调制与解调数字或模拟数据ModulatorDemodulator数字或模拟数据模拟信号g(t)s(t)g(t)载波模拟信道发送方接收方调制解调制752.2.2信道信道（Channel）：传送信息的线路（或通路）数字信道：以数字脉冲形式（离散信号）传输数据的信道计算机网络中主要采用数字信道进行数据传输ADSL、ISDN、DDN、ATM、局域网模拟信道：以连续模拟信号形式传输数据的信道CATV、无线电广播、电话拨号线路76数字通信与模拟通信数字通信在数字信道上实现模拟信息或数字信息的传输模拟通信在模拟信道上实现模拟信息或数字信息的传输数字通信的优点抗噪声（干扰）能力强可以控制差错，提高了传输质量便于用计算机进行处理易于加密、保密性强可以传输语音、数据、影像，通用、灵活计算机通信仅在不得已的情况下，才会采用模拟通信，如通过电话线拨号上网。772.2.3通信方式单工 数据单向传输（例：无线电广播）半双工 数据可以双向交替传输，但不能在同一时刻双向传输（例：对讲机）全双工 数据可以双向同时传输（例：电话）需要具有两条物理上独立的传输线路；或者需要具有一条物理线路上的两个信道，分别用于不同方向的信号传输。78发送器接收器发送器/接收器发送器/接收器发送器/接收器发送器/接收器单工方式：半双工方式：全双工方式：A站B站可同时不可同时79基带传输：不需调制，编码后的数字脉冲信号直接在信道上传送。例如：以太网（局域网）频带传输：数字信号调制成音频模拟信号后再传送，接收方需要解调。例如：通过电话网络传输数据宽带传输：把信号调制成频带为几十MHZ到几百MHZ的模拟信号后再传送，接收方需要解调。例如：闭路电视的信号传输2.2.4传输方式802.3数据编码数字数据的数字信号编码使数字数据能在数字信道上传输数字数据的调制编码使数字数据能在模拟信道上传输模拟信号的数字编码使模拟数据能在数字信道上传输811.数字数据的数字信号编码●不归零码（Non-ReturntoZero，NRZ）二进制数字0、1分别用两种电平来表示；常用－5V表示1，＋5V表示0；缺点：◆存在直流分量，传输中不能有变压器或电容；◆不具备自同步机制，传输时必须使用外同步。82●曼彻斯特编码（ManchesterCoding）用电压的变化表示0和1。◆规定在每个码元的中间发生跳变◆高→低的跳变代表0，低→高的跳变代表1◆每个码元中间都要发生跳变，接收端可将此变化提取出来作为同步信号。这种编码也称为自同步码（Self-SynchronizingCode）。

◆缺点：需要双倍的传输带宽（即信号速率是数据速率的2倍）。1.数字数据的数字信号编码83●差分曼彻斯特编码（DifferentialManchesterCoding，DMC）◆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1。1.数字数据的数字信号编码84三种数字编码的波形图01001100011

时钟NRZManchester差分Manchester85课堂练习画出01001110的曼彻斯特和差分曼彻斯特编码86图曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码874、习题有一比特流：10101100011（10个数）

1)、画出它的曼彻斯特编码，2）、画出它的差分曼彻斯特编码解：1、它的曼彻斯特编码图为：

101011000112、它的差分曼彻斯特编码图为：10101100011882.数字数据的调制三种常用的调制技术：幅移键控ASK（AmplitudeShiftKeying）频移键控FSK（FrequencyShiftKeying）相移键控PSK（PhaseShiftKeying）原理：用数字信号对载波的不同参量进行调制。

载波信号S(t)=Acos(t+)

S(t)的参量包括：幅度A、频率

、初相位调制就是要使A、

或随数字基带信号的变化而变化89ASK：用载波的两个不同振幅表示0和1FSK：用载波的两个不同频率表示0和1PSK：用载波的起始相位的变化表示0和100110100010ASKFSKPSK903.模拟数据的数字信号编码●采样定理：◆如果模拟信号的最高频率为F，若以≥2F的采样频率对其采样，则从采样得到的离散信号序列就能完整地恢复出原始信号。

◆转换的模拟数据主要是电话语音信号，模拟数据要在数字线路上传输，必须将其转换成数字信号。91●PCM编码：◆采样：按一定间隔对语音信号进行采样◆量化：把每个样本舍入到最接近的量化级别上◆编码：对每个舍入后的样本进行编码◆编码后的信号称为PCM信号（PulseCodedModulation，脉码调制）。3.模拟数据的数字信号编码92●语音信号的数字化◆语音带宽f<4kHz◆采样时钟频率：8kHz（>2倍语音最大频率）◆样本量化级数：256级（8b/每样本）◆数据率：8000次/s×8b=64kb/s◆每路PCM信号的速率=64kb/s模拟语音信号采样时钟PCM信号采样电路量化和编码

数字化语音信号f<4kHzfs=8kHz93PCM编码过程举例

语音信号011100011011001100

PCM输出343314011100011011001100

PCM信号（有量化误差）3.23.92.83.41.24.2

PAM信号94同步的因素：同步脉冲频率数据从什么时候开始，什么时候结束位边界数据块边界数据通信中需要在三个层次上实现同步：位——位同步字符——字符同步帧(Frame)——帧同步2.4同步方式95同步脉冲：用于码元的同步定时，识别码元从何时开始

●同步脉冲也可位于码元的中部●一个码元也可有多个同步脉冲相对应t码元1码元2码元3码元4码元5信号同步脉冲t96●目的：使接收端与发送端在时间基准上一致◆外同步——发送端发送数据之前发送同步脉冲信号，接收方用接收到的同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率。位同步97位同步98位同步——通过特殊编码（如曼彻斯特编码），使数据编码信号中包含同步信号，接收方从数据编码信号提取同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率。位同步99目的：找到正确的字符边界常用的为起止式（异步式）。在这种方式中，每个字符的传输需要：1个起始位、5～8个数据位、1、1.5或2个停止位采用这种同步方式的通信也称“异步通信”起始位数据位停止位字符间隔不固定1个字符时间逻辑“0”逻辑“1”字符同步100●起止式的优缺点：◆频率的漂移不会积累，每个字符开始时都会重新获得同步◆每两个字符之间的间隔时间不固定◆增加了辅助位，所以传输效率低★例如，采用1个起始位、8个数据位、2个停止位时，其传输效率为8/11≈73％字符同步101目的：识别一个帧的起始和结束 帧（Frame）：数据链路中的传输单位——包含数据和控制信息的数据块面向字符的——以同步字符（SYN，16H）来标识一个帧的开始，适用于数据为字符类型的帧面向比特的——以特殊位序列（7EH，即01111110）来标识一个帧的开始，适用于任意数据类型的帧帧起始控制信息数据帧结束校验和0~nbit8bit8bit8~32m7EH7EH帧同步1022.5多路复用技术●多路复用：多个信息源共享一个公共信道●为何要复用？——提高线路利用率◆适用场合：当信道的传输能力大于每个信源的平均传输需求时DEMUX复用器解复用器共享信道MUX信源信宿103●复用的基本思想：把公共共享信道用某种方法划分成多个子信道，每个子信道传输一路数据。●复用方法◆频分复用FDM（FrequencyDivisionMultiplexing）按频率划分不同的信道，如CATV系统◆时分复用TDM（TimeDivisionMultiplexing）按时间划分不同的信道，目前应用最广泛2.5多路复用技术104◆波分复用WDM（WaveDivisionMultiplexing）

按波长划分不同的信道，用于光纤传输◆码分复用CDM（CodeDivisionMultiplexing）按地址码划分不同的信道，非常有发展前途2.5多路复用技术105频分复用FDM原理：整个传输频带被划分为若干个频率通道，每路信号占用一个频率通道进行传输。频率通道之间留有防护频带以防相互干扰。CH2CH1CH3原带宽CH1CH2CH3移频后带宽MUXCH1CH2CH3带宽复用信号f复用器106时分复用TDM原理：把时间分割成小的时间片，每个时间片分为若干个时隙，每路数据占用一个时隙进行传输。在通信网络中应用极为广泛。A2A1A3原始信号D2D1D3数字化信号MUX复用后的数据流时隙号1231D3D2D1时间片12时间片2D1时隙D2复用器t107◆由于每路数据总是使用每个时间片的固定时隙，所以这种时分复用也称为同步时分复用。◆一个时间片内传输的多路数据称为帧。◆时分复用的典型例子：PCM信号的传输把多个话路的PCM语音数据用TDM的方法装成帧（帧中还包括了帧同步信息和信令信息）每帧在一个时间片内发送每个时隙承载一路PCM信号108时分复用——数字载波复用标准T-标准（北美、日本）E-标准（欧洲、中国、南美）E1（一次群）标准每125us为一个时间片，每时间片分为32个通道（时隙）。每个时隙可容纳8b。通道0用于同步，通道16用于信令，其他30个通道用于传输30个PCM话音数据。E1速率=（32x8b）/125us=2.048Mb/s对E1进一步复用，还可构成E2到E5等高次群。E5可承载7680个话路，数据率约为565Mb/s。新的TDM标准是同步光网络（SONET）和ITU-T的同步数字系列（SDH）。常用的线路速率为（近似值）155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s和10Gb/s。109E1-帧格式E1线路也可以用于计算机通信0121631时间片125ms=32时隙，2.048Mb/s帧同步信令30路数字语音数据（PCM数据）+2路控制用户话路用户话路1517110波分复用——光的频分复用原理：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。F2F1F3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111码分复用CDM原理：每个用户把发送信号用接收方的地址码序列进行编码（任意两个地址码序列相互正交）。不同用户发送的信号在接收端被迭加，然后接收者用同样的地址码序列解码。由于地址码的正交性，只有与自己地址码相关的信号才能被检出，由此恢复出原始数据。在无线移动通信中应用广泛。1122.6数据交换技术什么是交换？按某种方式动态地分配传输线路资源。例如，电话交换机在用户呼叫时为用户选择一条可用的线路进行接续。用户挂机后则断开该线路，该线路又可分配给其他用户。最初的交换：人工转接交换为什么要采用交换技术？节省线路投资，提高线路利用率。实现交换的方法主要有：电路交换、报文交换和分组交换。113电路交换的主要特点两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起来。

114更多的电话机互相连通5部电话机两两相连，需10对电线。N部电话机两两相连，需N(N–1)/2对电线。当电话机的数量很大时，这种连接方法需要的电线对的数量与电话机数的平方成正比。

115使用交换机当电话机的数量增多时，就要使用交换机来完成全网的交换任务。…

交换机116“交换”的含义在这里，“交换”(switching)的含义就是转接——把一条电话线转接到另一条电话线，使它们连通起来。从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。117电路交换在通信双方之间建立一条临时专用线路的过程。可以是真正的物理线路，也可以是一个复用信道。特点：数据传输前需要建立一条端到端的通路。——称为“面向连接的”（典型例子：电话）过程：建立连接→通信→释放连接优缺点：建立连接的时间长；一旦建立连接就独占线路，线路利用率低；无纠错机制；建立连接后，传输延迟小。不适用于计算机通信：因为计算机数据具有突发性的特点，真正传输数据的时间不到10%。例如：建立连接的时间为0.5s，计算机以1Mb/s的速率发送10KB。线路利用率＝？118电话网络中的电路交换电路交换也能在多路复用信道上实现在物理线路的某个信道上建立连接119报文交换以报文为单位进行“存储-转发”交换的技术。在交换过程中，交换设备将接收到的报文先存储下来，待信道空闲时再转发出去，一级一级中转，直到目的地。这种数据传输技术称为存储-转发。传输之前不需要建立端到端的连接，仅在相邻节点传输报文时建立节点间的连接。——称为“无连接的”（典型例子：电报）整个报文（Message）作为一个整体一起发送。优缺点：没有建立和拆除连接所需的等待时间；线路利用率高；传输可靠性较高；报文大小不一，造成存储管理复杂；大报文造成存储转发的延时过长，且对存储容量要求较高；出错后整个报文全部重发。类比：下载时若无断点续传功能，一旦出错你会怎样做？120分组交换（包交换）将报文分割成若干个大小相等的分组（Packet）进行存储转发。数据传输前不需要建立一条端到端的通路——也是“无连接的”。有强大的纠错机制、流量控制、拥塞控制和路由选择功能。优缺点：对转发节点的存储要求较低，可以用内存来缓冲分组——速度快；转发延时小——适用于交互式通信；某个分组出错可以仅重发出错的分组——效率高；各分组可通过不同路径传输，容错性好。需要分割报文和重组报文，增加了端站点的负担。分组交换有两种交换方式：数据报方式和虚电路方式121数据报方式（Datagram）各分组独立地确定路由（传输路径）不能保证分组按序到达，所以目的站点需要按分组编号重新排序和组装数据报方式不能保证分组按序到达分组可能通过多个路径穿越网络122虚电路方式（VirtualCircuit）通信前预先建立一条逻辑连接——虚电路虚电路是由其路径上的所有交换机中的路由表定义的逻辑连接类比：铁路系统（旅客/列车:分组，铁路网:网络，火车站:节点）“西安－北京”这条线路可以看成是一条虚路径也需要三个过程：建立－数据传输－拆除建立虚电路时，交换机将预留传输时所需的所有资源虚电路的路由在建立时确定，传输数据时则不再需要数据传输时只需指定虚电路号，分组即可按虚电路的路由穿越网络——“数字管道”提供的是“面向连接”的服务但却没有像电路交换那样始终占用一条端到端的物理通道，只是断续地依次占用传输路径上各个链路段——与铁路系统类比！可以看成是采用了电路交换思想的分组交换能够保证分组按序到达永久虚电路PVC和交换虚电路SVC123分组通过预先建立好的虚电路穿越网络124三种交换方式的事件顺序呼叫请求呼叫应答数据ABCD寻路延迟线路交换分组1分组2分组3ABCD分组交换分组4t报文ABCD排队延迟报文交换125各种交换方式1262.7差错控制什么是差错控制？在通信过程中，发现、检测差错并进行纠正为何要进行差错控制？不存在理想的信道→传输总会出错与语音、图像传输不同，计算机通信要求极低的差错率。产生差错的原因：信号衰减和热噪声；信道的电气特性引起信号幅度、频率、相位的畸变；信号反射，串扰；冲击噪声，闪电、大功率电动机的启停等。127差错控制的基本方法：接收方进行差错检测，并向发送方应答，告知是否正确接收。128奇偶校验（ParityChecking）可以在两个级别上实现：在原始数据字节的最高位（或最低位）增加一个奇偶校验位，使结果中1的个数为奇数（奇校验）或偶数（偶校验）。例如：1100010增加偶校验位后为11100010若接收方收到的字节奇偶校验结果不正确，就可以知道传输中发生了错误。在通信过程中实现：在发送时增加奇偶校验位。只能用于面向字符的通信协议中。只能检测出奇数个位错，偶数个位错则不能检出。129循环冗余校验（CyclicRedundancyCheck,CRC）差错检测原理：

收发双方约定一个生成多项式G(x)，发送方根据发送的数据和G(x)计算出CRC校验和并把它加在数据的末尾。接收方则用G(x)去除接收到的数据，若有余数，则传输有错。校验和是16位或32位的二进制位串。CRC校验的关键是如何计算校验和。130*CRC校验和的计算以数据块（帧,Frame）为单位进行校验将数据块构成的位串看成是系数为0或1的多项式如110001，可表示成多项式x5+x4+1若G(x)为r阶，帧为m位，其多项式为M(x)，则在帧后面添加r个0，成为m+r位，相应多项式2rM(x)

按模2除法用2rM(x)除以G(x)：商Q(x)，余R(x)即：2rM(x)=G(x)Q(x)+R(x)按模2加法把2rM(x)与余数R(x)相加，结果就是要传送的带校验和的帧的多项式T(x)：即：T(x)=2rM(x)+R(x)实际上，T(x)=2rM(x)+R(x)=[G(x)Q(x)+R(x)]+R(x)=G(x)Q(x)(模2运算)

所以，若接收的T(x)正确，则它肯定能被G(x)除尽。131CRC校验码的检错能力：可检出所有奇数个错；可检出所有单位/双位错；可检出所有≤G(x)长度的突发错。常用的生成多项式G(x)：CRC16=x16+x15+x2+1CRC32=x32+x26+x23+x22+x16+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1132校验和发送方算法将待发送的进行校验和运算的字符串分成若干16位的位串，每个位串看成一个二进制数，这里的字符串不关注其语义。将IP、ICMP、TCP或UDP的PDU首部中的校验和字段设置为0，该字段也参与校验和运算。对这些16位的二进制数进行1的补码和（one’scomplementsum）运算，累加的结果再取反作为校验和，并放置到PDU的校验和字段中。接收方算法将接收的进行校验和运算的16位二进制按发送方的同样方法进行1的补码和运算，包括校验和字段、累加的结果再取反。这样，其结果为0，表明传输正确；否则，表明传输有差错。1332.8传输介质金属导体双绞线、同轴电缆(粗、细)光纤无线介质无线电、微波、卫星、红外线134同轴电缆（CoaxialCable，CC）计算机网络中使用基带同轴电缆阻抗50，有粗同轴和细同轴两种应用：总线局域网（以太网）性能：10Mb/s，500m/185m铜芯绝缘层外导体屏蔽层保护套135双绞线（TwistPair，TP）螺旋绞合的双导线每根4对、25对、1800对典型连接距离100m（LAN）RJ45插座、插头优缺点：成本低组装密度高、节省空间安装容易（综合布线系统）平衡传输（高速率）抗干扰性一般连接距离短应用领域：电话网络、计算机局域网内导体芯线绝缘内屏蔽外屏蔽外套136屏蔽双绞线(STP)非屏蔽双绞线(UTP)以铝箔屏蔽以减少干扰和串音，应用较少双绞线外无任何屏蔽层，应用广泛常用的双绞线：3类（16Mb/s）

和5类（155Mb/s）两种137双绞线的连接标准色彩标记和连接方法:交叉线EIA-568B直连线EIA-568A交叉线：交换机—交换机、PC-PC、HUB-HUB(标准端口)直连线：PC/路由器—交换机/HUB、HUB-HUB(级连端口)1-白橙、2-橙、3-白绿、4-蓝、5-白蓝、6-绿、7-白棕、8-棕。

1-白绿、2-绿、3-白橙、4-蓝、5-白蓝、6-橙、7-白棕、8-棕138光纤（OpticalFiber，OF）依靠光波承载数据，光脉冲在玻璃纤维中传播优缺点：传输带宽高：仅受光电转换器件的限制（＞100Gb/s）传输损耗小，适合长距离传输抗干扰性能极好、误码率低、保密性好轻便价格较高需要光电转换纤芯材料：塑料二氧化硅

（高纯玻璃）139光纤传输原理——光的反射光从折射率高的介质入射到折射率低的介质时会产生折射。折射量取决于两种介质的折射率。当入射角≥临界值时产生全反射，不会泄漏。纤芯——折射率高，玻璃包层——折射率低亮度调制：有光脉冲-1，无光脉冲-0光传输系统：光源、介质、光检测光源：850nm/1300nm/1500nm，发光二极管/激光二极管光检测器：光电二极管PIN/雪崩二极管APD单向传输，双向需两根光纤应用领域：局域网主干、电信网络、服务器连接140多模光纤(MMF)单模光纤(SMF)：光纤的直径接近一个光波波长多束光线以不同的反射角传播激光器包层，折射率低纤芯，折射率高亮度调制光检波器激光器光检波器单束光线沿直线传播141典型的光缆单芯光缆多芯光缆玻璃封套塑料外套玻璃内芯玻璃内芯塑料外套玻璃封套外壳常见规格：纤芯——50um缓变型-MMF62.5um缓变型/增强型-MMF8.3um突变型-SMF

包层——125um142高密度多芯光缆剖面结构芯封套外套加强芯光纤外鞘加强芯光纤束143无线介质（信号在大气或外层空间自由传播）使用电磁波或光波携带信息优缺点：无需物理连接适用于长距离或不便布线的场合易受干扰反射，为障碍物所阻隔主要类型：无线电、地面微波通信卫星红外线144微波通信通过地面站之间接力传送接力站之间距离：50～100km速率：每信道45Mb/s地球地面站之间的直视线路微波传送塔145地球同步卫星与地面站相对固定位置使用三颗卫星即可覆盖全球传输延迟时间长（≈270ms）广播式传输应用领域：电视传输长途电话专用网络广域网35,784km地球146激光传输将激光束调制成光脉冲传输数据特点：激光的频率更高，可获得更高的带宽激光束的方向性好，不受电磁干扰的影响，不怕偷听受天气影响只能在短距离通信中使用147红外线通信 红外传输系统利用墙壁或屋顶反射红外线从而形成整个房间内的广播通信系统特点：红外通信的设备相对便宜，可获得较高的带宽传输距离有限，而且易受室内空气状态（例如有烟雾等）的影响148短波通信基站与终端之间通信采用无线链路应用领域：移动通信、无线局域网（WLAN）BS基站覆盖的无线电区域BS基站

用户计算机和终端149常用传输介质的比较传输介质传输方式速率/工作频带传输距离性能价格应用双绞线宽带基带≤1Gb/s模拟:10km数字:500m较好低模拟/数字信号传输50Ω同轴电缆基带10Mb/s<3km较好较低基带数字信号75Ω同轴电缆宽带≤450MHz100km较好较低模拟电视、数据及音频光纤基带40Gb/s20km以上很好较高远距离高速数据传输微波宽带4～6GHz几百km好中等远程通信卫星宽带1～10GHz18000km很好高远程通信1502.9数据通信性能指标时延误码率与误比特率信息传输速率与码元传输速率信道的最大传输速率151时延时延：一个数据块（帧、分组、报文段等）从链路或网络的一端传送到另一端所需要的时间。总时延＝发送时延+传播时延+转发时延发送时延发送时间＝数据块长度/信息传输速率传播时延传播时延＝信道长度/电磁波在信道上的传播速率转发时延152带宽（BandWidth，BW）：信道传输能力的度量。在传统的通信工程中：BW≈fmax－fmin单位：赫兹（Hz）在计算机网络中，用每秒允许传输的二进制位数作为带宽的计量单位。主要单位：b/s、Kb/s、Mb/s、Gb/s。例如：传统以太网理论上每秒可以传输一千万比特，它的带宽为10Mb/s。153误码率与误比特率误码率：Pc是指传输的码元被传错的概率

Pc＝传错的码元数⁄

传输的码元总数误比特率：Pb是指传输的比特被传错的概率

Pb＝传错的比特数⁄

传输的比特总数154信息传输速率与码元传输速率信息传输速率比特（bit）：即一个二进制位。比特率为每秒传输的比特数（即数据传送速率）。信息传输速率：是指每秒传输的编码前的数字数据的二进制比特数

码元传输速率码元（CodeCell）：时间轴上的一个信号编码单元。码元传输速率：是指每秒传输的码元数

一般情况下，如果码元状态数为M（M为2的整数次幂），则C=B×

log2M（b/s）一个码元中可以传送多个比特。例如：当波特率为9600时若M=2，数据传输率为9600b/s若M=16，数据传输率为38.4kb/s吞吐量：单位时间发送的比特数、字节数或帧数155非理想信道实际的信道上存在损耗、延迟、噪声。损耗引起信号强度减弱，导致信噪比S/N降低。延迟会使接收端的信号产生畸变。噪声会破坏信号，产生误码。例如：数据传输速率为56kb/s时，持续时间0.01s的干扰会破坏约560个比特。第3章计算机网络的体系结构

3.1计算机网络体系结构的形成相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。“分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。

关于开放系统互连参考模型

OSI/RM只要遵循OSI标准，一个系统就可以和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。在市场化方面OSI却失败了。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。

两种国际标准法律上的国际标准OSI并没有得到市场的认可。是非国际标准TCP/IP现在获得了最广泛的应用。TCP/IP常被称为事实上的国际标准。3.2划分层次的必要性计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好的规则。这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题（同步含有时序的意思）。网络协议(networkprotocol)，简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。

网络协议的组成要素语法数据与控制信息的结构或格式。语义需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。同步事件实现顺序的详细说明。划分层次的概念举例主机

1

向主机

2

通过网络发送文件。可以将要做的工作进行如下的划分。第一类工作与传送文件直接有关。确信对方已做好接收和存储文件的准备。双方协调好一致的文件格式。两个主机将文件传送模块作为最高的一层。剩下的工作由下面的模块负责。两个主机交换文件文件传送模块主机

1主机

2文件传送模块只看这两个文件传送模块好像文件及文件传送命令是按照水平方向的虚线传送的把文件交给下层模块进行发送把收到的文件交给上层模块再设计一个通信服务模块文件传送模块主机

1主机

2文件传送模块只看这两个通信服务模块好像可直接把文件可靠地传送到对方把文件交给下层模块进行发送把收到的文件交给上层模块通信服务模块通信服务模块再设计一个网络接入模块文件传送模块主机

1主机

2文件传送模块通信服务模块通信服务模块网络接入模块网络接入模块通信网络网络接口网络接口网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作例如，规定传输的帧格式，帧的最大长度等。分层的好处各层之间是独立的。灵活性好。结构上可分割开。易于实现和维护。能促进标准化工作。

层数多少要适当若层数太少，就会使每一层的协议太复杂。层数太多又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难。

计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构(architecture)是计算机网络的各层及其协议的集合。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。实现(implementation)是遵循这种体系结构的前提下用何种硬件或软件完成这些功能的问题。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。

3.3具有五层协议的体系结构TCP/IP是四层的体系结构：应用层、运输层、网际层和网络接口层。但最下面的网络接口层并没有具体内容。因此往往采取折中的办法，即综合OSI和TCP/IP的优点，采用一种只有五层协议的体系结构。五层协议的体系结构应用层(applicationlayer)运输层(transportlayer)网络层(networklayer)数据链路层(datalinklayer)物理层(physicallayer)数据链路层5应用层4运输层3网络层2数据链路层1物理层主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2应用进程数据先传送到应用层加上应用层首部，成为应用层

PDU主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2应用层PDU再传送到运输层加上运输层首部，成为运输层报文主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2运输层报文再传送到网络层加上网络层首部，成为IP数据报（或分组）主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2IP数据报再传送到数据链路层加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2数据链路层帧再传送到物理层最下面的物理层把比特流传送到物理媒体主机

1

向主机

2

发送数据应用层(applicationlayer)5432154321物理传输媒体主机

1AP2AP1电信号（或光信号）在物理媒体中传播从发送端物理层传送到接收端物理层主机

2主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2物理层接收到比特流，上交给数据链路层主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2数据链路层剥去帧首部和帧尾部取出数据部分，上交给网络层主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2网络层剥去首部，取出数据部分上交给运输层主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2运输层剥去首部，取出数据部分上交给应用层主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2应用层剥去首部，取出应用程序数据上交给应用进程主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2我收到了

AP1

发来的应用程序数据！主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2应用程序数据应用层首部H510100110100101比特流110101110101注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次应用程序数据H5应用程序数据H4H5应用程序数据H3H4H5应用程序数据H4运输层首部H3网络层首部H2链路层首部T2链路层尾部主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

210100110100101比特流110101110101计算机2的物理层收到比特流后交给数据链路层H2T2H3H4H5应用程序数据H3H4H5应用程序数据主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2数据链路层剥去帧首部和帧尾部后把帧的数据部分交给网络层H2T2H3H4H5应用程序数据H4H5应用程序数据H3H4H5应用程序数据主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2网络层剥去分组首部后把分组的数据部分交给运输层H5应用程序数据H4H5应用程序数据主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2运输层剥去报文首部后把报文的数据部分交给应用层应用程序数据H5应用程序数据主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2应用层剥去应用层PDU首部后把应用程序数据交给应用进程主机

1

向主机

2

发送数据5432154321主机

1AP2AP1主机

2我收到了

AP1

发来的应用程序数据！OSI参考模型分层及各层作用1、物理层：实现两实体间的物理连接，将数据信息以位串形式从一实体经物理信道传送到另一实体，向数据链路层提供透明的比特流传输服务。特点：机械特性、电气特性、功能特性、规程特性2、数据链路层：利用物理层提供的比特序列的传输功能，实现在相邻节点间的透明、可靠的数据传输，功能：帧同步、差错控制、流量控制和链路管理。

物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即：机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。功能特性