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1、第三章 计算机网络体系结构,3.1 计算机网络体系结构3.2 开放系统互联参考模型OSI3.3 物理层3.4 数据链路层3.5 网络层3.6 传输层与高层协议,第三章 计算机网络体系结构3.1 计算机网络体系结构,第一节 计算机网络体系结构,1协议计算机网络中，通信双方进行信息交换时必须遵守的规则，称之为协议(protocol)。具体来说，协议包括如下几个要素：1)语法(syntax)数据与控制信息的结构或格式，即以二进制形式表示的命令和相应的结构；2)语义(semantics)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)定时(timing)有关事件顺序的说明。,第一节 计算机网络
2、体系结构1协议,分解单一协议的做法必须小心地选择，以保证最终通信系统的有效性。一方面，每一协议应该处理其他协议没有处理的通信问题，以避免重复工作；另一方面，设计的协议应该能够共享数据结构和信息，以提高执行效率。最后，这些协议应该能够协同工作，处理所有可能出现的硬件故障或其他异常情况。,分解单一协议的做法必须小心地选择，以保证最终通信系统的有效性,怎样保证各协议能够很好地协同工作呢？答案在于设计一个全面的方案，不是将每种协议设计成完全孤立的协议，而是将它们设计或开发在一个相互支持、相互补充的系统，这样一组协议，我们称之为协议族(protocol family)，也有术语协议栈的说法。组中的每种协
3、议解决一部分通信问题，这样，所有的协议便能所有可能的通信问题。而且，在这个协议族中，每个成员都是可以相互作用的。在结构化的设计和实现技术中，我们用一组分层结构的协议来取代单一的协议。底层实体所要实现主要功能就是向高层实体提供服务。,怎样保证各协议能够很好地协同工作呢？答案在于设计一个全面的方,2分层次的网络体系结构,层次结构设计是结构化设计中主要的设计方法之一。分层的网络体系结构把网络的功能分成许多层，层与层之间有明显的界限，各层执行自己所承担的任务，相邻层之间按照一定的标准(接口协议)连接，并依靠各层之间的接口及功能的组合实现网络的通信功能。,2分层次的网络体系结构 层次结构设计是结构化设计
4、中主要的,第一类工作与传送文件直接有关。如发送方应当确信接民方已做好接收和存储文件的准备，若两个计算机所用的文件格式不一样，则至少其中的一个计算机应完成文件格式的转换。这两件工作可用一个文件传送模块来完成。这样，两个计算机可将文件传送模块作为最高的一层。第二类是设立一个通信服务模块，用来保证文件和文件传送命令可靠地在两个系统之间交换。也就是说，让上面的文件传送模块利用下面的通信服务模块所提供的服务。第三类构造一个网络接入模块，让这个模块负责做与网络接口细节有关的工作，并向上层提供服务，使上面的通信服务模块能够完成可靠通信的任务。,计算机B,第一类工作与传送文件直接有关。如发送方应当确信接民方,
5、分层的好处,1)各层之间是独立的。某一层并不需要知道它的下一层是如何实现的，而仅仅需要知道该层通过层间的接口(即界面)所提供的服务。2)灵活性好 当任何一层发生变化时，只要层间接口关系保持不变，则在这层以上或以下各层均不受影响。此外，对某一层提供的服务还可进行修改。3)结构上可分割开 这样各层都可以采用最合适的技术来实现。4)易于实现和维护 5)能促进标准化工作 每一层的功能及其所提供的服务都已有了精确的说明。,分层的好处1)各层之间是独立的。,我们将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)。即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
6、精确定义。需要强调的是：这些功能究竟是用何种硬件或软件完成的，则是一个遵循这种体系结构的实现(imple-mentation)的问题。总之，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。,我们将计算机网络的各层及其协议的集合，称为网络的体系结构,第二节 开放系统互连参考模型OSI,1OSI参考模型概述(1)OSI参考模型的简介为了使网络体系统结构标准化，国际标准化组织ISO(International Standards Organtization)在1979年初建立了一个分委员会来专门研究一种用于开放系统的网络通信的体系结构，提出了开放系统互连OSI(Open Syst
7、em Interconnection)模型。由于ISO组织的权威性,OSI的不断发展，并得到国际上的承认，使OSI协议成为广大厂商努力遵循的标准。OSI为连接分布式应用处理的“开放”系统提供了基础。,“系统”是指一台或多台计算机外部设备，终端信息传输设备及相应软件的集合。,“开放”是表示能使任何两个遵守参考模型和有关标准的异构网络系统进行连接实现通信。,第二节 开放系统互连参考模型OSI1OSI参考模型概述“,(2)OSI划分层次的原则,1)每层的功能必须明确，并且是相互独立的。2)各层次内的功能要尽量局部化。3)每一层只建立对它相邻上下两层的接口。4)层间接口必须清晰,跨越接口的信息量应尽量
8、减少。5)类似的功能要尽可能放在同一层内。6)层数应适中，不能太多或太少。若太少，则层间功能的划分不明确，多种功能混在一层中造成每一层协议过于复杂。若太多，则体系层次结构过于复杂，汇集各层的处理开销太大。7)具体需要时，可以在同一层内在划分若干个子层次。,(2)OSI划分层次的原则1)每层的功能必须明确，并且是相互,OSI参考模型,链路层协议 物理层协议,OSI参考模型应用层A表示层P会话层S传输层T网络层N数据链,2OSI参考模型的特性和七层功能,(1)OSI参考模型的主要特点为1)它是一种将异结构系统互连的分层结构。2)提供了控制互连系统交互规则标准框架。3)定义了一种抽象结构，而并非具体
9、实现的描述。4)不同系统上相同层的实体为同等同实体，同等层实体间通信由该层协议管理。5)相邻层间的接口定义了原语操作和低层向上层提供的服务。6)所提供的，以及公共服务是面向连接或无连接的数据服务。7)每层完成所定义的功能。修改本层的功能并不影响其它层。,2OSI参考模型的特性和七层功能(1)OSI参考模型的主要,(2)七层功能简介,1）物理层（physical layer）任务是实现比特流的透明传送，定义了通信设备与传输媒体接口硬件的机械、电气、功能和规程的特性。只有物理层是真正的物理通信，其他各层均是虚拟通信。2）数据链路层（data link layer）负责建立、维持和释放数据链路的连接
10、，在两个相邻结点之间的线路上，无差错地传送以帧为单位的数据。,(2)七层功能简介1）物理层（physical layer）,3）网络层（network layer）选择合适的路由和交换结点，使源站的运输层传下来报文分组能够正确地按地址送到目的站。这一层的功能属于通信子网。4）传输层（transport layer）为两个端系统（即源站和目的站）的会话层之间建立一条运输连接，可靠、透明地传送报文。它是第一个端对端的层次（主机到主机的层次），其协议是真正的源端到目的端的协议。,3）网络层（network layer）,5）会话层（session layer）在互相通信的应用进程之间建立、组织和协调
11、交互。如传送意外时，如何确定重新开始位置，或是单工、半双工、全双工的传送等。6）表示层（presentation layer）负责数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。7）应用层（application layer）由若干个应用程序（应用进程）组成，负责为用户的应用程序提供网络服务。它是用户访问网络的接口层。,5）会话层（session layer）,3信息在OSI中的流动过程,对收发双方的同等层，从概念上说，它们之间的通信是水平方向的，而实际上，数据传送过程是垂直方向的。,主机A,主机B,数据,比特流,3信息在OSI中的流动过程用户应用表示会话传输网络物理数据,第三节 物理层,
12、1物理层的基本概念和基本知识物理层是通过通信介质连接通信时相邻的两个设备之间的物理接口。它是直接面向传输比特数据流的通信介质(双绞线、铜轴电缆、光纤等)。物理层传输数据的单位是比特(bit)，即一个二进制位(用规定电压范围表示的“0”或“1)。由数据链路层移交来的在物理通道实际传输的数据比特流须依赖于传输设备和物理介质。,第三节 物理层1物理层的基本概念和基本知识,RS-232C接口,b)远程连接,a)近地连接,物理层指的不是具体的物理设备，也不是指传输具体电信号的(数据比特流)物理媒体(通信介质)。而是指在物理媒体之上为上层的数据链路层提供一个传输原始比特流的物理连接，或者说是接口规定。物理
13、层真正的含义是物理设备的具体参数指标或约定。通常也把物理设备的具体参数指标称为物理层接口协议。,主机A主机BDTEDTERS-232C接口 主机A调制解调器,DTE与DCE,1.DTE(Data Terminal Equipment)数据通信的物理终端设备。它具有处理数据的能力，能够接受或发送或者同时具备接收和发送的数据能力的设备的通称。比如各种I/O设备，各种用户终端计算机。2.DCE(Data Circuit-Terminatimg Equipment)数据线路终端设备，是一种中间设备。它为用户提供入网的接口。也是对网络设备的通称。它加在两个距离很远的数据处理设备之间。典型的DCE由调制解
14、调器，一些中间装置也属DCE。,DTE与DCE1.DTE(Data Terminal E,物理层接口协议实际是DTE和DCE或其他通信设备之间的一组约定，主要解决网络节点物理信道如何连接的问题。物理层协议规定了标准接口的机械连接特性、电气信号特性、信号的功能特性以及交换电路规程特性。便于不同的设备和制造厂家能够根据公认的标准各自独立制造设备，使各个不同的厂家所生产的产品都能兼容。,物理层接口协议实际是DTE和DCE或其他通信设备之间的,2物理层的功能特性,物理层有四个特性：机械特性、电气特性、功能特性和规程特性。理解这些特性以后，在实际通信网络中，根据需要实现设备两端之间如建立、维护和拆除的物
15、理连接。,2物理层的功能特性物理层有四个特性：机械特性、电气特性、功,(1)机械特性,机械特性一般是指设备的物理参数即机械参数。物理层的机械特性主要是说明DTE和DCE的接口之间所用连接器的形状和尺寸，引线数目和排列，固定和锁定装置等。各生产厂家必须按照这些严格的规定生产自己的产品，以保证与其它设备连接的兼容性。为了使不同厂家生产的DTE、DCE设备便于连接，ISO标准化了多种DTE、DEC连接器的几何及插孔芯数和排列方式。,(1)机械特性机械特性一般是指设备的物理参数即机械参数。物理,五种连接器的标准,五种连接器的标准,OSI定义的五种连接器,ISO标准引脚数使用场合兼容标准211025话音
16、频带串/并M,(2)电气特性,物理层的电气特性规定了在物理媒体上传输二进制位流时导体线路上的位信号电压高低、阻抗匹配情况、传输速率、距离限制、信号线方向以及收发设备的电路特性说明和互连电缆相关的规则等。,(2)电气特性 物理层的电气特性规定了在物理媒体上传输,CCITT建议的三种接口电路,发送器 接收器 发送器 差分接收器,差分发送器 差分接收器,信号线,信号地,信号线,信号地,信号线,信号地,(a)非平衡型CCITT V.28(EIA RS232C)(b)新的非平衡型CCITT V.10/X.26(EIA RS423A),(c)新的平衡型CCITT V.11/X.27(EIA RS422A)
17、,CCITT建议的三种接口电路发送器,CCITT建议V10、V11、V28是有关电气特性的最常见的技术标准。其电气参数和技术指标如下表。,CCITT建议V10、V11、V28是有关电气特性的最常见的,(3)功能特性,物理层的功能特性规定了物理接口上各条信号线的特定功能和具体意义。物理接口上的信号线按功能分大体可分为数据信号线、控制信号线、定时信号线和接地线等四类。根据接口需要的信道数不同，接口线又可分为主信道线和辅助信道线。,(3)功能特性物理层的功能特性规定了物理接口上各条信号线的特,(4)过程特性,物理层的过程特性又称规程特性，定义了利用信号线进行二进制位流传输的一组操过程，即各信号线工作
18、的规则和先后顺序。过程特性定义某部分功能是否把它划分到OSI模型的数据链路层中去，许多专家都有条议的，在此我们不作讨论。V.24、V.25、V.54等系列标准和X.20、X.21、X.21BIT等X系列标准是CCITT建议它们是普通使用在物理层上的规程。,(4)过程特性物理层的过程特性又称规程特性，定义了利用信号线,3EIA RS-232C接口,RS-232-C是EIA(Electronic Industries Association，美国电子工业学会)于1969发表和制定的DTE/DCE的串行物理接口标准。是RS-232-B的修改版。RS-232-C中的“RS”(Recommended S
19、tandard)表示的是“推荐标准”，232表示“标识号”，C表示该标准修改的次数即版本号。1960年5月EIA宣布了最早的RS-232-A版本。随后修订推出RS-232-B和RS-232-C。,3EIA RS-232C接口RS-232-C是EIA(El,RS-232C标准本来最初是为连接模拟通信线路中的调制解调器等的DCE及电传打字机等DTE的接口标准化而制定的。但是现在的微机中的串行通信口几乎都是采用RS-232-C，许多个人计算机也用RS-232-C作为输入/输出接口。用RS-232-C作为接口的个人计算机的外部设备也更为普及。,RS-232C标准本来最初是为连接模拟通信线路中的调制解调
20、器,(1)机械特性,RS-232C使用DB-25连接器，规定DTE为插头，DCE为插座。但PC机上提供的是DB-9类型的连接器，这样又产生了一种大(25针)转小(9针)的转接器，使得设备能够兼容。DB-9与DB-25对应关系如右表。,(1)机械特性 RS-232C使用DB-25连接器，规定D,(2)电气特性,RS-232C采用非平衡型电气特性，-15-3V为“1”，+3V+15V为“0”，最大数据传输率不超过19.2Kbit/s，但事实上，现在的应用早已就超过了这个速率。连接电缆线最长为15m。,(2)电气特性 RS-232C采用非平衡型电气特性，-,(3)功能特性,RS-232C定义了25针
21、标准联接器中的20条根信号线，其中有2根地线、4根数据线、11根控制线、3根定时线，剩余5根线备用或未定义。规定了什么电路应当连接到25根引脚中的哪一根以及该引脚的作用。,(3)功能特性 RS-232C定义了25针标准联接器中的2,(4)规程特性,RS-232C的工作过程是在各条控制信号线的有序的“ON”(逻辑“0”)和“OFF”(逻辑“1”)状态的配合下进行的。在DTE-DCE连接情况下，只有当CD(DTR)和CC(DSR)均为“ON”状态时，才具备操作的基本条件。若DTE要发送数据，则首先将CA(RTS)置为“ON”状态，等待CB(CTS)应答信号位“0”状态后，才能在BA(TD)上发送数
22、据。,(4)规程特性 RS-232C的工作过程是在各条控制信号线,第四节 数据链路层,1数据链路层模型网络空间的数据传输是链路层的基本功能。实际的数据传输在数据通路中有两个传输过程：一是传送过程由网络层传向数据层，再由物理层发送。另外一个接收过程，则以相反顺序进行。,第四节 数据链路层1数据链路层模型表示层会话层网络层传输,2数据链路层的功能,数据链路层为网络层提供可靠、无差错的数据信息。向物理层请求发送，并处理发送帧和接收帧(回答帧)等。(1)帧同步帧同步是指接收方应能从接收的比特流中区分出帧的开始和结束。另外还应考虑到帧丢失、错帧重发等现象。(2)链路管理两台主机间进行通信，首先必须将物理
23、连接的这条链路建立起来。同时，在传输数据时要维持这条数据链路使用,保证数据帧的正常传输，最后在数据帧传输完毕时，要释放这条链路供其它新的数据链路的使用。数据链路的建立、维护和释放就叫做链路管理。,2数据链路层的功能数据链路层为网络层提供可靠、无差错的数据,(3)流量控制流量控制就是协调收、发双方的速率，以保证传输数据的正确性。(4)差错控制差错主要表现在：节点失效、协议使用无效、传输干扰引起的差错以及信息丢失等。差错的出现一般都是突发性的，难以检查和纠正。所以系统必须对差错进行及时控制和恢复保证正常的传输。常见的差错控制方法有自动请求重发和向前纠错方法。,(3)流量控制,3高级数据链路协议(H
24、DLC协议)实例,HDLC(High-Level Data Link Control)高级数据链路控制协议是在IBM公司早期产品同步数据链路控制环形网的SDLC(同步数据链路控制协议)的基础上发展起来的。也是IBM公司的体系结构SNA的数据链路层规程。HDLC是面向比特的数据传输控制规程，它具有高可靠性、高效率、透明传输、灵活性强且能传送任意比特的特点。HDLC目前已在网络界广泛应用，许多协议都是从它派生出来的。,3高级数据链路协议(HDLC协议)实例HDLC(High,(1)HDLC的基本概念,1)主站主要功能是发送命令帧和接收响应帧，并负责对整个链路进行控制。在一个通信链路上，在同一时刻只
25、有一个站用于控制链路的工作。2)次站接收来自主站的命令帧并向主站发送响应帧。它只能同主站交换数据，而不能同其他次站交换数据，次站受主站控制。3)复合站兼有主站功能和次站功能的通信站，既能发送命令帧又能接受命令帧，并负责整个链路控制。,(1)HDLC的基本概念1)主站,(2)链路结构,1)非平衡链路结构。非平衡型链路结构也有两种组成方法：一种方法是链路的一端为主站，另一端为一个次站，称为点-点式。对称结构实质上是连接两个独立的点-点式非平衡型链路的逻辑结构，在这种结构中有两条独立的主站到次站的通路，但它们复用同一条链路。非平衡型链路的另一种组成方法是链路一端为主站，另一端为多个次站，称为点-多点
26、式。无论那种链路结构，站点之间均以帧为单位传输数据或状态变化的信息，其方式具有“行为-应答”的特点。,响应 命令,响应 命令,(2)链路结构1)非平衡链路结构。非平衡型链路结构也有两种组,平衡型链路结构,平衡型链路结构有两种组成方法：一种方法是通信双方中每一方均由主站和次站叠合组成，且主、次站间配对通信，称为对称结构。另一种方法是通信的每一方均为复合站，且两复合站具有同等能力，称为平衡结构。,响应/命令,响应/命令,响应 命令,响应 命令,平衡型链路结构平衡型链路结构有两种组成方法：一种方法是通信双,(3)数据传输工作方式,HDLC规定了三种数据传输操作方式：正常响应方式NRM(Normal
27、Response Mode)、异步响应方式ARM(Asynchronous Response Mode)和异步平衡方式ABM(Asynchronous Balance Mode)。,(3)数据传输工作方式HDLC规定了三种数据传输操作方式：正,1)NRM,这是一种不平衡结构的操作方式。在该方式下，次站只是在确切地接收到来自主站的允许传输的命令之后，方可开始响应，传送一帧或多帧数据，同时保持占线状态。次站必须明确地表示哪一帧是最后的响应帧。次站在发出最后的响应帧后，将停止发送，直到再次收到主站的确切的允许传输命令后才能重新开始传输。,1)NRM这是一种不平衡结构的操作方式。在该方式下，次站只是,
28、2)ARM,这也是一种不平衡结构的操作方式。在该方式下，次站不必一定要在接收到主站的允许传输的命令后才进行传输。这种异步传输可以是一帧或多帧；可以用来传送数据，也可以用来传送次站的状态变化信息。,2)ARM这也是一种不平衡结构的操作方式。在该方式下，次站不,3)ABM,这是一种平衡结构的操作方式。在该方式下，复合站可以自动地决定数据的传输，而不必得到另一个复合站的允许。这种异步传输可以是一帧或多帧；既可以用来传送数据，也可以用来传送发送站的状态变化信息。,3)ABM这是一种平衡结构的操作方式。在该方式下，复合站可以,(4)HDLC帧的结构,F A C I FCS F,F(字段标志)：为了准确识
29、别长度可变的帧，必须在帧的首尾设定标志。由于各字段都可根据标志加以识别，所以在HDLC中无需使用控制字符来实施对数据链路的控制，而只需根据帧中控制字段的各不同位及其组合来实施控制功能。A(地址字段)：地址字段用来表示命令帧或响应帧的地址。命令帧中的地址字段携带的是对方的地址，而响应帧中地址字段为本方地址。也就是说，命令帧和响应帧的地址部分均需给出次站的地址。,(4)HDLC帧的结构 F,I(信息字段)：信息字段用于传输用户数据。数据链路对HDLC提供完全透明的信息传输。信息字段由任意位组成，其长度在理论上没有限制。但在实际应用中，常根据相关因素综合权衡,规定出一帧的总长度和对超长帧的处理办法。
30、目前国际上用的最多的是1000-2000位左右的长度。在X.25协议中，信息字段的最大长度一般为128字节或256字节。FCS(帧校验字段)：帧校验字段FCS共16位，采用循环冗余校验方法，用来检查所接收的信息是否在传输程中发生了差错。C(控制字段)：控制字段C共占8位，可构成各种命令和响应用来完成传输控制功能。,I(信息字段)：信息字段用于传输用户数据。数据链路对HDLC,(5)HDLC的三种类型帧,HDLC的帧中的控制段C有三种格式，相应的HDLC也由三种格式。信息帧(I帧)、监控帧(S帧)、无编号帧(U帧)。,8bit 8bit 8bit h bit 16bit 8bit,(5)HDLC
31、的三种类型帧HDLC的帧中的控制段C有三种格式,1)信息帧I,信息帧用于传送有效信息或数据，简称I帧。每个I帧有一个标志位、一个发送序号N(S)，一个接收序号N(R)和一个P/F位来标志。控制字段第2、3、4位为发送帧序号N(S)，它由发送方在发送前填入的发送流水号，用来供收发双方检查是否有遗漏或重复帧发生。控制字段的第6、7、8位为接收帧序号N(R)，它由接收方填入的，期望接收下一帧号，也表示接收方正确地接收到N(R)-1个帧，N(S)和N(R)均为位二进制编码，可取最大值(23-1)=7。,1)信息帧I信息帧用于传送有效信息或数据，简称I帧。每个I帧,2)监控帧S,监控帧用于差错控制和流量
32、控制，通常简称S帧。S帧以控制字段第一、二位为“10”来标志。S帧不带信息字段，只有6个字节即48个比特。S帧的控制字段的第三、四位为S帧类型码。00-接收就绪(RR)，由主站或从站发送。主站可以使用RR型S帧来轮询从站，即希望从站传输编号为N(R)的I帧，若存在这样的帧，便进行传输；从站也可以用RR型S帧来作响应，表示从站希望从主站那里接收的下一个I帧的编号是N(R)。01-拒绝(REJ)，由主站或从站发送，用以要求发送方对从编号为N(R)开始的帧及其以后所有的帧进行重发，这也暗示N(R)以前的I帧已被正确接收。10-接收未就绪(RNR)，表示编号小于N(R)的I帧已被收到，但目前正处于忙状
33、态，尚未准备好接收编号为N(R)的I帧，这可用来对链路流量进行控制。11-选择拒绝(SREJ)，它要求发送方发送编号为N(R)的单个I帧，并暗示其它编号的I帧已全部确认。,2)监控帧S 监控帧用于差错控制和流量控制，通常简称S,接收就绪RR型S帧和接收未就绪RNR型S帧有两个主要功能：首先，这两种类型的S帧用来表示从站已准备好或未准备好接收信息。其次，确认编号小于N(R)的所有接收到的I帧。拒绝REJ和选择拒绝SREJ型S帧，用于向对方站指出发生了差错。REJ帧用于Go-back-N策略，用以请求重发N(R)起始的所有帧，而N(R)以前的帧已被确认，当收到一个N(S)等于REJ型S帧的N(R)
34、的I帧后，REJ状态即可清除。SREJ帧用于选择重发策略，当收到，一个N(S)等SREJ帧的N(R)的I帧时，SR由状态即应消除。,接收就绪RR型S帧和接收未就绪RNR型S帧有两个主要功能：首,3)无编号帧U,无编号帧因其控制字段中不包含编号N(S)和N(R)而得名简称U帧。它被用来传递命令/响应等各种控制信息，通常与用户无关，且在传输中优先。无编号帧控制字段的第1、2位为11，第5位为0，第3、4、6、7、8位为命令/响应编码，共可发25种命令/响应等控制信息。,3)无编号帧U无编号帧因其控制字段中不包含编号N(S)和N(,（6)HDLC帧格式的进一步说明,地址字段和控制字段可按8位位组的倍
35、数进行扩展。地址字段的扩展:如果双方事先约定地址字段是可以扩展的，则地址字节的第1位为0时，表示它后面的字节仍为地址字节，依次类推，直到出现一个第1位为1的字节为止，该字节就是地址字段的最后一个字节；控制字段的扩展：控制字段可以扩展为两个字节。扩展后的控制字段主要增加了N(S)和N(R)的长度，即由原来的3位增加到7位，序号的模数由原来的8增加到128。控制字段的扩展是通过相应的U帧来设置的。,（6)HDLC帧格式的进一步说明地址字段和控制字段可按8位位,P/F位的作用,探询位P是主站用来请求(探询)次站发送信息或作出响应的。终结位F是次站用来响应主站探询的。在NRM方式中，主站可以通过发送P
36、位为1的S帧来请求I帧或响应。次站必须收到P位为1的命令帧之后才能传输，当发送最后一帧时，将F位置1，表示本次传送终结。直到再次收到主站的P位为l的命令帧后，才启动下一轮的传输。在ARM方式中，主站可以通过发送P位为l的帧来迫使次站对该帧作出响应。次站在收到P位为l的帧后，应回送一个F位为1的应答帧，作为对收到P位为l帧的响应。在ABM方式中，发送站可以通过发送P位为1的帧来要求接收站对该帧作出响应。接收站应回送一个F位为1的应答帧作为响应。此外，在主站或发送站在发送P位为1的命令帧后，必须等到次站或接收站发来的F位为1的应答帧之后，才能发送新的P位为1的命令帧。,P/F位的作用探询位P是主站
37、用来请求(探询)次站发送信息或作,第五节 网络层,1网络层的概述网络层也称通信子网，是OSI参考模型的第三层。它介于运输层和数据链路层之间，是通信子网的最高层，高层与低层之间的界面层。网络层用于控制通信子网的操作，是通信子网与资源子网的接口。网络层主要功能就是实现整个网络系统内连接，为传输层提供整个网络范围内两个终端用户之间数据传输通路，并向传输层提供了两种类型的接口服务：数据报和虚电路。网络层为了能够保证两个终端用户数据传输通路正常，网络层还需要解决包括建立、保持、释放连接以及由此引起的路径选择、流量控制、拥塞和锁死等问题。这是应为两个主机之间通信的通路有可能包括许多段链路，因此通信时由上述
38、情况引起的问题是不可避免的。解决这些问题是网络层非常重要的一部分工作。,第五节 网络层1网络层的概述,2数据报和虚电路,网络层向传输层提供的两大主要服务类型：虚电路服务和数据报服务。,2数据报和虚电路网络层向传输层提供的两大主要服务类型：虚电,(1)虚电路服务,为了在通信网络中进行数据传输，网络的源节点和目的节点之间首先要建立一条逻辑通道。因这条逻辑通道不是专用的，因此，称为“虚”电路。每个主机到其它任一主机之间都可能先建立了若干条逻辑电路(虚电路)来支持特定的两个系统之间的数据传输。两个系统之间也可以有多条虚电路为不同的数据服务。这些虚电路的实际路径可能相同，也可能不同。因此，在每个节点上都
39、保存了一张虚电路表，表中各项记录了一个打开的虚电路的信息、虚电路号、前节点标记(目的地址)、下一节点标记等信息。这些信息是在虚电路建立的过程中被确认的。,(1)虚电路服务 为了在通信网络中进行数据传输，网络的源节,lfc:注意：教材中的图3-11有误，正确的图如下。,H1H2H4H3H5ABCED节点,(2)数据报服务,数据报服务方式，虽然每个结结点同样都有一张路由表，但它不是向虚电路服务方式那样按虚电路号找下一个结点，它是根据每个分组所携带的信宿结点地址来决定路由，对分组进行转发的。,(2)数据报服务数据报服务方式，虽然每个结结点同样都有一张路,3.路由选择,(1)路径的选择应遵守如下原则：
40、数据传送的时间尽可能短。数据传输中各结点负载要均衡，信息流量要均匀。选用的路径选择算法要实用、简单和可实现。算法适应性强。,3.路由选择(1)路径的选择应遵守如下原则：,(2)路径选择的算法,最短路径选择算法集中路径选择独立路径选择扩散式路径选择 选择扩散式路径选择 分布式路径选择,(2)路径选择的算法最短路径选择算法,4.流量控制与死锁,流量就是计算机网络中的通信量，即计算机网络中的报文流或分组流。网络层流量控制的作用就是保证通信子网提供能使信息在结点之间畅通无阻，顺利流通的通路。主要功能就是：防止网络过载而引起的网络数据吞吐量下降和时延增加；避免死锁；公平地在用户之间分配资源。,4.流量控
41、制与死锁 流量就是计算机网络中的通信量，即计算机网,第六节 传输层与高层协议,1.传输层 传输层也称运输层，是OSI的第四层。是资源子网与通信子网的界面与桥梁，实现通信子网主机到主机之间透明的数据传输(通信)。是数据传输的最高层，又是面向网络通信的低三层(物理层、数据两路层)网络层和面向信息处理的高三层(应用层、表示层、会话层)之间的中间层，起到承上启下的作用。,第六节 传输层与高层协议1.传输层,会话层、表示层、应用层这三层统称为高层协议。(1)会话层基本概念会话层服务就如同两个人进行对话。对话包括如下几个方面：会话方式：会话协调：会话同步：会话隔离：,二、高层协议,二、高层协议,二、高层协议,(2)表示层 表示层的工作是对应用层送来的命令和数据内容加以解释说明，对正文进行压缩及各种变幻，以便用户使用。例如，当网络中使用不同的计算机代码、不同的文件格式，以及各种不兼容的终端时，均可在这一层进行交换。表示层的主要服务是：,二、高层协议(2)表示层,第六节 传输层与高层协议,二、高层协议(2)表示层 表示层的主要服务是：语法转换 语法选择(3)应用层 应用层的概念 应用实体 应用层的功能,第六节 传输层与高层协议二、高层协议,作 业：,P74T2、5、7、8、9,作 业：P74T2、5、7、8、9,
