【正文】 線路交換 線路交換進行通信：是指在兩個站之間有一個實際的物理連接，這種連接是結(jié)點之間線路的連接序列。 線路通信三種狀態(tài)：線路建立、數(shù)據(jù)傳送、線路拆除線路交換缺點：典型的用戶/主機數(shù)據(jù)連接狀態(tài)，在大部分的時間內(nèi)線路是空閑的，因而用線路交換方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)連接效率低下；為連接提供的數(shù)據(jù)速率是固定的，因而連接起來的兩個設(shè)備必須用相同的數(shù)據(jù)率發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，這就限制了網(wǎng)絡(luò)上各種主機以及終端的互連通信。分組交換技術(shù) 分組交換的優(yōu)點：線路利用率提高；分組交換網(wǎng)可以進行數(shù)據(jù)率的轉(zhuǎn)換；在線路交換網(wǎng)絡(luò)中，若通信量較大可能造成呼叫堵塞的情況，即網(wǎng)絡(luò)拒絕接收更多的連接要求直到網(wǎng)絡(luò)負(fù)載減輕為止；優(yōu)先權(quán)的使用。 分組交換和報文交換主要差別：在分組交換網(wǎng)絡(luò)中，要限制所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單位的長度。報文交換系統(tǒng)卻適應(yīng)于更大的報文。 虛電路的技術(shù)特點：在數(shù)據(jù)傳送以前建立站與站之間的一條路徑。 數(shù)據(jù)報的優(yōu)點：避免了呼叫建立狀態(tài)，如果發(fā)送少量的報文，數(shù)據(jù)報是較快的；由于其較原始，因而較靈活；數(shù)據(jù)報傳遞特別可靠。 幾點說明： 路線交換基本上是一種透明服務(wù)，一旦連接建立起來，提供給站點的是固定的數(shù)據(jù)率，無論是模擬或者是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，都可以通過這個連接從源傳輸?shù)侥康?。而分組交換中，必須把模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)才能傳輸。 外部和內(nèi)部的操作 外部虛電路，內(nèi)部虛電路。當(dāng)用戶請求虛電路時，通過網(wǎng)絡(luò)建立一條專用的路由，所有的分組都用這個路由。 外部虛電路，內(nèi)部數(shù)據(jù)報。網(wǎng)絡(luò)分別處理每個分組。于是從同一外部虛電路送來的分組可以用不同的路由。在目的結(jié)點，如有需要可以先緩沖分組，并把它們按順序傳送給目的站點。 外部數(shù)據(jù)報，內(nèi)部數(shù)據(jù)報。從用戶和網(wǎng)絡(luò)角度看，每個分組都是被單獨處理的。 外部數(shù)據(jù)報，內(nèi)部虛電路。外部的用戶沒有用連接，它只是往網(wǎng)絡(luò)發(fā)送分組。而網(wǎng)絡(luò)為站之間建立傳輸分組用的邏輯連接，而且可以把連接另外維持一個擴展的時間以便滿足預(yù)期的未來需求。幀中繼交換 ：(1)用于建立和終止虛電路的呼叫控制分組與數(shù)據(jù)分組使用相同的通道和虛電路；(2)第三層實現(xiàn)多路復(fù)用虛電路；(3)在第二層和第三層都包含著流控和差錯控制機制。 ：(1)呼叫控制信號與用戶數(shù)據(jù)采用分開的邏輯連接，這樣，中間結(jié)點就不必維護與呼叫控制有關(guān)的狀態(tài)表或處理信息；(2)在第二層而不是在第三層實現(xiàn)邏輯連接的多路復(fù)用和交換，這樣就省掉了整個一層的處理；(3)不采用一步一步的流控和差錯控制。 在高速H通道上幀中繼的四種應(yīng)用：數(shù)據(jù)塊交互應(yīng)用；文件傳輸；低速率的復(fù)用；字符交互通信。信元交換技術(shù) ATM信元 ATM數(shù)據(jù)傳送單位是一固定長度的分組，稱為信元，它有一個信元頭及一個信元信息域。信元長度為53個字節(jié)，其中信元頭占5個字節(jié)，信息域占48個字節(jié)。 信元頭主要功能是：信元的網(wǎng)絡(luò)路由。 ATM采用了異步時分多路復(fù)用技術(shù)ATDM，ATDM采用排隊機制，屬于不同源的各個信元在發(fā)送到介質(zhì)上之前，都要被分隔并存入隊列中，這樣就需要速率的匹配和信元的定界。 應(yīng)用獨立：主要表現(xiàn)在時間獨立和語義獨立兩方面。時間獨立即應(yīng)用時鐘和網(wǎng)絡(luò)時鐘之間沒有關(guān)聯(lián)。語義獨立即在信元結(jié)構(gòu)和應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元之間無關(guān)聯(lián)，所有與應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)都在信元的信息域中。 ATM信元標(biāo)識 ATM采用虛擬通道模式，通信通道用一個邏輯號標(biāo)識。對于給定的多路復(fù)用器，該標(biāo)識是本地的，并在任何交換部件處改變。 通道的標(biāo)識基于兩種標(biāo)識符，即虛擬通路標(biāo)識VPI和虛擬通道標(biāo)識VCI。一個虛擬通路VP包含有若干個虛擬通道VC ATM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 虛擬通道VC：用于描述ATM信元單向傳送的一個概念，信元都與一個惟一的標(biāo)識值虛擬通道標(biāo)識符VCI相聯(lián)系。 虛擬通路VP：用于描述屬于虛擬通路的ATM信元的單向傳輸?shù)囊粋€概念，虛擬通路都與一個標(biāo)識值虛擬通路標(biāo)識符相聯(lián)系。虛擬通道和虛擬通路者用來描述ATM信元單向傳輸?shù)穆酚?。每個虛擬通路可以用復(fù)用方式容納多達65535個虛擬通道，屬于同一虛擬通道的信元群，擁用相同虛擬通道標(biāo)識VCI，它是信元頭一部分。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議的定義 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：是計算機之間相互通信的層次，以及各層中的協(xié)議和層次之間接口的集合。 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：是計算機網(wǎng)絡(luò)和分布系統(tǒng)中互相通信的對等實體間交換信息時所必須遵守的規(guī)則的集合。 語法（syntax）：包括數(shù)據(jù)格式、編碼及信號電平等。 語義（semantics）：包括用于協(xié)議和差錯處理的控制信息。 定時（timing）：包括速度匹配和排序。開放系統(tǒng)互連參考模型 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO在1979年建立了一個分委員會來專門研究一種用于開放系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，提出了開放系統(tǒng)互連OSI模型，這是一個定義連接異種計算機的標(biāo)準(zhǔn)主體結(jié)構(gòu)。 OSI簡介：OSI采用了分層的結(jié)構(gòu)化技術(shù)，共分七層，物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層。 OSI參考模型的特性：是一種異構(gòu)系統(tǒng)互連的分層結(jié)構(gòu)；提供了控制互連系統(tǒng)交互規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)骨架；定義一種抽象結(jié)構(gòu)，而并非具體實現(xiàn)的描述；不同系統(tǒng)中相同層的實體為同等層實體；同等層實體之間通信由該層的協(xié)議管理；相信層間的接口定義了原語操作和低層向上層提供的服務(wù)；所提供的公共服務(wù)是面向連接的或無連接的數(shù)據(jù)服務(wù)；直接的數(shù)據(jù)傳送僅在最低層實現(xiàn)；每層完成所定義的功能，修改本層的功能并不影響其他層。 物理層：提供為建立、維護和拆除物理鏈路所需要的機械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性；有關(guān)的物理鏈路上傳輸非結(jié)構(gòu)的位流以及故障檢測指示。 數(shù)據(jù)鏈路層：在網(wǎng)絡(luò)層實體間提供數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的功能和過程；提供數(shù)據(jù)鏈路的流控。 網(wǎng)絡(luò)層：控制分組傳送系統(tǒng)的操作、路由選擇、擁護控制、網(wǎng)絡(luò)互連等功能，它的作用是將具體的物理傳送對高層透明。 傳輸層：提供建立、維護和拆除傳送連接的功能；選擇網(wǎng)絡(luò)層提供最合適的服務(wù)；在系統(tǒng)之間提供可靠的透明的數(shù)據(jù)傳送，提供端到端的錯誤恢復(fù)和流量控制。 會話層：提供兩進程之間建立、維護和結(jié)束會話連接的功能；提供交互會話的管理功能，如三種數(shù)據(jù)流方向的控制，即一路交互、兩路交替和兩路同時會話模式 。 表示層：代表應(yīng)用進程協(xié)商數(shù)據(jù)表示；完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、格式化和文本壓縮。 應(yīng)用層：提供OSI用戶服務(wù)，例如事務(wù)處理程序、文件傳送協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)管理等。TCP/IP的分層 TCP/IP的分層模型 Internet采用了TCP/IP協(xié)議，如同OSI參考模型，TCP/IP也是一種分層模型。它是基于硬件層次上的四個概念性層次構(gòu)成，即網(wǎng)絡(luò)接口層、IP層、傳輸層、應(yīng)用層。 網(wǎng)絡(luò)接口層：也稱數(shù)據(jù)鏈路層，這是TCP/IP最底層。功能：負(fù)責(zé)接收IP數(shù)據(jù)報并發(fā)送至選定的網(wǎng)絡(luò)。 IP層：IP層處理機器之間的通信。功能：它接收來自傳輸層的請求，將帶有目的地址的分組發(fā)送出去。將分組封裝到數(shù)據(jù)報中，填入數(shù)據(jù)報頭，使用路由算法以決定是直接將數(shù)據(jù)報傳送至目的主機還是傳給路由器，然后把數(shù)據(jù)報送至相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口來傳送。 傳輸層：是提供應(yīng)用層之間的通信，即端到端的通信。功能：管理信息流，提供可靠的傳輸服務(wù)，以確保數(shù)據(jù)無差錯的地按序到達。 TCP/IP模型的分界線 協(xié)議地址分界線：以區(qū)分高層和低層的尋址，高層尋址使用IP地址，低層尋址使用物理地址。應(yīng)用程序IP層之上的協(xié)議軟件只使用IP地址，而網(wǎng)絡(luò)接口層處理物理地址。 操作系統(tǒng)分界線：以區(qū)分系統(tǒng)與應(yīng)用程序。在傳輸層和應(yīng)用層之間。 復(fù)用與分解 發(fā)送報文時，發(fā)送方在報文中加和了報文類型、選用協(xié)議等附加信息。所有的報文以幀的形式在網(wǎng)絡(luò)中復(fù)用傳送，形成一個分組流。在接收方收到分組時，參考附加信息對接收到的分組進行分解。IP協(xié)議 Internet體系結(jié)構(gòu) 一個TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)提供了三組服務(wù)。最底層提供無連接的傳送服務(wù)為其他層的服務(wù)提供了基礎(chǔ)。第二層一個可靠的傳送服務(wù)為應(yīng)用層提供了一個高層平臺。最高層是應(yīng)用層服務(wù)。 IP協(xié)議： 這種不可靠的、無連接的傳送機制稱為internet協(xié)議。 IP協(xié)議三個定義： （1）IP定義了在TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳送的基本單元和數(shù)據(jù)格式。 （2）IP軟件完成路由選擇功能，選擇數(shù)據(jù)傳送的路徑。 （3）IP包含了一組不可靠分組傳送的規(guī)則，指明了分組處理、差錯信息發(fā)生以及分組德育的規(guī)則。 IP數(shù)據(jù)報：聯(lián)網(wǎng)的基本傳送單元是IP數(shù)據(jù)報，包括數(shù)據(jù)報頭和數(shù)據(jù)區(qū)部分。 IP數(shù)據(jù)報封裝：物理網(wǎng)絡(luò)將包括數(shù)據(jù)報報頭的整個數(shù)據(jù)報作為數(shù)據(jù)封裝在一個幀中。 MTU網(wǎng)絡(luò)最大傳送單元：不同類型的物理網(wǎng)對一個物理幀可傳送的數(shù)據(jù)量規(guī)定不同的上界。 IP數(shù)據(jù)報的重組：一是在通過一個網(wǎng)絡(luò)重組；二是到達目的主機后重組。后者較好，它允許對每個數(shù)據(jù)報段獨立地進行路由選擇，且不要求路由器對分段存儲或重組。 生存時間：IP數(shù)據(jù)報格式中設(shè)有一個生存時間字段，用來設(shè)置該數(shù)據(jù)報在聯(lián)網(wǎng)中允許存在的時間，以秒為單位。如果其值為0，就把它從互聯(lián)網(wǎng)上刪除，并向源站點發(fā)回一個出錯消息。 IP數(shù)據(jù)報選項： IP數(shù)據(jù)報選項字段主要是用于網(wǎng)絡(luò)測試或調(diào)試。包括：記錄路由選項、源路由選項、時間戳選項等。 路由和時間戳選項提供了一種監(jiān)視或控制互聯(lián)網(wǎng)路由器路由數(shù)據(jù)報的方法。用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP UDP協(xié)議功能 為了在給定的主機上能識別多個目的地址，同時允許多個應(yīng)用程序在同一臺主機上工作并能獨立地進行數(shù)據(jù)報的發(fā)送和接收，設(shè)計用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP。 使用UDP協(xié)議包括：TFTP、SNMP、NFS、DNS UDP使用底層的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議來傳送報文，同IP一樣提供不可靠的無連接數(shù)據(jù)報傳輸服務(wù)。它不提供報文到達確認(rèn)、排序、及流量控制等功能。 UDP的報報文格式 每個UDP報文分UDP報頭和UDP數(shù)據(jù)區(qū)兩部分。報頭由四個16位長（8字節(jié)）字段組成，分別說明該報文的源端口、目的端口、報文長度以及校驗和。 UDP協(xié)議的分層與封裝 在TCP/IP協(xié)議層次模型中，UDP位于IP層之上。應(yīng)用程序訪問UDP層然后使用IP層傳送數(shù)據(jù)報。IP層的報頭指明了源主機和目的主機地址，而UDP層的報頭指明了主機上的源端口和目的端口。 UDP的復(fù)用、分解與端口 UDP軟件應(yīng)用程序之間的復(fù)用與分解都要通過端口機制來實現(xiàn)。每個應(yīng)用程序在發(fā)送數(shù)據(jù)報之前必須與操作系統(tǒng)協(xié)商以獲得協(xié)議端口和相應(yīng)的端口號。 UDP分解操作：從IP層接收了數(shù)據(jù)報之后，根據(jù)UDP的目的端口號進行分解操作。 UDP端口號指定有兩種方式：由管理機構(gòu)指定的為著名端口和動態(tài)綁定的方式?？煽康臄?shù)據(jù)流傳輸TCP TCP/IP的可靠傳輸服務(wù)五個特征：面向數(shù)據(jù)流、虛電路連接、有緩沖的傳輸、無結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流、全雙工的連接。 TCP采用了具有重傳功能的肯定確認(rèn)技術(shù)作為可靠數(shù)據(jù)流傳輸服務(wù)的基礎(chǔ)。 為了提高數(shù)據(jù)流傳輸過程的效率，在上述基礎(chǔ)上引入滑動窗口協(xié)議，它允許發(fā)送方在等待一個確認(rèn)之前可以發(fā)送多個分組?；瑒哟翱趨f(xié)議規(guī)定只需重傳未被確認(rèn)的分組，且未被確認(rèn)的分組數(shù)最多為窗口的大小。 TCP功能 TCP定義了兩臺計算機之間進行可靠的傳輸而交換的數(shù)據(jù)和確認(rèn)信息的格式，以及計算機為了確保數(shù)據(jù)的正確到達而采取的措施。 TCP連接使用是一個虛電路連接，連接使用一對端點來標(biāo)識，端點定義為一對整數(shù)（host,port）其中host是主機的IP地址，port是該主機上TCP端口號。 TCP使用專門的滑動窗口協(xié)議機制來解決傳輸效率和流量控制這兩個問題，TCP采用的滑動窗口機制解決了端到端的流量控制，但并未解決整個網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制。 TCP允許隨時改變窗口小，通過通告值來說明接收方還能再接收多少數(shù)據(jù)，通告值增加，發(fā)送方擴大發(fā)送滑動窗口；通告值減小，發(fā)送方縮小發(fā)送窗口。 TCP的報文格式 報文分為兩部分：報頭和數(shù)據(jù)，報頭攜帶了所需要的標(biāo)識和控制信息。 確認(rèn)號字段指示本機希望接收下一個字節(jié)組的序號； 順序號字段的值是該報文段流向上的數(shù)據(jù)流的位置，即發(fā)送序號； 確認(rèn)號指的是與該報文段流向相反方向的數(shù)據(jù)流。 TCP使用6位長的碼位來指示報文段的應(yīng)用目的和內(nèi)容 URG緊急指針字段可用；ACK確認(rèn)字段可用；PSH請求急近操作；RST連接復(fù)位；SYN同步序號；FIN發(fā)送方字節(jié)流結(jié)束。 TCP的三次握手 為了建立一個TCP連接，兩個系統(tǒng)需要同步其初始TCP序號ISN。序號用于跟蹤通信順序并確保多個包傳輸時沒有丟失。初始序號是TCP連接建立時的起始編號。 同步是通過交換攜帶有ISN和1位稱為SYN的控制位的數(shù)據(jù)包來實現(xiàn)的。 握手可由一方發(fā)起也可以雙方發(fā)起，建立就可以實現(xiàn)雙向?qū)Φ鹊財?shù)據(jù)流動，沒有主從關(guān)系。局域網(wǎng)定義和特性 局域網(wǎng)（Local Area Network）即LAN：將小區(qū)域內(nèi)的各種通信設(shè)備互聯(lián)在一起的通信網(wǎng)絡(luò)。 局域網(wǎng)三個特性：（1）（2）（3）低誤碼率1081011。 決定局域網(wǎng)特性的三個技術(shù)：（1）用以傳輸數(shù)據(jù)的介質(zhì)（2）用以連接各種設(shè)備的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（3）用以共享資源的介質(zhì)控制方法。 設(shè)計一個好的介質(zhì)訪問控制協(xié)議三個基本目標(biāo)：（1）協(xié)議要簡單（2）獲得有效的通道利用率（3）對網(wǎng)上各站點用戶的公平合理。以太網(wǎng)Ethernet 以太網(wǎng)是一種總路線型局域網(wǎng)，采用載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測CSMA/