【文章內(nèi)容簡介】 一條物理鏈路，這就是 LLC子層的復(fù)用功能。需要注意的是一個(gè)應(yīng)用可同時(shí)使用多個(gè)服務(wù)訪問點(diǎn)，一個(gè)服務(wù)訪問點(diǎn)在一個(gè)時(shí)間只能為一個(gè)應(yīng)用服務(wù)。 ． 面向連接和面向無連接的服務(wù) 面向連接的服務(wù)相當(dāng)于虛電路，面向連接是在數(shù)據(jù)交換之前，必須建立連接，數(shù)據(jù)交換結(jié)束需要終止這個(gè)連接。它的開銷較大，因?yàn)槊看瓮ㄐ哦家?jīng)過連接建立，數(shù)據(jù)傳輸和連接斷開三個(gè)階段。 無連接服務(wù)就是數(shù) 據(jù)報(bào)服務(wù)。無連接服務(wù)不需要建立連接，不需要確認(rèn)，實(shí)現(xiàn)簡單，因而在局域網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。這種服務(wù)可用于點(diǎn)對點(diǎn)通信、對所有用戶發(fā)送信息和廣播和只向部分用戶發(fā)送信息的多播。 無連接服務(wù)的優(yōu)點(diǎn)在于靈活方便，比較迅速。但無連接不能防止報(bào)文的丟失，重復(fù)和無實(shí)驗(yàn)二：數(shù)據(jù)傳輸 9 序。數(shù)據(jù)鏈路層無連接服務(wù)適合于廣播和多播。例如向網(wǎng)絡(luò)中的用戶定期廣播實(shí)時(shí)或有關(guān)網(wǎng)絡(luò)管理的信息，這些都沒必要讓用戶發(fā)回確認(rèn)信息。 ． 自環(huán)、廣播和組播 自環(huán)、廣播和組播都是目的地址特殊的數(shù)據(jù)傳輸方式。自環(huán)指數(shù)據(jù)發(fā)往本機(jī)應(yīng)用。多數(shù)數(shù)據(jù)鏈路層都支持自環(huán)接口（ Loopback Interface）以允許在同一臺主機(jī)上的兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)行通信。在實(shí)際的 TCP/IP 協(xié)議中， 這個(gè) IP 地址分配給自環(huán)接口，命名為 localhost，一個(gè)自環(huán)接口的 IP 數(shù)據(jù)報(bào)不能出現(xiàn)在任何的網(wǎng)絡(luò)之上。 在 TTP 無線傳輸平臺中，用一個(gè) 16 位的無符號整數(shù)句柄標(biāo)識一個(gè)物理鏈路 ，這個(gè)句柄對應(yīng)著一個(gè)物理連接兩端的物理地址。數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn)指定了兩個(gè)特殊的句柄： Loopback （ 0x0000）指向本機(jī)的自環(huán)鏈路 BroadCast（ 0x00FF）廣播到網(wǎng)絡(luò)的每臺主機(jī) 廣播和組播都是一 種目的地址不唯一的，不要求響應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸方式。廣播和組播既可以是面對物理鏈路層面上對網(wǎng)絡(luò)上不同主機(jī)，也可以是面對邏輯鏈路層面上相同或不同主機(jī)中的不同應(yīng)用。 BroadCast（ 0x00FF）廣播到網(wǎng)絡(luò)的每臺主機(jī) 圖 23 廣播圖示 ． 協(xié)議實(shí)現(xiàn)的多樣性和互操作性 本設(shè)計(jì)中的會話層協(xié)議是一個(gè)精簡的 OBEX 協(xié)議，協(xié)議的實(shí)現(xiàn)可以有多種方式，只要遵守協(xié)議的規(guī)定和流程，不同的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該具有良好的互操作性。 實(shí)驗(yàn)提供封裝了數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的 DLL，以及具有基本框架的上層應(yīng)用程序，學(xué)生可以根據(jù)會話層的協(xié)議編程實(shí)現(xiàn) 一個(gè)上層應(yīng)用來和本實(shí)驗(yàn)中的程序進(jìn)行通信。 實(shí)驗(yàn)二：數(shù)據(jù)傳輸 10 表示會話層 應(yīng)用程序數(shù)據(jù)鏈路層 動態(tài)鏈接庫硬件 模塊表示會話層 應(yīng)用程序數(shù)據(jù)鏈路層 動態(tài)鏈接庫硬件 模塊表示會話層 應(yīng)用程序數(shù)據(jù)鏈路層 動態(tài)鏈接庫硬件 模塊表示會話層 應(yīng)用程序數(shù)據(jù)鏈路層 動態(tài)鏈接庫表示會話層 應(yīng)用程序數(shù)據(jù)鏈路層 動態(tài)鏈接庫硬件 模塊表示會話層 應(yīng)用程序數(shù)據(jù)鏈路層 動態(tài)鏈接庫硬件 模塊表示會話層 應(yīng)用程序數(shù)據(jù)鏈路層 動態(tài)鏈接庫硬件 模塊 圖 24 層 與 層 的傳輸 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ． 面向連接 1 建立物理鏈路 ACLhandle 2 注冊服務(wù)訪問點(diǎn)，注冊組播組 cmpid,sap 3 建立數(shù)據(jù)鏈路層連接 LLcHandle 4 建立表示會話層連接 參數(shù)協(xié)商，應(yīng)用類型匹配 5 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸（聊天，文件傳輸） 6 斷開表示會話層連接 7 斷開數(shù)據(jù) 鏈路層連接 8 注銷組播組，服務(wù)訪問點(diǎn) 9 斷開物理鏈路 實(shí)驗(yàn)二：數(shù)據(jù)傳輸 11 圖 25 文件傳輸 圖 26 傳輸消息 結(jié)論： 與連接的客戶機(jī)做發(fā)送接收文件處理，發(fā)送與接收聊天信息，如上圖，可以看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ，數(shù)據(jù)傳輸 成功。 ． 向遠(yuǎn)端機(jī)廣播消息 實(shí)驗(yàn)二：數(shù)據(jù)傳輸 12 圖 27 面向無連接 實(shí)驗(yàn) 過程 如 下 ： 建立物理鏈路 ACLhandle 注冊服務(wù)訪問點(diǎn)，注冊組播組 cmpid,sap 向?qū)Ψ街鳈C(jī)或全網(wǎng)絡(luò)廣播，組播數(shù)據(jù)鏈路層的幀，如網(wǎng)絡(luò)信息。 在鏈路層、會話層邏輯鏈路建好后可以向?qū)Ψ街?機(jī)或全網(wǎng)絡(luò)廣播，組播會話層的幀，如聊天信息。 實(shí)驗(yàn)二：數(shù)據(jù)傳輸 13 圖 28 面向無連接 的數(shù)據(jù)傳輸 ． 適配層程序編寫 本實(shí)驗(yàn)規(guī)定會話層最大數(shù)據(jù)包長度為 10000Byte，而數(shù)據(jù)鏈路層可以接受的最大包長為250Byte，因此需要一個(gè)負(fù)責(zé)拆包組包的適配層程序。 標(biāo)準(zhǔn)的適配層程序以 DLL 函數(shù)的形式提供，本實(shí)驗(yàn)環(huán)境，提供了該 DLL 函數(shù)的 Delphi編譯環(huán)境和 VC 下的編譯環(huán)境，環(huán)境中接口定義已完成，并給出了詳細(xì)的解釋，學(xué)生有能力當(dāng)堂完成該部分程序。 編寫好的 DLL 源程序編譯過后替換原 DLL 程序，再運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序檢查對錯(cuò)，學(xué)生 可以通過該程序的編寫體會上下層協(xié)議的結(jié)合。 思考題 有連接的數(shù)據(jù)包和無連接數(shù)據(jù)包的區(qū)別？ 答：面向連接的服務(wù)相當(dāng)于虛電路，面向連接是在數(shù)據(jù)交換之前，必須建立連接，數(shù)據(jù)交換結(jié)束需要終止這個(gè)連接。它的開銷較大，因?yàn)槊看瓮ㄐ哦家?jīng)過連接建立，數(shù)據(jù)傳輸和連接斷開三個(gè)階段。無連接服務(wù)就是數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。無連接服務(wù)不需要建立連接，不需要確認(rèn)，實(shí)現(xiàn)簡單，因而在局域網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。這種服務(wù)可用于點(diǎn)對點(diǎn)通信、對所有用戶發(fā)送信實(shí)驗(yàn)二：數(shù)據(jù)傳輸 14 息和廣播和只向部分用戶發(fā)送信息的多播。無連接服務(wù)的優(yōu)點(diǎn)在于靈活方便，比較迅速。但無連接不能防止 報(bào)文的丟失，重復(fù)和無序。數(shù)據(jù)鏈路層無連接服務(wù)適合于廣播和多播。例如向網(wǎng)絡(luò)中的用戶定期廣播實(shí)時(shí)或有關(guān)網(wǎng)絡(luò)管理的信息，這些都沒必要讓用戶發(fā)回確認(rèn)信息。 數(shù)據(jù)鏈路層滑動窗窗口的作用，以及窗口大小對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懀? 答：滑動窗口協(xié)議是用來改善吞吐量的一種技術(shù)，即容許發(fā)送方在接收任何應(yīng)答之前傳送附加的包。接收方告訴發(fā)送方在某一時(shí)刻能送多少包（稱窗口尺寸）。滑動窗口的大小意味著接收方還有多大的緩沖區(qū)可以用于接收數(shù)據(jù)。發(fā)送方可以通過滑動窗口的大小來確定應(yīng)該發(fā)送多少字節(jié)的數(shù)據(jù)。當(dāng)滑動窗口為 0 時(shí)，發(fā)送方一般不能再發(fā)送數(shù)據(jù) 報(bào)，但有兩種情況除外，一種情況是可以發(fā)送緊急數(shù)據(jù)，例如，允許用戶終止在遠(yuǎn)端機(jī)上的運(yùn)行進(jìn)程。另一種情況是發(fā)送方可以發(fā)送一個(gè) 1 字節(jié)的數(shù)據(jù)報(bào)來通知接收方重新聲明它希望接收的下一字節(jié)及發(fā)送方的滑動窗口大小。 觀察會話層的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，思考會話層 MRU 對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懀? 答： Maximum Receive Unit(MRU) M R U 是會話層能接受低層服務(wù)提供者最大 SDU 的大小，默認(rèn)性能規(guī)定了其初始值被置為默認(rèn)的 SDU 大小 ,該值可在能力協(xié)商中修改。 兩層之間數(shù)據(jù)交互需注意的問題 ？ 答： 在各層間標(biāo)準(zhǔn)化接口，允許 不同的產(chǎn)品只提供各層功能的一部分，某一 層不需要知道它的下一層是如何實(shí)現(xiàn)的，而僅僅需要知道該層通過層間的接 口所提供的服務(wù)。由于每一層只實(shí)現(xiàn)一種相對獨(dú)立的功能實(shí)驗(yàn)三：無線多點(diǎn)組網(wǎng) 15 實(shí)驗(yàn)三 無線 多點(diǎn)組網(wǎng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 本實(shí)驗(yàn)中著重討論了無線網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)過程、網(wǎng)絡(luò)的路由技術(shù)以及廣播、組播的過程及實(shí)現(xiàn)。無線通信涉及蜂窩移動通信系統(tǒng)、數(shù)字廣播系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)、無線個(gè)域網(wǎng)等，基本上形成了滿足不同層次應(yīng)用需求的無線網(wǎng)絡(luò)。 學(xué)生利用已有多個(gè)設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)操作，學(xué)習(xí)無線組網(wǎng)的基本原理及相關(guān)概念，理解點(diǎn)對多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)、 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)多跳轉(zhuǎn)接的拓?fù)?結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)過程、簡單的路由協(xié)議以及廣播和組播的相關(guān)知識。 理解點(diǎn)對多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)、 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)多跳轉(zhuǎn)接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，了解組網(wǎng)過程、簡單的路由協(xié)議以及廣播和組播的概念。 實(shí)驗(yàn)原理 ．通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)可以大體歸納網(wǎng)形、星形、總線性、環(huán)形和混合形。 網(wǎng)型網(wǎng) 星型 網(wǎng) 復(fù)合型 網(wǎng) 環(huán)型 網(wǎng) 總線型 網(wǎng)網(wǎng)型網(wǎng) 星型 網(wǎng) 復(fù)合型 網(wǎng) 環(huán)型 網(wǎng) 總線型 網(wǎng) 圖 31 通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡圖 兩臺計(jì)算機(jī)能互相通信必須解決如下問題： （ 1）計(jì)算機(jī)互相通信時(shí)使用什么樣的物理媒介？信道特性？ （ 2）如果使用的通信媒介是多臺計(jì)算機(jī)共享的，如何決定在某一時(shí)刻由哪臺計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包？信道共享。 （ 3）如何對 計(jì)算機(jī)進(jìn)行編址，以唯一區(qū)分每個(gè)數(shù)據(jù)包的發(fā)送者和接收者？地址分配 （ 4）如果兩臺計(jì)算機(jī)不是直連在一起的，數(shù)據(jù)包如何選出一條從起點(diǎn)到目的地的合適的實(shí)驗(yàn)三：無線多點(diǎn)組網(wǎng) 16 通路？路由選擇 （ 5）如何檢測通信過程中的錯(cuò)誤，檢測到錯(cuò)誤后又如何去校正錯(cuò)誤？錯(cuò)誤檢測 （ 6）通信過程中使用什么數(shù)字格式來表示數(shù)據(jù)？協(xié)議 OSI 從低到高的七層分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就是一個(gè)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)層定義的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（或節(jié)點(diǎn)）有兩類： 主機(jī)：包括 PC 機(jī)、工作站、主機(jī)、文件服務(wù)器等等。 路由器：它在主機(jī)和其它路由器之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，使得主機(jī)不必和通信所用的鏈路直接相連。實(shí)現(xiàn)存儲轉(zhuǎn)發(fā)功能、執(zhí)行路由協(xié)議。 ．路由技術(shù)及組播和廣播 數(shù)據(jù)包能夠通過多條路徑從源設(shè)備到達(dá)目的設(shè)備，選擇什么路徑最合適，就是路由技術(shù)所要研究的問題。路由器之間通過路由協(xié)議交換信息，以報(bào)告它們各自所連接的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備，更新路由表。根據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸?、?shù)據(jù)包的傳輸費(fèi)用和時(shí)延，有多種路由選擇算法可供選擇。 將數(shù)據(jù)包的地址設(shè)置為一個(gè)特殊的廣播地址，網(wǎng)絡(luò)中所有的主機(jī)都能收到該數(shù)據(jù)包。每個(gè)組播組通過唯一的組播地址來識別。任何節(jié) 點(diǎn)都可以加入多個(gè)組播組，發(fā)給某個(gè)組的數(shù)據(jù)只有該組成員才能接收。組播也需要組播路由算法。 ． Ad hoc 網(wǎng)絡(luò) Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可使任何設(shè)備在任何地方都可以方便迅速組網(wǎng)。在 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)中，所有節(jié)點(diǎn)的地位都是平等的，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有路由器的功能，信息可以經(jīng)由各節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點(diǎn)。組網(wǎng)過程，如下圖 2 示例。 圖 32 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)過程 首先由一個(gè)設(shè)備（例如 b）發(fā)起查詢，如果找到多個(gè)設(shè)備，則任選其二（例如 d、 e）主動與其建鏈。在這個(gè)階段， b、 d、 e 構(gòu)成一個(gè)微微