【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 等級(jí) 可供選擇的服務(wù)包括差錯(cuò) 和丟失數(shù)據(jù)的程度、允許的平均延遲和最大延遲、允許的平均吞吐率和最小吞吐率以及優(yōu)先級(jí)水平等。根據(jù)這些要求，可將傳輸層協(xié)議服務(wù)等級(jí)細(xì)分為以下四類(lèi)： a) 可靠的面向連接的協(xié)議 b) 不可靠的無(wú)連接的協(xié)議 c) 需要定序和定時(shí)傳輸?shù)脑?huà)間傳輸協(xié)議 d) 需要快速和高可靠的實(shí)時(shí)協(xié)議 c. 數(shù)據(jù)傳輸 d. 用戶(hù)接口 e. 連接管理 f. 狀態(tài)報(bào)告 g. 安全保密 ② 服務(wù)質(zhì)量 根據(jù)用戶(hù)要求和差錯(cuò)性質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)按質(zhì)量可劃分為下列三種類(lèi)型： a. A 型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，具有可接受的殘留差錯(cuò)率和故障通知率，是一種完善的、理想的和可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù) b. B 型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，具有可接受的殘留差錯(cuò)率，和不可接受的故障通知率 c. C 型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，具有不可接受的殘留差錯(cuò)率，是一種最差的網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 。 ③ 傳輸層協(xié)議等級(jí) 傳輸層的功能按級(jí)別劃分， OSI 定義了五種協(xié)議級(jí)別，即級(jí)別 0（簡(jiǎn)單級(jí)、級(jí)別 1（基本差錯(cuò)恢復(fù)級(jí)）、級(jí)別 2（多路復(fù)用級(jí)）、級(jí)別 3（差錯(cuò)恢復(fù)和多路復(fù)用級(jí)）和級(jí)別 4（差錯(cuò)檢測(cè)、恢復(fù)及多路復(fù)用級(jí)）。 ④ 傳輸服務(wù)原語(yǔ) 服 務(wù)原語(yǔ)劃分為四種類(lèi)型： a. 請(qǐng)求 b. 指示 c. 響應(yīng) d. 確認(rèn) 5） 用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 （ 1） UDP 的基本工作過(guò)程 （ 2） UDP 的端口號(hào)分配 （ 3） UDP 的數(shù)據(jù)報(bào)格式 。源端口號(hào)、目的端口號(hào)、總長(zhǎng)度、檢驗(yàn)和 6） 傳輸控制協(xié)議 （ 1） TCP 協(xié)議的主要特點(diǎn) ① 面向連接服務(wù) ② 高可靠性 ③ 全雙工通信 ④ 支持流傳輸 ⑤ 傳輸連接的可靠建立與釋放 ⑥ 提供流量控制與擁塞控制 （ 2） TCP 的端口號(hào)分配 和 Socket 地址 ① TCP 的端口號(hào)分配 ② Socket 地址的基本概念。 TCP 協(xié)議在全網(wǎng)惟一地標(biāo)識(shí)一個(gè)進(jìn)程，需要使用網(wǎng)絡(luò)層的 16 位 IP 地址和傳輸層的 32 位端口號(hào)，一個(gè) IP 地址與一個(gè)端口號(hào)合起來(lái)就叫“ Socket”地址或稱(chēng)“套接字” （ 3） TCP 報(bào)文段格式 TCP 報(bào)文段報(bào)頭主要包括以下一些域： ① 端口號(hào) ② 序號(hào)， 32 位 ③ 確認(rèn)號(hào)， 32 位 ④ 頭部長(zhǎng)度， 4 位 ⑤ 保留， 6 位，留給今后使用，目前使用時(shí)全置 0 ⑥ 控制域 ⑦ 窗口 ⑧ 緊急指針 ⑨ 選項(xiàng) ⑩ 校驗(yàn)和 7. 高層協(xié)議介紹 1） 會(huì)話(huà)層 （ 1） 實(shí)現(xiàn)會(huì)話(huà)層連接到傳輸連接的映射 會(huì)話(huà)層的主要功能是提供建立連接并有序傳輸數(shù)據(jù)的一種方法，這種連接就叫做會(huì)話(huà) 會(huì)話(huà)連接建立的基礎(chǔ)是建立傳輸連接，只有當(dāng)傳輸連接建立好之后，會(huì)話(huà)連接才能依賴(lài)于它而建立。 （ 2） 會(huì)話(huà)連接的釋放 （ 3） 會(huì)話(huà)層管理 ① 令牌和對(duì)話(huà)管理 ② 活動(dòng)與對(duì)話(huà)單元 ③ 同步與重新同步 （ 4） OSI 會(huì)話(huà)服務(wù) 通用的功能單元包括： ① 核心功能單元，提供連接管理和全雙工數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕竟δ? ② 協(xié)商釋放功能單元，提供有次序的釋放服務(wù) ③ 半雙工功能單元，提供單向數(shù)據(jù)傳輸 ④ 同步功能單元，在會(huì)話(huà)連接期間提供同步或重新同步 ⑤ 活動(dòng)管理功能單元，提供對(duì)話(huà)活動(dòng)的識(shí)別、開(kāi)始、結(jié)束、暫停和重新開(kāi)始等 ⑥ 異常報(bào)告功能單元 （ 5） OSI 會(huì)話(huà)協(xié)議 2） 表示層 （ 1） 表示層的特點(diǎn)及功能 表示層要解決的問(wèn)題是如何描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并使之與具體機(jī)器無(wú)關(guān)，其作用是對(duì)源站內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行編碼，使之形成適合于傳輸?shù)谋忍亓?，到了目的站再進(jìn)行解碼，轉(zhuǎn)換成用戶(hù)所要求的格式 表示層的主要功能為： ① 語(yǔ)法轉(zhuǎn)換。將抽象語(yǔ)法轉(zhuǎn)換成傳輸語(yǔ)法，并在對(duì)方實(shí)現(xiàn)相反的轉(zhuǎn)換。涉及的內(nèi)容有代碼轉(zhuǎn)換、字符轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)格式的修改，以及對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作的適應(yīng)、數(shù)據(jù)壓縮、加密等。 ② 語(yǔ)法協(xié)商。根據(jù)應(yīng)用層的要求協(xié)商選用合適的上下文，即確定傳輸語(yǔ)法并傳送 ③ 連接管理。包括利用會(huì)話(huà)層服務(wù)建立表示連接，管理在這個(gè)連接之上的數(shù)據(jù)傳輸和同 步控制，以及正?；虍惓５亟K止這個(gè)連接。 （ 2） 語(yǔ)法轉(zhuǎn)換 ① 數(shù)據(jù)表示 ② 數(shù)據(jù)壓縮 ③ 網(wǎng)絡(luò)安全和保密 （ 3） OSI 表示服務(wù)原語(yǔ) （ 4） 抽象語(yǔ)法標(biāo)記 3） 應(yīng)用層 應(yīng)用層也稱(chēng)為應(yīng)用實(shí)體，它由若干個(gè)特定應(yīng)用服務(wù)元素和一個(gè)或多個(gè)公用應(yīng)用服務(wù)元素組成。 （ 1） 文件傳輸、訪(fǎng)問(wèn)和管理功能 （ 2） 電子郵件功能 （ 3） 虛擬終端協(xié)議 VTP （ 4） 其他應(yīng)用功能 第 4章 局域網(wǎng) 一、 局域網(wǎng)概述 1. 局域網(wǎng)的定義 局域網(wǎng)是一種在局部范圍內(nèi)傳遞信息和共享資源的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，廣義上可將其理解為是一種支持各類(lèi)數(shù)據(jù)通信設(shè)備間的設(shè)備互連、信息交換和資源共享的計(jì)算機(jī)化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ；狹義上要將其理解為在有限距離內(nèi)將計(jì)算機(jī)、終端及各類(lèi)外部設(shè)備通過(guò)高速傳輸線(xiàn)路連接而成的通信網(wǎng)絡(luò)。 2. 局域網(wǎng)的特點(diǎn) 1） 地理分布范圍較小，一般輻射范圍為數(shù)公里。 2） 數(shù)據(jù)傳輸速率高，一般為 10M~100Mbps。 3） 傳輸延時(shí)小、誤碼率低 4） 以 PC 為主機(jī)，包括終端及各種外設(shè)，網(wǎng)中一般不設(shè)中央主機(jī)系統(tǒng)，各站點(diǎn)之間互為平等關(guān)系，可以進(jìn)行廣播或組播 5） 局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中一般僅包含 OSI 參考模型中的低層功能，即僅涉及通信子網(wǎng)的內(nèi)容，而且一般者不單獨(dú)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層 6） 局域網(wǎng)的協(xié)議簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)靈活、建網(wǎng)成本低、周期短、便于管理和擴(kuò)充 局域網(wǎng)可以分成 三大類(lèi)：一類(lèi)是平時(shí)常說(shuō)的局域網(wǎng) LAN；另一類(lèi)是采用電路交換技術(shù)的局域網(wǎng)，稱(chēng)計(jì)算機(jī)交換機(jī) CBX 或 PBX；還有一類(lèi)是新發(fā)展的高速局域網(wǎng) HSLN 二、 局域網(wǎng)的主要技術(shù) 局域網(wǎng)的技術(shù)特性主要取決于它的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)和介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法等三項(xiàng)技術(shù) 1. 局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 總線(xiàn)網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng)一般采用分布式介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法 星形網(wǎng)往往采用集中式介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制 2. 局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì) 基帶用于數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸，常用的傳輸介質(zhì)有雙絞線(xiàn)或同軸電纜。寬帶用于無(wú)線(xiàn)電頻率范圍內(nèi)的模擬信號(hào)的傳輸，常用同軸電纜 1） 基帶系統(tǒng) 數(shù)據(jù)信號(hào)通常采用曼徹斯特編碼傳輸，介質(zhì)的整個(gè)帶寬用于單信道的信號(hào)傳輸，不采用頻分多路復(fù)用技術(shù)。采用總線(xiàn)環(huán)型拓?fù)?。基帶傳輸是雙向的?？偩€(xiàn) LAN 常采用 50Ω 的基帶同軸電纜。 2） 寬帶系統(tǒng) 寬帶一般用于傳輸模擬信號(hào)，可用 FDM 技術(shù)把寬帶電纜的帶寬分成多個(gè)信道或頻段。 寬帶是一種單方向傳輸?shù)慕橘|(zhì)。 3. 局域網(wǎng)的介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法 1） 具有沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn) CSMA/CD 只用于總線(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 2） 控制令牌 3） 時(shí)槽環(huán) 三、 局域網(wǎng)的參考模型與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) 1. 局域網(wǎng)的參考模型 OSI/RM 的數(shù)據(jù)鏈路層功能，在局域網(wǎng)參考模型中被分成介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制 MAC和邏輯鏈路控制 LLC 兩個(gè)子層。 為了使數(shù)據(jù)幀的傳送獨(dú)立于所采用的物理介質(zhì)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法， IEEE802標(biāo)準(zhǔn)特意把 LLC 獨(dú)立出來(lái)形成一個(gè)單獨(dú)子層，使 LLC 子層與介質(zhì)無(wú)關(guān)，僅讓MAC 子層依賴(lài)于物理介質(zhì)。 為了對(duì)多個(gè)高層實(shí)體提供支持，在 LLC 層的頂部有多個(gè) LLC 服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)（ LSAP）， 在網(wǎng)際層的頂部有多個(gè)網(wǎng)間服務(wù)點(diǎn)（ NASP），介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)（ MSAP）向 LLC 實(shí)體提供單個(gè)接口端，物理服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)（ PSAP）也向MAC 實(shí)體提供單個(gè)接口端。 LLC 子 層中規(guī)定了無(wú)確認(rèn)無(wú)連接、有確認(rèn)無(wú)連接和面向連接三種類(lèi)型的鏈路服務(wù)。 2. IEEE 802 標(biāo)準(zhǔn) LLC 幀格式 1 1 1~2 N DSAP SSAP 控制 高層數(shù)據(jù) 四、 CSMA/CD 介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制 1. 載波監(jiān)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn) CSMA 1） 非堅(jiān)持算法 （ 1） 如果介質(zhì)是空閑的，則可以立即發(fā)送 （ 2） 如果介質(zhì)是忙的，則等待一個(gè)由概率分布決定的隨機(jī)重發(fā)延遲后，再重復(fù)前一步驟。 非堅(jiān)持算法的缺點(diǎn)是：即使有幾個(gè)站點(diǎn)都有數(shù)據(jù)要發(fā)送，但由于 大家都在延遲等待過(guò)程中，致使介質(zhì)仍可能處于空閑狀態(tài)，使利用率降低 2） 1堅(jiān)持算法 （ 1） 如果介質(zhì)是空閑的，則可以立即發(fā)送 （ 2） 如果介質(zhì)是忙的，則繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)，直至檢測(cè)到介質(zhì)空閑，立即發(fā)送 （ 3） 如果有沖突（在一段時(shí)間內(nèi)未收到肯定的回復(fù)），則等待一隨機(jī)量的時(shí)間，重復(fù)步驟（ 1） ~（ 2） 這種算法的優(yōu)點(diǎn)是：只要介質(zhì)空閑，站點(diǎn)就可立即發(fā)送，避免了介質(zhì)利用率的損失；其缺點(diǎn)是：假如有兩個(gè)或兩個(gè)以上的站點(diǎn)有數(shù)據(jù)要發(fā)送，沖突就不可避免。 3） P堅(jiān)持算法 （ 1） 監(jiān)聽(tīng)總線(xiàn)，如果介質(zhì)是空閑的，則以 P 的概率發(fā)送，而以（ 1P）的概率延遲一個(gè)時(shí)間單位。一個(gè)時(shí)間單 位通常等于最大傳播時(shí)延的 2 倍 （ 2） 延遲一個(gè)時(shí)間單位后，再重復(fù)步驟（ 1） （ 3） 如果介質(zhì)是忙的，繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)直至介質(zhì)空閑并重復(fù)步驟（ 1） P 堅(jiān)持算法是一種既能象非堅(jiān)持算法那樣減少?zèng)_突，又能像 1堅(jiān)持算法那樣減少介質(zhì)空閑時(shí)間的折中方案 2. 具有沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn) CSMA/CD 從一個(gè)站點(diǎn)開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)到另一個(gè)站點(diǎn)開(kāi)始接收數(shù)據(jù)，也即載波信號(hào)從一端傳播到另一端所需的時(shí)間，和為信號(hào)傳播時(shí)延。 信號(hào)傳播時(shí)延 =兩站點(diǎn)間的距離 /信號(hào)傳播速度 數(shù)據(jù)幀從一個(gè)站點(diǎn)開(kāi)始發(fā)送，到該數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢所需的時(shí)間稱(chēng)為數(shù)據(jù)傳輸延遲，同理，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延也表示一個(gè)接收站點(diǎn)開(kāi)始接收數(shù)據(jù)幀，到該數(shù)據(jù)幀接收完畢所需的時(shí)間。 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延 =數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度 /數(shù)據(jù)傳輸速率 為了確保發(fā)送站點(diǎn)在傳輸時(shí)能檢測(cè)到可能存在的沖突，數(shù)據(jù)幀的傳輸時(shí)延至少要兩倍于傳播時(shí)延。 最短數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度 (bit)數(shù)據(jù)傳輸速率 (Mbps) = 2任意兩站點(diǎn)間的最大距離 (m)200m/μs 二進(jìn)制指數(shù)退避算法 （ 1） 對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)幀，當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā)生沖突時(shí) ，設(shè)置一個(gè)參量 L=2 （ 2） 退避間隔取 1 到 L 個(gè)時(shí)間片中的一個(gè)隨機(jī)數(shù)， 1 個(gè)時(shí)間片等于兩 點(diǎn)之間最大傳播時(shí)延的兩倍 （ 3） 當(dāng)數(shù)據(jù)幀再次發(fā)生沖突，則將參量 L 加倍 （ 4） 設(shè)置一個(gè)最大重傳次數(shù)，超過(guò)該次數(shù)，則不再重傳，并報(bào)告出錯(cuò) 3. 介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制協(xié)議 1） CSMA/CD 總線(xiàn)的實(shí)現(xiàn)模型 2） MAC 幀格式 7 1 2 或 6 2 或 6 2 0~1500 0~46 4 前導(dǎo)碼 P SFD DA SA LEN 數(shù)據(jù) PAD FCS SFD：幀起始定界符 DA：目的地址 SA：源地址 LEN： LLC 幀長(zhǎng)度字段 PDA：填充字符 FCS：幀校驗(yàn)序列 3） MAC 子層的功能 數(shù)據(jù)封裝（發(fā)送和接收數(shù)據(jù)封裝）包括成幀（幀定界和幀同步）、編址（源地址及目的地址的處理）和差錯(cuò)檢測(cè)（物理介質(zhì)傳輸差錯(cuò)的檢測(cè)）等；介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)管理包括介質(zhì)分配和競(jìng)爭(zhēng)處理。 4） 物理層規(guī)范 10BASE5 10BASE2 10BASET 10BROAD36 10BASEF 傳輸介質(zhì) 基帶同軸電纜 基帶同軸電纜 非屏蔽雙絞線(xiàn) 寬帶同軸電纜 850mm 光纖對(duì) 編碼技術(shù) 曼徹斯特碼 曼徹斯特碼 曼徹斯特碼 差分 PSK 碼 曼徹斯特碼 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 總線(xiàn) 總線(xiàn) 星形 總線(xiàn) /樹(shù)形 星形 最大段長(zhǎng) 500m 185m 100m 1800m 500m 每段節(jié)點(diǎn) 100 30 33 五、 以太網(wǎng) 1. 經(jīng)典以太網(wǎng) 1） 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 2） 以太網(wǎng)的幀格式 8 6 6 2 46~1500 4 前導(dǎo)碼 DA SA 類(lèi)型 數(shù)據(jù) FCS （ 1） 以太網(wǎng)幀格式中的前導(dǎo)碼字段由 8 個(gè)字節(jié)組成，其中包含了 1個(gè)與 幀格式中的幀起始定界符（ SFD）等價(jià)的字段 （ 2） 以太網(wǎng)幀格式中的目的地址、源地址字段均規(guī)定為 6 字節(jié)（即48 位），而 幀格式中的目的地址、源地址字段為2/6 字節(jié)（即 16/48 位） （ 3） 以太網(wǎng)幀格式中以類(lèi)型字段取代了 IEEE 幀格式中的LLC 幀長(zhǎng)度字段 3） 以太網(wǎng)的組成 （ 1） 10BASE5 以太網(wǎng) 采用粗纜 最大可連接網(wǎng)段數(shù)： 5 最大單段電纜長(zhǎng)度： 500m 最大單段電纜可連節(jié)點(diǎn)數(shù)： 100 最大網(wǎng)絡(luò)可連節(jié)點(diǎn)數(shù)： 1024