【文章內容簡介】 等級 可供選擇的服務包括差錯 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)先級水平等。根據(jù)這些要求，可將傳輸層協(xié)議服務等級細分為以下四類： a) 可靠的面向連接的協(xié)議 b) 不可靠的無連接的協(xié)議 c) 需要定序和定時傳輸?shù)脑掗g傳輸協(xié)議 d) 需要快速和高可靠的實時協(xié)議 c. 數(shù)據(jù)傳輸 d. 用戶接口 e. 連接管理 f. 狀態(tài)報告 g. 安全保密 ② 服務質量 根據(jù)用戶要求和差錯性質，網(wǎng)絡服務按質量可劃分為下列三種類型： a. A 型網(wǎng)絡服務，具有可接受的殘留差錯率和故障通知率，是一種完善的、理想的和可靠的網(wǎng)絡服務 b. B 型網(wǎng)絡服務，具有可接受的殘留差錯率，和不可接受的故障通知率 c. C 型網(wǎng)絡服務，具有不可接受的殘留差錯率，是一種最差的網(wǎng)絡服務 。 ③ 傳輸層協(xié)議等級 傳輸層的功能按級別劃分， OSI 定義了五種協(xié)議級別，即級別 0（簡單級、級別 1（基本差錯恢復級）、級別 2（多路復用級）、級別 3（差錯恢復和多路復用級）和級別 4（差錯檢測、恢復及多路復用級）。 ④ 傳輸服務原語 服 務原語劃分為四種類型： a. 請求 b. 指示 c. 響應 d. 確認 5） 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 （ 1） UDP 的基本工作過程 （ 2） UDP 的端口號分配 （ 3） UDP 的數(shù)據(jù)報格式 。源端口號、目的端口號、總長度、檢驗和 6） 傳輸控制協(xié)議 （ 1） TCP 協(xié)議的主要特點 ① 面向連接服務 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 的端口號分配 和 Socket 地址 ① TCP 的端口號分配 ② Socket 地址的基本概念。 TCP 協(xié)議在全網(wǎng)惟一地標識一個進程，需要使用網(wǎng)絡層的 16 位 IP 地址和傳輸層的 32 位端口號，一個 IP 地址與一個端口號合起來就叫“ Socket”地址或稱“套接字” （ 3） TCP 報文段格式 TCP 報文段報頭主要包括以下一些域： ① 端口號 ② 序號， 32 位 ③ 確認號， 32 位 ④ 頭部長度， 4 位 ⑤ 保留， 6 位，留給今后使用，目前使用時全置 0 ⑥ 控制域 ⑦ 窗口 ⑧ 緊急指針 ⑨ 選項 ⑩ 校驗和 7. 高層協(xié)議介紹 1） 會話層 （ 1） 實現(xiàn)會話層連接到傳輸連接的映射 會話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，這種連接就叫做會話 會話連接建立的基礎是建立傳輸連接，只有當傳輸連接建立好之后，會話連接才能依賴于它而建立。 （ 2） 會話連接的釋放 （ 3） 會話層管理 ① 令牌和對話管理 ② 活動與對話單元 ③ 同步與重新同步 （ 4） OSI 會話服務 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 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，在會話連接期間提供同步或重新同步 ⑤ 活動管理功能單元，提供對話活動的識別、開始、結束、暫停和重新開始等 ⑥ 異常報告功能單元 （ 5） OSI 會話協(xié)議 2） 表示層 （ 1） 表示層的特點及功能 表示層要解決的問題是如何描述數(shù)據(jù)結構并使之與具體機器無關，其作用是對源站內部的數(shù)據(jù)結構進行編碼，使之形成適合于傳輸?shù)谋忍亓?，到了目的站再進行解碼，轉換成用戶所要求的格式 表示層的主要功能為： ① 語法轉換。將抽象語法轉換成傳輸語法，并在對方實現(xiàn)相反的轉換。涉及的內容有代碼轉換、字符轉換、數(shù)據(jù)格式的修改，以及對數(shù)據(jù)結構操作的適應、數(shù)據(jù)壓縮、加密等。 ② 語法協(xié)商。根據(jù)應用層的要求協(xié)商選用合適的上下文，即確定傳輸語法并傳送 ③ 連接管理。包括利用會話層服務建立表示連接，管理在這個連接之上的數(shù)據(jù)傳輸和同 步控制，以及正?；虍惓５亟K止這個連接。 （ 2） 語法轉換 ① 數(shù)據(jù)表示 ② 數(shù)據(jù)壓縮 ③ 網(wǎng)絡安全和保密 （ 3） OSI 表示服務原語 （ 4） 抽象語法標記 3） 應用層 應用層也稱為應用實體，它由若干個特定應用服務元素和一個或多個公用應用服務元素組成。 （ 1） 文件傳輸、訪問和管理功能 （ 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傳遞信息和共享資源的網(wǎng)絡系統(tǒng)，廣義上可將其理解為是一種支持各類數(shù)據(jù)通信設備間的設備互連、信息交換和資源共享的計算機化的網(wǎng)絡系統(tǒng) ；狹義上要將其理解為在有限距離內將計算機、終端及各類外部設備通過高速傳輸線路連接而成的通信網(wǎng)絡。 2. 局域網(wǎng)的特點 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） 傳輸延時小、誤碼率低 4） 以 PC 為主機，包括終端及各種外設，網(wǎng)中一般不設中央主機系統(tǒng)，各站點之間互為平等關系，可以進行廣播或組播 5） 局域網(wǎng)體系結構中一般僅包含 OSI 參考模型中的低層功能，即僅涉及通信子網(wǎng)的內容，而且一般者不單獨設置網(wǎng)絡層 6） 局域網(wǎng)的協(xié)議簡單、結構靈活、建網(wǎng)成本低、周期短、便于管理和擴充 局域網(wǎng)可以分成 三大類：一類是平時常說的局域網(wǎng) LAN；另一類是采用電路交換技術的局域網(wǎng)，稱計算機交換機 CBX 或 PBX；還有一類是新發(fā)展的高速局域網(wǎng) HSLN 二、 局域網(wǎng)的主要技術 局域網(wǎng)的技術特性主要取決于它的拓撲結構、傳輸介質和介質訪問控制方法等三項技術 1. 局域網(wǎng)的拓撲結構 總線網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng)一般采用分布式介質訪問控制方法 星形網(wǎng)往往采用集中式介質訪問控制 2. 局域網(wǎng)的傳輸介質 基帶用于數(shù)據(jù)信號傳輸，常用的傳輸介質有雙絞線或同軸電纜。寬帶用于無線電頻率范圍內的模擬信號的傳輸，常用同軸電纜 1） 基帶系統(tǒng) 數(shù)據(jù)信號通常采用曼徹斯特編碼傳輸，介質的整個帶寬用于單信道的信號傳輸，不采用頻分多路復用技術。采用總線環(huán)型拓撲。基帶傳輸是雙向的?？偩€ 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，可用 FDM 技術把寬帶電纜的帶寬分成多個信道或頻段。 寬帶是一種單方向傳輸?shù)慕橘|。 3. 局域網(wǎng)的介質訪問控制方法 1） 具有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問 CSMA/CD 只用于總線拓撲結構網(wǎng)絡 2） 控制令牌 3） 時槽環(huán) 三、 局域網(wǎng)的參考模型與協(xié)議標準 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訪問控制 MAC和邏輯鏈路控制 LLC 兩個子層。 為了使數(shù)據(jù)幀的傳送獨立于所采用的物理介質介質訪問控制方法， IEEE802標準特意把 LLC 獨立出來形成一個單獨子層，使 LLC 子層與介質無關，僅讓MAC 子層依賴于物理介質。 為了對多個高層實體提供支持，在 LLC 層的頂部有多個 LLC 服務訪問點（ LSAP）， 在網(wǎng)際層的頂部有多個網(wǎng)間服務點（ NASP），介質訪問控制服務訪問（ MSAP）向 LLC 實體提供單個接口端，物理服務訪問點（ PSAP）也向MAC 實體提供單個接口端。 LLC 子 層中規(guī)定了無確認無連接、有確認無連接和面向連接三種類型的鏈路服務。 2. IEEE 802 標準 LLC 幀格式 1 1 1~2 N DSAP SSAP 控制 高層數(shù)據(jù) 四、 CSMA/CD 介質訪問控制 1. 載波監(jiān)聽多路訪問 CSMA 1） 非堅持算法 （ 1） 如果介質是空閑的，則可以立即發(fā)送 （ 2） 如果介質是忙的，則等待一個由概率分布決定的隨機重發(fā)延遲后，再重復前一步驟。 非堅持算法的缺點是：即使有幾個站點都有數(shù)據(jù)要發(fā)送，但由于 大家都在延遲等待過程中，致使介質仍可能處于空閑狀態(tài)，使利用率降低 2） 1堅持算法 （ 1） 如果介質是空閑的，則可以立即發(fā)送 （ 2） 如果介質是忙的，則繼續(xù)監(jiān)聽，直至檢測到介質空閑，立即發(fā)送 （ 3） 如果有沖突（在一段時間內未收到肯定的回復），則等待一隨機量的時間，重復步驟（ 1） ~（ 2） 這種算法的優(yōu)點是：只要介質空閑，站點就可立即發(fā)送，避免了介質利用率的損失；其缺點是：假如有兩個或兩個以上的站點有數(shù)據(jù)要發(fā)送，沖突就不可避免。 3） P堅持算法 （ 1） 監(jiān)聽總線，如果介質是空閑的，則以 P 的概率發(fā)送，而以（ 1P）的概率延遲一個時間單位。一個時間單 位通常等于最大傳播時延的 2 倍 （ 2） 延遲一個時間單位后，再重復步驟（ 1） （ 3） 如果介質是忙的，繼續(xù)監(jiān)聽直至介質空閑并重復步驟（ 1） P 堅持算法是一種既能象非堅持算法那樣減少沖突，又能像 1堅持算法那樣減少介質空閑時間的折中方案 2. 具有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問 CSMA/CD 從一個站點開始發(fā)送數(shù)據(jù)到另一個站點開始接收數(shù)據(jù)，也即載波信號從一端傳播到另一端所需的時間，和為信號傳播時延。 信號傳播時延 =兩站點間的距離 /信號傳播速度 數(shù)據(jù)幀從一個站點開始發(fā)送，到該數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢所需的時間稱為數(shù)據(jù)傳輸延遲，同理，數(shù)據(jù)傳輸時延也表示一個接收站點開始接收數(shù)據(jù)幀，到該數(shù)據(jù)幀接收完畢所需的時間。 數(shù)據(jù)傳輸時延 =數(shù)據(jù)幀長度 /數(shù)據(jù)傳輸速率 為了確保發(fā)送站點在傳輸時能檢測到可能存在的沖突，數(shù)據(jù)幀的傳輸時延至少要兩倍于傳播時延。 最短數(shù)據(jù)幀長度 (bit)數(shù)據(jù)傳輸速率 (Mbps) = 2任意兩站點間的最大距離 (m)200m/μs 二進制指數(shù)退避算法 （ 1） 對每個數(shù)據(jù)幀，當?shù)谝淮伟l(fā)生沖突時 ，設置一個參量 L=2 （ 2） 退避間隔取 1 到 L 個時間片中的一個隨機數(shù)， 1 個時間片等于兩 點之間最大傳播時延的兩倍 （ 3） 當數(shù)據(jù)幀再次發(fā)生沖突，則將參量 L 加倍 （ 4） 設置一個最大重傳次數(shù)，超過該次數(shù)，則不再重傳，并報告出錯 3. 介質訪問控制協(xié)議 1） CSMA/CD 總線的實現(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 幀長度字段 PDA：填充字符 FCS：幀校驗序列 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）和差錯檢測（物理介質傳輸差錯的檢測）等；介質訪問管理包括介質分配和競爭處理。 4） 物理層規(guī)范 10BASE5 10BASE2 10BASET 10BROAD36 10BASEF 傳輸介質 基帶同軸電纜 基帶同軸電纜 非屏蔽雙絞線 寬帶同軸電纜 850mm 光纖對 編碼技術 曼徹斯特碼 曼徹斯特碼 曼徹斯特碼 差分 PSK 碼 曼徹斯特碼 拓撲結構 總線 總線 星形 總線 /樹形 星形 最大段長 500m 185m 100m 1800m 500m 每段節(jié)點 100 30 33 五、 以太網(wǎng) 1. 經(jīng)典以太網(wǎng) 1） 以太網(wǎng)標準 2） 以太網(wǎng)的幀格式 8 6 6 2 46~1500 4 前導碼 DA SA 類型 數(shù)據(jù) FCS （ 1） 以太網(wǎng)幀格式中的前導碼字段由 8 個字節(jié)組成，其中包含了 1個與 幀格式中的幀起始定界符（ SFD）等價的字段 （ 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)幀格式中以類型字段取代了 IEEE 幀格式中的LLC 幀長度字段 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 最大單段電纜長度： 500m 最大單段電纜可連節(jié)點數(shù)： 100 最大網(wǎng)絡可連節(jié)點數(shù)： 1024