【正文】 修改本層的功能并不影響其他層。 數(shù)據(jù)鏈路層：在網(wǎng)絡(luò)層實(shí)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。 傳輸層：提供建立、維護(hù)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(cuò)誤恢復(fù)和流量控制。 表示層：代表應(yīng)用進(jìn)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。 三、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。 網(wǎng)絡(luò)接口層：也稱數(shù)據(jù)鏈路層，這是TCP/IP最底層。 IP層：IP層處理機(jī)器之間的通信。將分組封裝到數(shù)據(jù)報(bào)中，填入數(shù)據(jù)報(bào)頭，使用路由算法以決定是直接將數(shù)據(jù)報(bào)傳送至目的主機(jī)還是傳給路由器，然后把數(shù)據(jù)報(bào)送至相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口來傳送。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(cuò)的地按序到達(dá)。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。在傳輸層和應(yīng)用層之間。所有的報(bào)文以幀的形式在網(wǎng)絡(luò)中復(fù)用傳送，形成一個(gè)分組流。 四、IP協(xié)議 Internet體系結(jié)構(gòu) 一個(gè)TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)提供了三組服務(wù)。第二層一個(gè)可靠的傳送服務(wù)為應(yīng)用層提供了一個(gè)高層平臺(tái)。 IP協(xié)議： 這種不可靠的、無連接的傳送機(jī)制稱為internet協(xié)議。 （2）IP軟件完成路由選擇功能，選擇數(shù)據(jù)傳送的路徑。 IP數(shù)據(jù)報(bào)：聯(lián)網(wǎng)的基本傳送單元是IP數(shù)據(jù)報(bào)，包括數(shù)據(jù)報(bào)頭和數(shù)據(jù)區(qū)部分。 MTU網(wǎng)絡(luò)最大傳送單元：不同類型的物理網(wǎng)對一個(gè)物理幀可傳送的數(shù)據(jù)量規(guī)定不同的上界。后者較好，它允許對每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)段獨(dú)立地進(jìn)行路由選擇，且不要求路由器對分段存儲(chǔ)或重組。如果其值為0，就把它從互聯(lián)網(wǎng)上刪除，并向源站點(diǎn)發(fā)回一個(gè)出錯(cuò)消息。包括：記錄路由選項(xiàng)、源路由選項(xiàng)、時(shí)間戳選項(xiàng)等。 五、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP UDP協(xié)議功能 為了在給定的主機(jī)上能識(shí)別多個(gè)目的地址，同時(shí)允許多個(gè)應(yīng)用程序在同一臺(tái)主機(jī)上工作并能獨(dú)立地進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送和接收，設(shè)計(jì)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP。它不提供報(bào)文到達(dá)確認(rèn)、排序、及流量控制等功能。報(bào)頭由四個(gè)16位長（8字節(jié)）字段組成，分別說明該報(bào)文的源端口、目的端口、報(bào)文長度以及校驗(yàn)和。應(yīng)用程序訪問UDP層然后使用IP層傳送數(shù)據(jù)報(bào)。 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(jī)制來實(shí)現(xiàn)。 UDP分解操作：從IP層接收了數(shù)據(jù)報(bào)之后，根據(jù)UDP的目的端口號(hào)進(jìn)行分解操作。 六、可靠的數(shù)據(jù)流傳輸TCP TCP/IP的可靠傳輸服務(wù)五個(gè)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。 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(dòng)窗口協(xié)議，它允許發(fā)送方在等待一個(gè)確認(rèn)之前可以發(fā)送多個(gè)分組。 TCP功能 TCP定義了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)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(jì)算機(jī)為了確保數(shù)據(jù)的正確到達(dá)而采取的措施。 TCP使用專門的滑動(dòng)窗口協(xié)議機(jī)制來解決傳輸效率和流量控制這兩個(gè)問題，TCP采用的滑動(dòng)窗口機(jī)制解決了端到端的流量控制，但并未解決整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制。 TCP的報(bào)文格式 報(bào)文分為兩部分：報(bào)頭和數(shù)據(jù)，報(bào)頭攜帶了所需要的標(biāo)識(shí)和控制信息。 TCP使用6位長的碼位來指示報(bào)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(hào)；FIN發(fā)送方字節(jié)流結(jié)束。序號(hào)用于跟蹤通信順序并確保多個(gè)包傳輸時(shí)沒有丟失。 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(shí)現(xiàn)的。 第5章局域網(wǎng)技術(shù) 主要內(nèi)容：局域網(wǎng)定義和特性 各種流行的局域網(wǎng)技術(shù) 高速局域網(wǎng)技術(shù) 基于交換的局域網(wǎng)技術(shù) 無線局域網(wǎng)技術(shù)及城域網(wǎng)技術(shù) 一、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)。 決定局域網(wǎng)特性的三個(gè)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。 二、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/CD介質(zhì)訪問控制方法。（2）如果介質(zhì)是空閑的，則可以發(fā)送。 堅(jiān)持退避算法： （1）非堅(jiān)持CSMA：假如介質(zhì)是空閑的，則發(fā)送；假如介質(zhì)是忙的，等待一段時(shí)間，重復(fù)第一步。 （2）1堅(jiān)持CSMA：假如介質(zhì)是空閑的，則發(fā)送；假如介質(zhì)是忙的，繼續(xù)監(jiān)聽，直到介質(zhì)空閑，立即發(fā)送；假如沖突發(fā)生，則等待一段隨機(jī)時(shí)間，重復(fù)第一步。 （3）P堅(jiān)持CSMA：假如介質(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，時(shí)間單位等于最大的傳播延遲時(shí)間；假如介質(zhì)是忙的，繼續(xù)監(jiān)聽，直到介質(zhì)空閑，重復(fù)第一步；假如發(fā)送被延遲一個(gè)時(shí)間單位，則重復(fù)第一步。 沖突檢測的時(shí)間：對基帶總線，等于任意兩個(gè)站之間最大的傳播延遲的兩倍；對于寬帶總線，沖突檢測時(shí)間等于任意兩個(gè)站之間最大傳播延遲時(shí)間的四倍。 二、標(biāo)記環(huán)網(wǎng)Toke Ring 標(biāo)記的工作過程： 標(biāo)記環(huán)網(wǎng)又稱權(quán)標(biāo)網(wǎng)，這種介質(zhì)訪問使用一個(gè)標(biāo)記沿著環(huán)循環(huán)，當(dāng)各站都沒有幀發(fā)送時(shí)，標(biāo)記的形式為01111111，稱空標(biāo)記。并緊跟著忙標(biāo)記，把數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)上。發(fā)送的幀在環(huán)上循環(huán)一周后再回到發(fā)送站，將該幀從環(huán)上移去。 環(huán)上長度用位計(jì)算，其公式為：存在環(huán)上的位數(shù)等于傳播延遲（5μs/km）發(fā)送介質(zhì)長度數(shù)據(jù)速率＋中繼器延遲。 站點(diǎn)接收幀的過程：當(dāng)幀通過站時(shí)，該站將幀的目的地址和本站的地址相比較，如地址相符合，則將幀放入接收緩沖器，再輸入站，同時(shí)將幀送回至環(huán)上；如地址不符合，則簡單地將數(shù)據(jù)重新送入環(huán)。控制幀的格式如下：P優(yōu)先級(jí)、T空忙、M監(jiān)視位、預(yù)約位 三、光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI ISO9314 FDDI和標(biāo)記環(huán)介質(zhì)訪問控制標(biāo)準(zhǔn)接近，有以下幾點(diǎn)好處： （1）標(biāo)記環(huán)協(xié)議在重負(fù)載條件下，運(yùn)行效率很高，因此FDDI可得到同樣的效率。 （3） （4），特別是將它做集成電路片的經(jīng)濟(jì)，用于FDDI系統(tǒng)和元件的制造。FDDI采用一種全新的編碼技術(shù)，稱為4B/5B。這種編碼使效率提高為80%。 （2）時(shí)鐘偏移： FDDI分布式時(shí)鐘方案，每個(gè)站有獨(dú)立的時(shí)鐘和彈性緩沖器。 FDDI幀格式： 由此可知：FDDI ，不同之處包括：FDDI幀含有前文，對高數(shù)據(jù)率下時(shí)鐘同步十分重要；允許在網(wǎng)內(nèi)使用16位和48位地址，；控制幀也有不同。 （2）容量分配方案不同，兩者都可采用單個(gè)標(biāo)記形式，對環(huán)上各站點(diǎn)提供同等公平的訪問權(quán)，也可優(yōu)先分配給某些站點(diǎn)。 四、局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) IEEE802委員會(huì)是由IEEE計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)于1980年2月成立的，其目的是為局域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)字設(shè)備提供一套連接的標(biāo)準(zhǔn)，后來又?jǐn)U大到城域網(wǎng)。而一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，實(shí)體和上下層間通過接口進(jìn)行通信。 邏輯連接控制子層LLC IEEE802規(guī)定兩種類型的鏈路服務(wù)：無連接LLC（類型1），信息幀在LLC實(shí)體間，無需要在同等層實(shí)體間事先建立邏輯鏈路，對這種LLC幀既不確認(rèn)，也無任何流量控制或差錯(cuò)恢復(fù)功能。在數(shù)據(jù)傳送方式中，信息幀依次序發(fā)送，并提供差錯(cuò)恢復(fù)和流量控制功能。 服務(wù)原語 （1）ISO服務(wù)原語類型 REQUEST原語用以使服務(wù)用戶能從服務(wù)提供者那里請求一定的服務(wù)，如建立連接、發(fā)送數(shù)據(jù)、結(jié)束連接或狀態(tài)報(bào)告。如連接請求、輸入數(shù)據(jù)或連接結(jié)束。 CONFIRMARION原語用以使服務(wù)提供者能報(bào)告先前的REQUEST成功或失敗。IEEE802沒有REPONSE原語類型，CONFIRMATION原語類型定義為僅是服務(wù)提供者的確認(rèn)。 ：（1）網(wǎng)絡(luò)層/LLC子層界面服務(wù)規(guī)范；（2）LLC子層/MAC子層界面服務(wù)規(guī)范；（3）LLC子層/LLC子層管理功能的界面服務(wù)規(guī)范。數(shù)據(jù)的傳輸方式可為點(diǎn)到點(diǎn)方式、多點(diǎn)式或廣播式。這些連接是LSAP之間點(diǎn)到點(diǎn)式的連接，它還提供數(shù)據(jù)鏈路層的定序、流控和錯(cuò)誤恢復(fù)，這是一處虛電路服務(wù)。 （1）服務(wù)原語是： 、 （2）LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元結(jié)構(gòu)LLC PDU： 目的服務(wù)訪問點(diǎn)地址字段DSAP，一個(gè)字節(jié)，其中七位實(shí)際地址，一位為地址型標(biāo)志，用來標(biāo)識(shí)DSAP地址為單個(gè)地址或組地址。 控制字段、信息字段。 Ⅱ型操作，兩個(gè)LLC間交換帶信息的PDU之間，必須先建立數(shù)據(jù)鏈路連接，正常的通信包括，從源LLC到目的LLC發(fā)送帶有信息的PDU，它由相反方向上的PDU所確認(rèn)。 LLC協(xié)議的元素 控制字段的三種格式：帶編號(hào)的信息幀傳輸、帶編號(hào)的監(jiān)視幀傳輸、無編號(hào)控制傳輸、無編號(hào)信息傳輸。 無編號(hào)控制傳輸和無編號(hào)信息傳輸可用于Ⅰ型或Ⅱ型操作，但不能同時(shí)用。 六、CSMA/CD介質(zhì)訪問控制協(xié)議 MAC服務(wù)規(guī)范三種原語 、 介質(zhì)訪問控制的幀結(jié)構(gòu) CSMA/CD的MAC幀由8個(gè)字段組成：前導(dǎo)碼；幀起始定界符SFD；幀的源和目的地址DA、SA；表示信息字段長度的字段；邏輯連接控制幀LLC；填充的字段PAD；幀檢驗(yàn)序列字段FCS。 幀起始定界符：字段是10101011序列，它緊跟在前導(dǎo)碼后，表示一幅幀的開始。 介質(zhì)訪問控制方法 ，有兩個(gè)主要的功能：數(shù)據(jù)封裝（發(fā)送和接收），完成成幀（幀定界、幀同步）、編址（源和目的地址處理）、差錯(cuò)檢測（物理介質(zhì)傳輸差錯(cuò)的檢測）；介質(zhì)訪問管理，完成介質(zhì)分配避免沖突和解決爭用處理沖突。 LLC使用MAC子層的服務(wù)，提供網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)，MAC控制介質(zhì)訪問，PHY負(fù)責(zé)和物理介質(zhì)接口。幀的傳輸是從最低位開始一位一位發(fā)送的，這一點(diǎn)對于不同協(xié)議的局域網(wǎng)互連時(shí)要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。取得標(biāo)記的站具有發(fā)送一幀或一系列幀的機(jī)會(huì)。標(biāo)記發(fā)送后，該站仍留在發(fā)送狀態(tài)，起到該站發(fā)送的所有的幀從環(huán)上移去為止。如果幀的DA字段與站的單地址、相關(guān)組地址或廣播地址匹配，則把FC、DA、SA、INFO以及FS字段拷貝入接收緩沖區(qū)中，并隨后轉(zhuǎn)送至適當(dāng)子層。 八、快速以太網(wǎng) 快速以太網(wǎng)的類型 快速以太網(wǎng)（Fast Ethernet）是一個(gè)新的IEEE局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。 共享介質(zhì)快速以太網(wǎng)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)采用同樣的介質(zhì)訪問控制協(xié)議CSMA/CD所有的介質(zhì)訪問控制算法不變，只是將有關(guān)的時(shí)間參量加速10倍。 HUB：可分為共享機(jī)制的中繼器和交換機(jī)制的交換器。 全雙工以太網(wǎng) 全雙工運(yùn)行在交換器之間，以及交換器和服務(wù)器之間，是和交換器一起工作的鏈路特性，它使數(shù)據(jù)流在鏈路中同時(shí)兩個(gè)方向流動(dòng)，不是所有收發(fā)器都支持它的全雙工功能。這是目前全雙工應(yīng)用最普遍的配置。 （3）在遠(yuǎn)離的兩個(gè)交換器之間。 缺點(diǎn)：是由網(wǎng)絡(luò)緩存產(chǎn)生的延遲，一方面為了平滑抖動(dòng)數(shù)據(jù)要插入足夠的緩存，另一方面緩存又不能太大，以至引起無法接受的視頻延遲。 銅線標(biāo)準(zhǔn)1000BaseCX，最大傳輸距離，25英尺，并需用150歐姆的屏蔽雙絞線STP， 光纜標(biāo)準(zhǔn)1000BaseSX，850nm的短波長，300m傳輸距離。 十、ATM局域網(wǎng) 十一、無線局域網(wǎng) 無線LAN最小構(gòu)成模塊是基本服務(wù)集BSS，它由一些運(yùn)行相同MAC協(xié)議和爭用同一共享介質(zhì)的站點(diǎn)組成。 基于移動(dòng)性，無線LAN定義了三種站點(diǎn)： （1）不遷移，這種站點(diǎn)的位置是固定的或者只是在某一個(gè)BSS的通信站點(diǎn)的通信范圍內(nèi)移動(dòng)。如果進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，就需要具備尋址功能以便識(shí)別站點(diǎn)的新位置。服受到破壞。 （2）直接序列擴(kuò)展頻譜：。 （3）頻率跳動(dòng)擴(kuò)展頻譜：，在研究之中。 （1）在MAC層的靠下面是的分布式協(xié)調(diào)功能子層DCF，采用爭用算法，為所有通信提供訪問控制，一般異步通信采用DCF。 分布協(xié)議功能 DCF子層采用簡單的CSMA算法。首先考慮稱為幀間空隙IFS的簡單延遲。它以光纖為主要傳輸介質(zhì)，其傳輸率為100Mbps或更高。電話通信網(wǎng)主要提供電話通信服務(wù)，同時(shí)還可提供非話音的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。 非阻塞結(jié)構(gòu)：所有電話和設(shè)備都有專門的指定端口。開關(guān)負(fù)責(zé)對數(shù)字信號(hào)流進(jìn)行操作和交換，數(shù)字開關(guān)網(wǎng)絡(luò)由某些空分和時(shí)分交換級(jí)組成。通常接口單元完成同步時(shí)分多路復(fù)用功能，以適應(yīng)多個(gè)輸入線。 二、點(diǎn)到點(diǎn)通信 點(diǎn)到點(diǎn)的通信主要適用于兩種情況：（1）是成千上萬組織有各種局域網(wǎng)，每個(gè)局域網(wǎng)含有多眾多主機(jī)和一些聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以及連接至外部的路由器，通過點(diǎn)到點(diǎn)的租線和遠(yuǎn)地路由器相連；（2）是成千上萬用戶在家里使用調(diào)制解調(diào)器和撥號(hào)電話線連接到internet，這是點(diǎn)到點(diǎn)連接的最主要應(yīng)用。 工作過程：當(dāng)工作站發(fā)送IP分組時(shí)，在幀的末尾帶一個(gè)專門的標(biāo)志字節(jié)（OXCO），如果在IP分組中含有同樣的標(biāo)志字節(jié)，則加兩個(gè)填充字節(jié)（OXDB、OXDC）于后，如果IP分組中含有OXDB，則加同樣的填充字節(jié)。 點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議（PPP） PPP由internet IETF成立了一個(gè)組來制定的數(shù)據(jù)鏈路，描述于RFC1661。 工作過程： （1）PC通過調(diào)制解調(diào)器呼叫ISP路由器，然后路由器一邊的調(diào)制解調(diào)器響應(yīng)電話呼叫，建立一個(gè)物理連接。 （3）當(dāng)雙方協(xié)商一致后，PC發(fā)送一系列的NCP分組以配置網(wǎng)絡(luò)層（NCP的功能就是動(dòng)態(tài)分配IP地址）PC就成為一個(gè)internet主機(jī)，可以發(fā)送和接收IP分組。 （5）最后PC通知調(diào)制解調(diào)器斷開電話，釋放物理層連接。ISDN提供了各種服務(wù)訪問，提供開放的標(biāo)準(zhǔn)接口，提供端到端的數(shù)字連接，用戶通過公共通道、端到端的信令實(shí)現(xiàn)靈活的智能控制。是一個(gè)物理層設(shè)備。CCITT為ISDN定義了四個(gè)參考點(diǎn)：R、S、T、U。 ISDN的功能：線路交換、分組交換、公共通道信令、網(wǎng)絡(luò)操作和管理數(shù)據(jù)庫以及信息處理和存儲(chǔ)功能。 （2）分組交換支持像交互數(shù)據(jù)應(yīng)用那樣的猝發(fā)通信特性，速率為64Kbps。 ISDN定義交換設(shè)備和用戶設(shè)備之間的兩種數(shù)字位通道接口 基本速率接口BRI：2B+D，兩個(gè)傳輸聲音和數(shù)據(jù)的64 Kbps的B通道和一個(gè)傳輸控制信號(hào)和數(shù)據(jù)16 Kbps分組交換數(shù)據(jù)通道D通道