手機數(shù)據(jù)通信網(wǎng)基礎知識.doc

數(shù)據(jù)通信基礎目 錄第一章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)41.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)組成41.1.1數(shù)據(jù)終端設備（DTE）41.1.2數(shù)據(jù)電路終接設備（DCE）51.1.3數(shù)據(jù)電路和數(shù)據(jù)鏈路51.1.4傳輸傳輸信道傳輸方式多路復用71.1.5接口71.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標81.2.1信息傳輸速率（Rb）81.2.2碼元傳輸速率（RB）81.2.3頻帶利用率81.2.4差錯率9第二章 OSI參考模型102.1通信協(xié)議的概念與層次結構102.2OSI參考模型及各層功能112.2.1OSI參考模型112.2.2各層功能物理層（PH）數(shù)據(jù)鏈路層（DL）網(wǎng)絡層（N）運輸層（T）會話層表示層應用層132.3OSI有關術語132.3.1數(shù)據(jù)單元132.3.2服務訪問點142.3.3服務原語142.3.4面向連接和無連接15第三章 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)163.1數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的拓撲結構和分類163.1.1拓撲結構163.1.2分類按服務范圍分按交換方式分類173.2局域網(wǎng)183.2.1概述特點拓撲結構傳輸媒體183.2.2體系結構 IEEE 802參考模型 IEEE 802系列標準213.2.3幾種常見的局域網(wǎng) 802.3總線局域網(wǎng) 802.5令牌環(huán)網(wǎng)233.2.4局域網(wǎng)的組成硬件組成軟件組成243.3分組交換網(wǎng)243.3.1 X.25協(xié)議的應用環(huán)境和系統(tǒng)結構253.3.2物理層263.3.3數(shù)據(jù)鏈路層2 X.25鏈路層功能2數(shù)據(jù)鏈路層263.3.4分組層273.4幀中繼283.4.1幀中繼與X.25的比較293.4.2 LAPF幀格式293.4.3幀中繼的虛電路313.4.4幀中繼應用323.5數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN333.5.1 DDN概述3 DDN定義3 DDN優(yōu)點3節(jié)點類型3網(wǎng)絡結構3網(wǎng)絡互聯(lián)353.5.2網(wǎng)絡業(yè)務類別及用戶入網(wǎng)速率3網(wǎng)絡業(yè)務類別3用戶入網(wǎng)速率363.5.3用戶入網(wǎng)方式36第一章 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信是計算機與計算機或計算機與終端之間的通信。它傳送數(shù)據(jù)的目的不僅是為了交換數(shù)據(jù)，更主要是為了利用計算機來處理數(shù)據(jù)。可以說它是將快速傳輸數(shù)據(jù)的通信技術和數(shù)據(jù)處理、加工及存儲的計算機技術相結合，從而給用戶提供及時準確的數(shù)據(jù)。1.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是通過數(shù)據(jù)電路將分布在遠地的數(shù)據(jù)終端設備與計算機系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、交換、存儲和處理的系統(tǒng)。比較典型的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)終端設備、數(shù)據(jù)電路、計算機系統(tǒng)三部分組成，如圖1-1所示。圖1-1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)組成1.1.1數(shù)據(jù)終端設備（DTE）在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的設備稱為數(shù)據(jù)終端設備（簡稱DTE）。DTE可能是大、中、小型計算機、PC機，也可能是一臺只接收數(shù)據(jù)的打印機，所以說DTE屬于用戶范疇，其種類繁多，功能差別較大。從計算機和計算機通信系統(tǒng)的觀點來看，終端是輸入輸出的工具；從數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡的觀點來看，計算機和終端都稱為網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)終端設備，簡稱終端。在圖1的數(shù)據(jù)終端組成中，輸入/輸出設備很好理解，值得一提的是通信控制器。由于數(shù)據(jù)通信是計算機與計算機或計算機與終端間的通信，為了有效而可靠地進行通信，通信雙方必須按一定的規(guī)程進行，如收發(fā)雙方的同步、差錯控制、傳輸鏈路的建立、維待和拆除及數(shù)據(jù)流量控制等，所以必須設置通信控制器來完成這些功能，對應于軟件部分就是通信協(xié)議，這也是數(shù)據(jù)通信與傳統(tǒng)電話通信的主要區(qū)別。另外數(shù)據(jù)終端的類型有很多種，有簡單終端和智能終端、同步終端和異步終端、本地終端和遠程終端等，需要解釋的是同步終端和異步終端。同步終端是以幀同步方式（如X.25、HDLC等）和字符同步方式(如BSC)工作的終端；異步終端是起止式終端，在每個字符的首尾加“起”和“止”比特，以實現(xiàn)收發(fā)雙方的同步，字符和字符之間的間隙時間可以任意長，因此稱為異步。1.1.2數(shù)據(jù)電路終接設備（DCE）用來連接DTE與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡的設備稱為數(shù)據(jù)電路終接設備（DCE），可見該設備為用戶設備提供入網(wǎng)的連接點。DCE的功能就是完成數(shù)據(jù)信號的變換。因為傳輸信道可能是模擬的，也可能是數(shù)字的，DTE發(fā)出的數(shù)據(jù)信號不適合信道傳輸，所以要把數(shù)據(jù)信號變成適合信道傳輸?shù)男盘?。利用模擬信道傳輸，要進行“數(shù)字模擬”變換，方法就是調(diào)制，而接收端要進行反變換，即“模擬數(shù)字”變換，這就是解調(diào)，實現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)的設備稱為調(diào)制解調(diào)器（MODEM）。因此調(diào)制解調(diào)器就是模擬信道的數(shù)據(jù)電路終接設備。利用數(shù)字信道傳輸信號時不需調(diào)制解調(diào)器，但DTE發(fā)出的數(shù)據(jù)信號也要經(jīng)過某些變換才能有效而可靠地傳輸，對應的DCE即數(shù)據(jù)服務單元（DSU），其功能是碼型和電平的變換，信道特性的均衡，同步時鐘信號的形成，控制接續(xù)的建立、保持和拆斷（指交換連接情況），維護測試等。1.1.3數(shù)據(jù)電路和數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)電路指的是在線路或信道上加信號變換設備之后形成的二進制比特流通路，它由傳輸信道及其兩端的數(shù)據(jù)電路終接設備（DCE）組成。數(shù)據(jù)鏈路是在數(shù)據(jù)電路已建立的基礎上，通過發(fā)送方和接收方之間交換“握手”信號，使雙方確認后方可開始傳輸數(shù)據(jù)的兩個或兩個以上的終端裝置與互連線路的組合體。所謂“握手”信號是指通信雙方建立同步聯(lián)系、使雙方設備處于正確收發(fā)狀態(tài)、通信雙方相互核對地址等。如圖1所示，加了通信控制器以后的數(shù)據(jù)電路稱為數(shù)據(jù)鏈路?？梢姅?shù)據(jù)鏈路包括物理鏈路和實現(xiàn)鏈路協(xié)議的硬件和軟件。只有建立了數(shù)據(jù)鏈路之后，雙方DTE才可真正有效的進行數(shù)據(jù)傳輸。特別注意，在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中，它僅僅操作于相鄰的兩個節(jié)點之間，因此從一個DTE到另一個DTE之間的連接可以操作多段數(shù)據(jù)鏈路。1.1.4傳輸傳輸信道傳輸信道是通信系統(tǒng)必不可少的組成部分，目前數(shù)據(jù)通信中所使用的多為有線信道，主要有：直接利用傳輸媒體的實線信道（如局域網(wǎng)中）；經(jīng)調(diào)制解調(diào)器的頻分信道（如部分地區(qū)用戶線路中）；時分信道。由于光纖通信技術的發(fā)展，現(xiàn)在絕大部分的數(shù)據(jù)傳輸在時分信道上，以同步數(shù)字體系SDH方式傳輸。傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸按信息傳送的方向與時間可以分為：單工、半雙工、全雙工三種傳輸方式，如圖1-2所示。圖2-4 單工、半雙工、全雙工示意圖單工數(shù)據(jù)傳輸指的是兩個數(shù)據(jù)站之間只能沿一個指定的方向進行數(shù)據(jù)傳輸。在圖2-4 (a)中，數(shù)據(jù)由A站傳到B站，而B站至A站只傳送聯(lián)絡信號。前者稱正向信道，后者稱反向信道。一般正向信道傳輸速率較高，反向信道傳輸速率較低，其速率不超過75b/s。此種方式適用于數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，如氣象數(shù)據(jù)的收集、電話費的集中計算等。因為在這種數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中，大量數(shù)據(jù)只需要從一端到另一端，另外需要少量聯(lián)絡信號通過反向信道傳輸。半雙工數(shù)據(jù)傳輸是兩個數(shù)據(jù)之間可以在兩個方向上進行數(shù)據(jù)傳輸，但不能同時進行。該方式要求A站、B站兩端都有發(fā)送裝置和接收裝置，如圖2-4（b）所示。若想改變信息的傳輸方向，需要由開關Kl和K2進行切換。問訊、檢索、科學計算等數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)運用半雙工數(shù)據(jù)傳輸。全雙工數(shù)據(jù)傳輸是在兩個數(shù)據(jù)站之間，可以兩個方向同時進行數(shù)據(jù)傳輸。全雙工通信效率高，但組成系統(tǒng)的造價高，適用于計算機之間高速數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。通常四線線路實現(xiàn)全雙工數(shù)據(jù)傳輸，二線線路實現(xiàn)單工或半雙工數(shù)據(jù)傳輸。在采用頻分法、時間壓縮法、回波抵消技術時，二線線路也可實現(xiàn)全雙工數(shù)據(jù)傳輸。多路復用為了提高信道的利用率，在數(shù)據(jù)的傳輸中組合多個低速的數(shù)據(jù)終端共同使用一條高速的信道，這種方法稱為多路復用，常用的復用技術有頻分復用和時分復用。頻分復用是將物理信道上的總帶寬分成若干個獨立的信道（即子信道），分別分配給用戶傳輸數(shù)據(jù)信息，各子信道間還略留一個寬度（稱為保護帶）。在頻分復用中，如果分配了子信道的用戶沒有數(shù)據(jù)傳輸，那么該子信道保持空閑狀態(tài)，別的用戶不能使用。頻分復用適用于傳輸模擬信號的頻分制信道，主要用于電話和有線電視（CATV）系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中應和調(diào)制解調(diào)技術結合使用，且只在地區(qū)用戶線上用到，長途干線上主要采用時分復用。 時分復用是將一條物理信道按時間分成若干時間片（即時隙）輪流地分配給每個用戶，每個時間片由復用的一個用戶占用，而不像FDM那樣，同一時間同時發(fā)送多路信號。數(shù)據(jù)時分復用可分為同步時分復用和統(tǒng)計時分復用。同步時分復用是指復用器把時隙固定地分配給各個數(shù)據(jù)終端，通過時隙交織形成多路復用信號，從而把各低速數(shù)據(jù)終端信號復用成較高速率的數(shù)據(jù)信號。統(tǒng)計時分復用也稱異步時分復用。統(tǒng)計時分復用中，把時隙動態(tài)地分配給各個終端，即當終端的數(shù)據(jù)要傳送時，才會分配到時隙，因此每個用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率可以高于平均傳輸速率，最高可以達到線路總的傳輸能力。例如；線路傳輸速率為9600bit/s，4個用戶的平均速率為2400bit/s，當用同步時分復用時，每個用戶的最高速率為2400bit/s，而在統(tǒng)計時分復用方式下，每個用戶最高速率可達9600bit/s。同步時分復用和統(tǒng)計時分復用在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中均有使用，如DDN網(wǎng)采用同步時分復用，X.25、ATM采用統(tǒng)計時分復用。1.1.5接口數(shù)據(jù)通信是在各種類型的用戶終端和計算機之間，或者同一型號或不同型號的計算機之間進行的，因此計算機、終端和數(shù)據(jù)通信設備之間的連接需要標準的接口，即在插接方式、引線分配、電氣特性及應答關系上均應符合統(tǒng)一的標準和規(guī)范。DTE和DCE之間有很多個同類型的接口，目前最通用的類刑有：l 美國電子工業(yè)協(xié)會EIA的RS-232C接口；l ITU-T的V系列接口和X系列接口；l 國際標準化組織ISO和ISO 211O 、ISO 1177等。EIA RS-232接口是美國EIA聯(lián)合貝爾公司、數(shù)據(jù)通信設備制造廠和計算機制造廠開發(fā)的一個使用串行二進制方式進行交換的DTE和DCE間的接口標準，此標準共A、B、C、D四個版本，其中RS-232C標準使用很廣泛。后來EIA又發(fā)表了RS-422A、RS-423A、RS-449接口標準，想取代RS-232C，但似乎做不到。ITU-T采納了RS-232C，并作了較小改動，制定了V系列（V.24和V.28）接口標準。高速數(shù)據(jù)傳輸接口有V.35。1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標 不同的通信系統(tǒng)有不同的性能指標，就數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)而言，其性能指標主要有傳輸速率、頻帶利用率、差錯率等。1.2.1信息傳輸速率（Rb）信息傳輸速率簡稱傳信率，又稱信息速率、比特率，它表示單位時間（每秒）內(nèi)傳輸實際信息的比特數(shù)，單位為比特秒，記為bit/s、b/s、bps。比特在信息論中作為信息量的度量單位。一般在數(shù)據(jù)通信中，如使用“1”和“0”的概率是相同的，則每個“1”和“0”就是一個比特的信息量。如果一個數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，每秒內(nèi)傳輸9600bit，則它的傳信率為Rb9600bit/s。1.2.2碼元傳輸速率（RB）碼元傳輸速率簡稱傳碼率，又稱符號速率、碼元速率、波特率、調(diào)制速率。它表示單位時間內(nèi)（每秒）信道上實際傳輸碼元的個數(shù)，單位是波特（Baud），常用符號“B來表示。值得注意的是碼元速率僅僅表征單位時間內(nèi)傳送的碼元數(shù)目而沒有限定這時的碼元應是何種進制的碼元。但對于傳信率，則必須折合為相應的二進制碼元來計算。例如，某系統(tǒng)每秒傳送9600個碼元，則該系統(tǒng)的傳碼率為9600B，如果系統(tǒng)是二進制的，它的傳信率9600b/s；如果系統(tǒng)是四進制的，它的傳信率是19.2kbit/s；如果系統(tǒng)是八進制的，它的傳信率是28.8kbit/s。由此可見，傳信率與傳碼率之間的關系為： Rb = RBlog2N式中，N為碼元的進制數(shù)。1.2.3頻帶利用率在比較不同的通信系統(tǒng)的效率時，只看它們的傳輸速率是不夠的，還要看傳輸這樣的信息所占用的頻帶。通信系統(tǒng)占用的頻帶愈寬，傳輸信息的能力應該愈大。在通常情況下,可以認為二者成比例。所以真正用來衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)信息傳輸效率的指標應該是單位頻帶內(nèi)的傳輸速率，記為：傳輸速率 占用頻帶 = 單位：比特秒赫（bsHz）、波特赫（BHz）。 例如某數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其傳信率為9600bit/s，占用頻帶為6kHz，則其頻帶利用率為1.6bit/(sHz)。1.2.4差錯率由于數(shù)據(jù)信息都由離散的二進制數(shù)字序列來表示，因此在傳輸過程中，不論它經(jīng)歷了何種變換，產(chǎn)生了什么樣的失真，只要在到達接收端時能正確地恢復出原始發(fā)送的二進制數(shù)字序列，就是達到了傳輸?shù)哪康?。所以衡量?shù)據(jù)通信系統(tǒng)可靠性的主要指標是差錯率。表示差錯率的方法常用以下三種：誤碼率、誤字率、誤組率。我們通常用誤碼率。錯誤接收的碼元數(shù)誤碼率又稱碼元差錯率，是指在傳輸?shù)拇a元總數(shù)中錯誤接收的碼元數(shù)所占的比例，用字母Pe來表示，即所傳輸?shù)目偞a元數(shù) Pe = 誤碼率指某一段時間的平均誤碼率，對于同一條數(shù)據(jù)電路由于測量的時間長短不同，誤碼率就不一樣。在日常維護中，ITU-T規(guī)定測試時間。數(shù)據(jù)傳輸誤碼率一般都低于10-10。第二章 OSI參考模型2.1通信協(xié)議的概念與層次結構從通信的硬件設備來看，有了終端、信道和交換設備就能接通兩個用戶了，但是要順利地進行信息交換，或者說通信網(wǎng)要正常運轉(zhuǎn)那是不夠的。尤其是自動化程度越高，人的參與越少，就更顯得如此。為了保證通信要正常進行，必須事先作一些規(guī)定，而且通信雙方要正確執(zhí)行這些規(guī)定。例如，電話網(wǎng)中有規(guī)定的信令方式，數(shù)據(jù)通信中要有傳輸控制規(guī)程等。我們把這種通信雙方必須遵守的規(guī)則和約定稱為協(xié)議或規(guī)程。 協(xié)議的要素包括語法、語義和定時。語法規(guī)定通信雙方“如何講”。即確定數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)碼型、信號電平等；語義規(guī)定通信雙方“講什么”，即確定協(xié)議元素的類型，如規(guī)定通信雙方要發(fā)出什么控制信息、執(zhí)行什么動作和返回什么應答等；定時關系則規(guī)定事件執(zhí)行的順序，即確定鏈路通信過程中通信狀態(tài)的變化，如規(guī)定正確的應答關系等。 可見協(xié)議能協(xié)調(diào)網(wǎng)的運轉(zhuǎn)，使之達到互通、互控和互換的目的。那么如何來制定協(xié)議呢？由于協(xié)議十分復雜，涉及面很廣，因此在制定協(xié)議時經(jīng)常采用的方法是分層法。分層法最核心的思路是上一層的功能是建立在下一層的功能基礎上，并且在每一層內(nèi)均要遵守一定的規(guī)則。層次和協(xié)議的集合稱為網(wǎng)絡的體系結構。體系結構應當具有足夠的信息，以允許軟件設計人員給每層編寫實現(xiàn)該層協(xié)議的有關程序，即通信軟件。許多計算機制造商都開發(fā)了自己的通信網(wǎng)絡系統(tǒng)，例如IBM公司從60年代后期開始開發(fā)了它的系統(tǒng)網(wǎng)絡體系結構（SNA），并于1974年宣布了SNA及其產(chǎn)品；數(shù)字設備公司（DEC）也發(fā)展了自己的網(wǎng)絡體系結構（DNA）。各種通信體系結構的發(fā)展增強了系統(tǒng)成員之間的通信能力，但是同時也產(chǎn)生了不同廠家之間的通信障礙，因此迫切需要制定全世界統(tǒng)一的網(wǎng)絡體系結構標準。負責制定國際標準的ISO吸取了IBM的SNA和其它計算機廠商的網(wǎng)絡體系結構，提出了開放系統(tǒng)互連（Open System Interconnection）參考模型（簡稱OSI-RM），按照這個標準設計和建成的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)都可以互相連接。2.2OSI參考模型及各層功能2.2.1OSI參考模型OSI參考模型如圖2-1所示。它采用分層結構化技術，將整個網(wǎng)絡的通信功能分為7層。由低層至高層分別是：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、運輸層、會話層、表示層、應用層。每一層都有特定的功能，并且上一層利用下一層的功能所提供的服務， 在OSI參考模型中，各層的數(shù)據(jù)并不是從一端的第N層直接送到另一端的，第N層的數(shù)據(jù)在垂直的層次中自上而下地逐層傳遞直至物理層，在物理層的兩個端點進行物理通信，我們把這種通信稱為實通信。而對等層由于通信并不是直接進行，因而稱為虛擬通信。 應該指出，OSI-RM只是提供了一個抽象的體系結構，從而根據(jù)它研究各項標準，并在這些標準的基礎上設計系統(tǒng)。開放系統(tǒng)的外部特性必須符合OSI參考模型，而各個系統(tǒng)的內(nèi)部功能是不受限制的。2.2.2各層功能物理層（PH）物理層主要討論在通信線路上比特流的傳輸問題。這一層協(xié)議描述傳輸媒質(zhì)的電氣、機械、功能和過程的特性。其典型的設計問題有：信號的發(fā)送電平、碼元寬度、線路碼型、物理連接器插腳的數(shù)量、插腳的功能、物理拓撲結構、物理連接的建立和終止、傳輸方式等。數(shù)據(jù)鏈路層（DL） 數(shù)據(jù)路層主要討論在數(shù)據(jù)鏈路上幀流的傳輸問題。這一層協(xié)議的內(nèi)容包括：幀的格式，幀的類型，比特填充技術，數(shù)據(jù)鏈路的建立和終止信息流量控制，差錯控制，向物理層報告一個不可恢復的錯誤等。這一層協(xié)議的目的是保障在相鄰的站與節(jié)點或節(jié)點與節(jié)點之間正確地、有次序、有節(jié)奏地傳輸數(shù)據(jù)幀。常見的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議有兩類：一是面向字符的傳輸控制規(guī)程，如基本型傳輸控制規(guī)程（BSC）；另一類是面向比特的傳輸控制規(guī)程，如高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程（HDLC）。主要是后一類。網(wǎng)絡層（N）網(wǎng)絡層主要處理分組在網(wǎng)絡中的傳輸。這一層協(xié)議的功能是：路由選擇、數(shù)據(jù)交換，網(wǎng)絡連接的建立和終止一個給定的數(shù)據(jù)鏈路上網(wǎng)絡連接的復用，根據(jù)從數(shù)據(jù)鏈路層來的錯誤報告而進行的錯誤檢測和恢復，分組的排序，信息流的控制等。網(wǎng)絡層的典型例子是ITU-T的X. 25建議的第三層標準。運輸層（T）運輸層是第一個端到端的層次，也就是計算機-計算機的層次。OSI的前三層可組成公共網(wǎng)絡，它可被很多設備共享，并且計算機-節(jié)點機、節(jié)點機-節(jié)點機是按照“接力”方式傳送的，為了防止傳送途中報文的丟失，兩個計算機之間可實現(xiàn)端到端控制。這一層的功能是：把運輸層的地址變換為網(wǎng)絡層的地址，運輸連接的建立和終止，在網(wǎng)絡連接上對運輸連接進行多路復用，端-端的次序控制，信息流控制，錯誤的檢測和恢復等。上面介紹的四層功能可以用郵政通信來類比。運輸層相當于用戶部門的收發(fā)室，它們負責本單位各辦公室信件的登記和收發(fā)工作，然后交郵局投送，而網(wǎng)絡層以下各層的功能相當于郵局，盡管郵局之間有一套規(guī)章制度來確保信件正確、安全地投送，但難免在個別情況下會出錯，所以收發(fā)用戶之間可經(jīng)常核對流水號，如發(fā)現(xiàn)信件丟失就向郵局查詢。會話層會話層是指用戶與用戶的連接，它通過在兩臺計算機間建立、管理和終止通信來完成對話。會話層的主要功能：在建立會活時核實雙方身份是否有權參加會活；確定何方支付通信費用；雙方在各種選擇功能方面（如全雙工還是半雙工通信）取得一致；在會話建立以后，需要對進程間的對話進行管理與控制，例如對話過程中某個環(huán)節(jié)出了故障，會話層在可能條件下必須存這個對話的數(shù)據(jù)，使不丟失數(shù)據(jù)，如不能保留，那么終止這個對話，并重新開始。表示層表示層主要處理應用實體間交換數(shù)據(jù)的語法，其目的是解決格式和數(shù)據(jù)表示的差別，從而為應用層提供一個一致的數(shù)據(jù)格式，如文本壓縮、數(shù)據(jù)加密、字符編碼的轉(zhuǎn)換，從而使字符、格式等有差異的設備之間相互通信。應用層應用層與提供網(wǎng)絡服務相關，這些服務包括文件傳送、打印服務、數(shù)據(jù)庫服務、電子郵件等。應用層提供了一個應用網(wǎng)絡通信的接口，從七層的功能可見，13主要是完成數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)傳輸，稱之為網(wǎng)絡低層，即通信子網(wǎng)；57層主要是完成信息處理服務的功能，稱之為網(wǎng)絡高層；低層與高層之間由第4層銜接。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)只有物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層，我們主要研究這三層。2.3 OSI有關術語OSI參考模型中的每一層真正功能是為其上一層提供服務。例如，N層的實體為（Nl）層的實體提供服務，N層的服務則需使用（N-1）層及其更低層提供的功能服務，這其間有些術語要說明清楚。2.3.1數(shù)據(jù)單元在層的實體之間傳送的比特組稱為數(shù)據(jù)單元。在對等層之間傳送數(shù)據(jù)單元是按照本層協(xié)議進行的，因此這時的數(shù)據(jù)單元稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元。圖2-2示出了層間數(shù)據(jù)單元的傳送過程。圖中PDU是協(xié)議數(shù)據(jù)單元，SDU是服務數(shù)據(jù)單元，PCI是協(xié)議控制信息。（Nl）PDU在越過N1和N層的邊界之后，變換為N-SDUN層把(Nl)-PDU看成為N-SDU。N層在N-SDU上加上N-PCI，則成為N-PDU。在N-PDU和(Nl)-PDU之間并非是一一對應的關系。如果N層認為有必要，可以把(Nl)-PDU拆成幾個單位，加上PCI后成為多個N-PDU，或者可以把多個(N1)-PDU連接起來，形成一個N-PDU。到達目的站的N-PDU，在送往（Nl）層之前要把N-PCI去掉。在層間通信中PCI相當于報頭。在源點逐層增加新的PCI，到達目的地之后則逐層去掉，使得信息原來的結構得以恢復。值得指出的是，PDU在不同層往往有不同的叫法，如在物理層稱為位流或比特流，數(shù)據(jù)鏈路層稱為幀，網(wǎng)絡層中稱為分組或包，傳輸層中稱為數(shù)據(jù)段或報文段，應用層中稱為報文等。2.3.2服務訪問點相鄰層間的服務是通過其接口面上的服務訪問點SAP（Service Access Point）進行的，N層SAP就是（N+1）層可以訪問N層的地方。每個SAP都有一個唯一地址號碼。2.3.3服務原語第N層向（N+1）層提供服務，或第（N+1）層請求N層提供服務，都是用一組原語（Primitive）描述的。OSI參考模型的原語有4類：l 請求（Request） 用戶實體請求服務做某種工作l 指示（Indication） 用戶實體被告知某件事發(fā)生l 響應（Response） 用戶實體表示對某件事的響應l 確認（Confirm） 用戶實體收到關于它的請求的答復這四類原語的圖解形式如圖2-3所示。在通信過程的三個階段中，每個階段都可能用到一些或全部原語。 圖2-3說明系統(tǒng)A中N+1層用戶和系統(tǒng)B中N+1層用戶之間建立通信聯(lián)系時四種類型原語的應用。首先，系統(tǒng)A中N+1用戶發(fā)出請求原語，調(diào)用本系統(tǒng)N服務提供者的一些程序，于是N服務提供者向?qū)Ψ桨l(fā)送一個或一組N-PDU。當系統(tǒng)B的N服務提供者收到N-PDU之后，向本系統(tǒng)的N+1用戶發(fā)出指示原語，說明本系統(tǒng)的N+1用戶需要調(diào)用一些程序，或者N服務提供者已經(jīng)在同級服務訪問點調(diào)用了一個程序。響應原語是由系統(tǒng)B的N+1用戶發(fā)出的，這個響應原語是對N層協(xié)議的一個指令，以完成原來由指示原語調(diào)用的程序。N層協(xié)議產(chǎn)生一個PDU，傳送至系統(tǒng)A的N層。系統(tǒng)A的N服務提供者發(fā)出證實原語，表示在服務訪問點已經(jīng)完成了由請求原語調(diào)用的程序。證實和響應可以是確認也可以是否認，這取決于具體情況。2.3.4面向連接和無連接下層向上層提供服務有兩種形式：面向連接的服務和無連接的服務。面向連接的服務以電話系統(tǒng)最為典型，要和某人通話，先拿起電話，撥號碼，談話，掛斷。網(wǎng)絡中的面向連接服務類似大電話過程。某一方欲傳誦數(shù)據(jù)，首先給出對方的全稱地址，并請求建立連接，當雙方同意后，雙方之間的通信鏈路就建立起來。第二步是傳送數(shù)據(jù)，通常以幀為單位，按序傳送，不再標稱地址，只標稱所建立的鏈路號，并由收方對收到的幀予以確認，為可靠傳送方式。也有用不著確認的場合，為不可靠方式。第三步當數(shù)據(jù)傳送結束后，拆除鏈路。面向連接的服務，又稱為虛電路服務。無連接服務沒有建立和拆除鏈路的過程，像普通的電子郵件，其用戶并不希望為發(fā)一條消息而去建立和拆除連接的麻煩。無連接服務又稱為數(shù)據(jù)報服務，它要求每一幀信息帶有全稱地址，獨立選擇路徑，其到達目的地的順序也是不定的，到達目的地后，還要重新對幀進行排序。第三章 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)計算機通信網(wǎng)絡包括內(nèi)層的通信子網(wǎng)和外層的資源子網(wǎng)兩部分，其中通信子網(wǎng)就是數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。本章首先介紹數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡結構和分類，然后簡要介紹幾種常見的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，如局域網(wǎng)(LAN)、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)、幀中繼(FR)、異步傳送模式ATM。3.1數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的拓撲結構和分類3.1.1拓撲結構根據(jù)實際應用需要，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可以連成多種拓撲結構，典型的拓撲結構有6種，如圖3-1所示。從拓撲結構來看，網(wǎng)絡內(nèi)部的主機、終端、交換機都可以稱為節(jié)點。服務器工作站工作站工作站(a)總線結構(b)環(huán)型結構(c)星形結構(e)網(wǎng)狀結構(d)樹型結構(f)全連通網(wǎng) 圖3-1 網(wǎng)絡拓撲結構總線結構通常采用廣播式信道，即網(wǎng)上的一個節(jié)點(主機)發(fā)信時，其它節(jié)點均能接收總線上的信息，如圖3-1(a)所示。環(huán)型結構采用點到點通信，即一個網(wǎng)絡節(jié)點將信號沿一定方向傳送到下一個網(wǎng)絡節(jié)點在環(huán)內(nèi)依次高速傳輸，如圖3-1(b)所示。為了可靠運行，也常使用雙環(huán)結構。如圖3-1(c)所示，星型結構中有一中心節(jié)點(集線器HUB)，執(zhí)行數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡控制功能。這種結構易于實現(xiàn)故障隔離和定位，但它存在瓶頸問題，一旦中心節(jié)點出現(xiàn)故障，將導致網(wǎng)絡失效。一次為了增強網(wǎng)絡可靠性，應采用容錯系統(tǒng)，設立熱備用中心節(jié)點。樹型結構的連接方法象樹一樣從頂部開始向下逐步分層分叉，有時也稱其為層型結構，如圖3-1(d)所示。這種結構中執(zhí)行網(wǎng)絡控制功能的節(jié)點常處于樹的頂點，在樹枝上很容易增加節(jié)點，擴大網(wǎng)絡，但同樣存在瓶頸問題。網(wǎng)狀結構的特點是節(jié)點的用戶數(shù)據(jù)可以選擇多條路由通過網(wǎng)絡，網(wǎng)絡的可靠性高，但網(wǎng)絡結構、協(xié)議復雜，如圖3-1(e)所示。目前大多數(shù)復雜交換網(wǎng)都采用這種結構。當網(wǎng)絡節(jié)點為交換中心時，常將交換中心互連成全連通網(wǎng)，如圖3-1(f)所示。3.1.2分類可以從不同的角度對數(shù)據(jù)通信網(wǎng)進行分類。按服務范圍分l 廣域網(wǎng)WAN（Wide Area Network）廣域網(wǎng)的服務范圍通常為幾十到幾千公里，有時也稱為遠程網(wǎng)。l 局域網(wǎng)LAN（Local Area Network）局域網(wǎng)通常限定在一個較小的區(qū)域之內(nèi)，一般局限于一幢大樓或建筑群，一個企業(yè)或一所學校，局域網(wǎng)的直徑通常不超過數(shù)千米。對LAN來說，一幢樓內(nèi)傳輸媒介可選雙絞線、同軸電纜，建筑群之間可選光纖。l 城域網(wǎng)MAN（Metropolitan Area Network）城域網(wǎng)的地理范圍比局域網(wǎng)大，可跨越幾個街區(qū)，甚至整個城市，有時又稱都市網(wǎng)。MAN可以為幾個單位所擁有，也可以是一種公用設施，用來將多個LAN互連。對MAN來說，光纖是最好的傳輸媒介，可以滿足MAN高速率、長距離的要求。按交換方式分類按交換方式分類，可以有電路交換的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、分組交換網(wǎng)（又稱X.25網(wǎng)）、幀中繼網(wǎng)、異步傳送模式ATM等。還有多分類方法，如按使用對象可分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng)等。3.2局域網(wǎng)3.2.1概述特點局域網(wǎng)通常為一個單位所有，其地理范圍和站點數(shù)目均有限，典型的覆蓋范圍只有幾公里，一般局限于一幢大樓或建筑群內(nèi)，通信線路要專門敷設。局域網(wǎng)一般采用數(shù)據(jù)信號的基帶傳輸方式，結構簡單，誤碼率低，數(shù)據(jù)傳輸速率高，時延小，能進行廣播或多播。拓撲結構局域網(wǎng)的拓撲結構主要有四種：總線網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)、星型網(wǎng)、樹型網(wǎng)。這四種結構在圖3-1中已作了簡要介紹，這里就局域網(wǎng)范疇作一些補充?？偩€網(wǎng)中，各站直接連在總線上，一般可以使用兩種協(xié)議，一種是以太網(wǎng)使用的CSMA/CD，另一種是令牌傳遞總線協(xié)議。環(huán)型網(wǎng)中最典型的是令牌環(huán)。星型網(wǎng)采用的是集中控制，由于集線器（HUB）和雙絞線大量應用于局域網(wǎng)，使得星型網(wǎng)以及多級星型網(wǎng)絡獲得了廣泛使用。樹型網(wǎng)只是總線網(wǎng)的變形，可以說是總線網(wǎng)的一種擴展。傳輸媒體局域網(wǎng)可使用多種傳輸媒體，包括雙絞線、同軸電纜、光纖。l 雙絞線雙絞線是最古老又是最常用的傳輸媒體。把兩根互相絕緣的銅導線并排放在一起，然后用規(guī)則的方法絞合起來就構成了雙絞線。它有非屏蔽雙絞線（Unshielded Twisted Pair，簡稱UTP）和屏蔽雙絞線（Foiled Twisted Pair，簡稱FTP）之分。1991年，美國電子工業(yè)協(xié)會EIA和電信工業(yè)協(xié)會TIA發(fā)布了一個標準EIA/TIA-568，該標準規(guī)定了用于室內(nèi)傳送數(shù)據(jù)的無屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線的標準。隨著局域網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳輸速率的不斷提高，EIA/TIA在1995年將布線標準更新為EIA/TIA-568-A，此標準規(guī)定了5個種類的UTP（從1類線到5類線），后來又發(fā)展了超5類線。對傳送數(shù)據(jù)來說，最常用的UTP是5類線和超5類線，以后還會不斷更新。l 同軸電纜同軸電纜是由內(nèi)導體銅質(zhì)芯線(單股實心線或多股絞合線)、絕緣層、網(wǎng)狀編織的外導體屏蔽層以及塑料保護外層組成的。由于外導體的屏蔽作用，同軸電纜具有很好的抗干擾性，所以被廣泛應用于較高速率的數(shù)據(jù)傳輸中。同軸電纜按特性阻抗數(shù)值的不同，可分為兩類： 50同軸電纜這是為數(shù)據(jù)通信所用的，用于傳送基帶數(shù)字信號，所以50同軸電纜又稱基帶同軸電纜，它可用到10 Mb/s。這種電纜按直徑又可分為細同軸電纜（直徑為0.5mm，簡稱細纜）、粗同軸電纜（直徑為10mm，簡稱粗纜）。在傳送基帶數(shù)字信號時，可以采用不同的編碼方法，在計算機通信中常用曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼。 75同軸電纜這種同軸電纜用于模擬傳輸系統(tǒng)，可在寬帶局域網(wǎng)中用到50 Mb/s，它是有線電視系統(tǒng)CATV中的標準傳輸電纜。在這種電纜上傳送的信號采用頻分復用的寬帶信號，所以75同軸電纜又稱為寬帶同軸電纜。l 光纖光纖具有很好的抗電磁干擾特性和很寬的頻帶，主要用于環(huán)型網(wǎng)中，但由于技術發(fā)展快，很多點到點線路也使用光纖，其速率可達100 Mb/s、1000 Mb/s。3.2.2體系結構在20世紀80年代初期，美國電氣和電子工程師協(xié)會IEEE 802委員會首先制訂出局域網(wǎng)的體系結構，即著名的IEEE 802參考模型，許多IEEE 802標準已成為ISO國際標準。 IEEE 802參考模型由于局域網(wǎng)拓撲結構主要是總線型、環(huán)型、星型、樹型，故路由選擇可以大大簡化，其高層盡可能與OSI參考模型符合，802標準中只有最低的兩個層次，即物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。然而局域網(wǎng)的種類繁多，其媒體接入控制的方法也各不相同，這樣其數(shù)據(jù)鏈路層就比廣域網(wǎng)復雜。為了使局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)鏈路層不致過復雜，就將其數(shù)據(jù)鏈路層劃分為兩個子層：邏輯鏈路控制子層（簡稱LLC子層）和媒體訪問控制子層（簡稱MAC子層）。在802參考模型中還包括對傳輸媒體和拓撲結構的說明，這部分內(nèi)容對于局域網(wǎng)來說特別重要，但按OSI的觀點，這部分內(nèi)容不在OSI的環(huán)境中。圖3-2是局域網(wǎng)的802體系結構與OSI參考模型的對比。下面簡要介紹IEEE 802各層的功能。l 物理層物理層的主要功能包括：信號的編碼和譯碼；為進行同步用的前同步碼的產(chǎn)生和去除；比特的傳輸和接收等。l MAC子層局域網(wǎng)中與接入各種傳輸媒體有關的問題都放在MAC子層，而且MAC子層還負責在物理層的基礎上實現(xiàn)無差錯的通信。具體說，MAC子層的主要功能是：MAC幀的封裝與拆卸；實現(xiàn)和維護各種MAC協(xié)議；比特差錯檢測；尋址等。l LLC子層數(shù)據(jù)鏈路層中與媒體接入無關的部分都集中在LLC子層，其主要功能是：數(shù)據(jù)鏈路的建立和釋放；LLC幀的封裝和拆卸；差錯控制；提供與高層的接口，即服務訪問點SAP等。從局域網(wǎng)的體系結構可以看出，局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層有兩種不同的數(shù)據(jù)單元：LLC幀和MAC幀。通常提到“幀”時是指MAC幀，而不是LLC幀。圖3-3為LLC幀和MAC幀的關系示意圖。圖3-3 LLC幀和MAC幀的關系其中LLC幀的幀結構如圖3-3所示，和HDLC幀非常像。由于它還要封裝在MAC幀中，所以LLC幀中無標志字段和幀校驗序列字段，只有四個字段，即目的服務訪問點（DSAP）、源服務訪問點（SSAP）、控制字段和信息字段。服務訪問點SAP實際上是LLC子層的邏輯地址，簡稱SAP地址。一個主機的LLC子層上設有多個SAP，以便向多個進程提供服務，比如主機A到主機B方向現(xiàn)在同時有兩個進程，這兩個進程分別通過主機A的LLC子層的兩個SAP和主機B的LLC子層的兩個SAP建立連接，因此這兩個進程可以同時進行。由于IEEE 802規(guī)定了不同MAC子層協(xié)議，其MAC幀的幀格式各不相同，但不管哪一種MAC協(xié)議，都具有MAC地址，即每個站的物理地址。隨著局域網(wǎng)的互連，在各地的局域網(wǎng)中的站必須具有互不相同的物理地址，同時為了使用戶買到網(wǎng)卡就能把機器連到局域網(wǎng)上工作，802標準規(guī)定將MAC地址固化在網(wǎng)卡中，采用48bit（6字節(jié)）的地址字段，其中前三字節(jié)（高24位）由IEEE統(tǒng)一分配，世界上凡是生產(chǎn)網(wǎng)卡的廠家都必須向IEEE購買這三個字節(jié)構成的一個號，又稱“地址塊”，地址字段的后三字節(jié)（低24位）由廠家自行分配?？梢娫诰钟蚓W(wǎng)中，MAC地址的作用就是用來找到我們所要進行通信的計算機，網(wǎng)卡從網(wǎng)上每收到一個MAC幀，首先檢查其MAC地址，如果是發(fā)往本站的幀就收下，然后進行其它處理。這里包括以下三種幀：單播幀收到的幀的MAC地址與本站的MAC地址相同；廣播幀發(fā)送給所有站的幀（全“1”地址）；多播幀發(fā)送給一部分站點的幀。 IEEE 802系列標準IEEE 802委員會現(xiàn)已制定了如下13個標準：802.1概述、體系結構和網(wǎng)絡互連，以及網(wǎng)絡管理和性能測量；802.2邏輯鏈路控制。這是高層協(xié)議與任何一種局域網(wǎng)MAC子層的接口；802.3CSMA/CD。定義CSMA/CD總線網(wǎng)的MAC子層和物理層的規(guī)約；802.4令牌總線網(wǎng)。定義令牌總線網(wǎng)的MAC子層和物理層規(guī)約；802.5令牌環(huán)型網(wǎng)。定義令牌環(huán)型網(wǎng)的MAC子層和物理層規(guī)約；802.6城域網(wǎng)WAN。定義WAN的MAC子層和物理層規(guī)約；802.7寬帶技術；802.8光纖技術；802.9綜合話音數(shù)據(jù)局域網(wǎng)；802.10可互操作的局域網(wǎng)的安全；802.11無線局域網(wǎng)；802.12優(yōu)先級高速局域網(wǎng)（100Mb/s）；802.14電纜電視（Cable-TV）。3.2.3幾種常見的局域網(wǎng)常見的局域網(wǎng)主要有：總線網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)兩種，在我國使用最廣泛的是總線網(wǎng)。 802.3總線局域網(wǎng)802.3是一種基帶總線局域網(wǎng)，通常稱為以太網(wǎng)（Ethernet），它的介質(zhì)訪問控制方法是CSMA/CD（載波偵聽多路訪問/沖突檢測）。簡單地說，這是一種廣播式的網(wǎng)絡，站點發(fā)送數(shù)據(jù)采用監(jiān)聽的方式，即發(fā)送前先監(jiān)聽網(wǎng)上有無其它站點在發(fā)送數(shù)據(jù)，若介質(zhì)是空閑的，則該站可以發(fā)送數(shù)據(jù)；若介質(zhì)是忙的，則該站以某種方法延遲一段時間以后再傳輸。在此過程中要檢測有無沖突，如果檢測到?jīng)_突，該站立刻停止發(fā)送，并發(fā)出一個短暫的阻塞信號，按規(guī)定等待一段時間再啟動監(jiān)聽過程。在以太網(wǎng)的發(fā)展過程，曾出現(xiàn)10BASE5、10BASE2、10BASE-T、100BASE-T、100BASE-F等類型，下面簡要介紹。l 10BASE5網(wǎng)卡通過DB-15型連接器與收發(fā)器電纜（又稱AUI電纜）相連，然后再連接到收發(fā)器上，收發(fā)器再和粗纜連接。這里“10”表示信號在電纜上的傳輸速率為10Mb/s，“BASE”表示電纜上的信號是基帶信號，“5”表示每一段電纜的最大長度為500m。由于采用的傳輸媒體是特性阻抗為50、直徑為10mm的同軸電纜，所以這種以太網(wǎng)通常稱為粗纜以太網(wǎng)。l 10BASE2用BNC T型連接器（它有三個頭，外觀像“T”，簡稱T型頭），其兩個反向頭連接兩段電纜，中間的一個頭連接到網(wǎng)卡外露的BNC插座上。它采用50、直徑為5mm的細同軸電纜，通常稱為細纜以太網(wǎng)。“2”表示每個網(wǎng)段長度約為200m，準確的為185m。0BASE-T0BASE-Tl 10BASE-T“T”表示雙絞線星型網(wǎng)，使用RJ-45連接器連接。10BASE-T的出現(xiàn)是局域網(wǎng)發(fā)展史上的一個非常重要的里程碑，它為以太網(wǎng)在局域網(wǎng)中的統(tǒng)治地位奠定了基礎。l 100BASE-T100BASE-T是在雙絞線上傳送100Mb/s基帶信號的星型快速以太網(wǎng)。用戶只要更換一張100Mb/s的網(wǎng)卡，配上100Mb/s的集線器，就可方便地由10BASE-T升級到100Mb/s，所有在10BASE-T上的應用軟件和網(wǎng)絡軟件都可以保持不變。100BASE-TX大多使用2對5類非屏蔽雙絞線（UTP 5），一對用于發(fā)，一對用于收。l 100BASE-F100BASE-F采用光纖作為傳輸媒體，其中100BASE-FX使用2對光纖，一對發(fā)，一對收。100BASE-TX和100BASE-FX合在一起稱為100BASE-X。l 1000BASE-T1000BASE-T使用4對5類線UTP，傳輸距離位25100m。l 1000BASE-SX1000BASE-SX用多模光纖和850nm激光器，距離為300550m。l 1000BASE-LX1000BASE-LX用單模光纖（距離為3km）或多模光纖（距離為300550m）和1300mm激光器。 802.5令牌環(huán)網(wǎng)在令牌環(huán)網(wǎng)中，所有的站點通過連接器連成一個環(huán)型，它的介質(zhì)訪問控制方法是在環(huán)上專門有一個唯一的特殊的幀稱為令牌幀，長度為3字節(jié)，其中有相應的比特指示該幀是空令牌還是忙令牌。令牌幀不停地在環(huán)上運行，當環(huán)網(wǎng)上某個站點要發(fā)送數(shù)據(jù)，必須截獲空令牌，將數(shù)據(jù)放在其后，此時令牌變成忙令牌將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，其它所有站點只能處于收聽方式而不能發(fā)送數(shù)據(jù)。環(huán)上的每一個站將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)至下一個站，只有目的站將數(shù)據(jù)幀復制下來，數(shù)據(jù)幀在環(huán)上轉(zhuǎn)了一圈后，最后又回到源站，源站通過對返回的數(shù)據(jù)幀進行檢查，就知道本次的發(fā)送是否成功。當該站發(fā)送數(shù)據(jù)完畢后，就釋放空令牌，以便讓其它的站點發(fā)送數(shù)據(jù)。這種環(huán)型網(wǎng)不會產(chǎn)生沖突，但是效率不夠高，在我國很少使用。其它幾種局域網(wǎng)如令牌總線、時隙環(huán)等在我國更少見，國際上使用也不多。這里就介紹了。3.2.4局域網(wǎng)的組成硬件組成局域網(wǎng)通常由用戶工作站、網(wǎng)絡服務器、網(wǎng)絡適配器（又稱網(wǎng)卡）、傳輸介質(zhì)及附屬設備部分組成。軟件組成局域網(wǎng)的系統(tǒng)軟件包括網(wǎng)絡協(xié)議軟件、通信軟件和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)等。協(xié)議軟件主要用于實現(xiàn)物理層及數(shù)據(jù)鏈路層的某些功能，如在網(wǎng)卡中實現(xiàn)的軟件。通信軟件用于管理各個工作站之間的信息傳輸，如實現(xiàn)運輸層及網(wǎng)絡層功能的網(wǎng)絡驅(qū)動程序等。局域網(wǎng)操作系統(tǒng)是指網(wǎng)絡環(huán)境上的基于單機操作系統(tǒng)的資源管理程序，主要包括文件服務程序和網(wǎng)絡接口程序。文件服務程序用于管理共享資源，網(wǎng)絡接口程序用于管理工作站的應用程序?qū)Σ煌Y源的訪問。局域網(wǎng)的操作系統(tǒng)主要有：UNIX操作系統(tǒng)、NOVELL網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、Microsoft操作系統(tǒng)等。其中較流行的產(chǎn)品有：NOVELL公司的NetWare，微軟的Windows NT等。3.3分組交換網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)發(fā)展的重要里程碑是采用分組交換方式，構成分組交換網(wǎng)。和電路交換網(wǎng)相比，分組交換網(wǎng)的兩個站之間通信時，網(wǎng)絡內(nèi)不存在一條物理電路供其專用，因此不會像電路交換那樣，所有的數(shù)據(jù)傳輸控制僅僅涉及到兩個站之間的通信協(xié)議。在分組交換網(wǎng)中，一個分組從發(fā)送站傳送到接收站的整個傳輸控制，不僅涉及到該分組在網(wǎng)絡內(nèi)所經(jīng)過的每個節(jié)點交換機之間的通信協(xié)議，還涉及到發(fā)送站、接收站與所連接的節(jié)點交換機之間的通信協(xié)議。國際電信聯(lián)盟電信標準部門ITU-T為分組交換網(wǎng)制定了一系列通信協(xié)議，世界上絕大多數(shù)分組交換網(wǎng)都用這些標準。其中最著名的標準是X.25協(xié)議，它在推動分組交換網(wǎng)的發(fā)展中做出了很大的貢獻。有人把分組交換網(wǎng)簡稱X.25網(wǎng)。3.3.1 X.25協(xié)議的應用環(huán)境和系統(tǒng)結構X.25建議是作為公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的用戶-網(wǎng)絡接口協(xié)議提出的，它的全稱是“公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中通過專用電路連接的分組式數(shù)據(jù)終端設備（DTE）和數(shù)據(jù)電路終接設備（DCE）之間的接口”。這里的DTE是用戶設備，即分組型數(shù)據(jù)終端設備（執(zhí)行X.25通信規(guī)程的終端），具體的可以是一臺按照分組操作的智能終端、主計算機或前端處理機； DCE實際是指DTE所連接的網(wǎng)絡分組交換機（PS），如果DTE與交換機之間的傳輸線路是模擬線路，那么DCE也包括用戶連接到交換機的調(diào)制解調(diào)器（這種情況在地區(qū)用戶線上存在的）。圖3-4所示為X.25協(xié)議的應用環(huán)境。 需要指出，有的計算機或終端不能支持X.25建議，是非分組型終端即字符型終端，這樣的終端要進入分組網(wǎng)必須在它和分組網(wǎng)之間加分組裝拆設備PAD（Packet Assembler/Disassembler）?？梢奝AD設備實際上是一個規(guī)程轉(zhuǎn)換器，它是向各種不同的終端或計算機提供服務，幫助它們進入分組交換網(wǎng)。ITU-T制定了關于PAD的三個協(xié)議書，即X.3、X.28和X.29，有時稱為“三個X”。X.25建議將數(shù)據(jù)網(wǎng)的通信功能劃分為三個相互獨立的層次，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和分組層。其中每一層的通信實體只利用下一層所提供的服務，而不管下一層如何實現(xiàn)。每一層接收到上一層的信息后，加上控制信息（如分組頭、幀頭），最后形成在物理媒體上傳送的比特流，如圖3-5所示。 3.3.2物理層X.25協(xié)議的物理層規(guī)定采用X.21建議。X.21建議規(guī)定如下： 機械特性：采用ISO 4903規(guī)定的15針連接器和引線分配，通常使用8線； 電氣特性：平衡型電氣特性； 同步串行傳輸； 點到點全雙工； 適用于交換電路和租用電路。由于X.21是為數(shù)字電路上使用而設計的，如果是模擬線路（如地區(qū)用戶