第2章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)低層協(xié)議

第二章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)低層協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上主要使用哪些協(xié)議？計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是如何工作的？

2.1物理層

2.2數(shù)據(jù)鏈路層

2.3面向比特的鏈路控制規(guī)程（HDLC）

2.4網(wǎng)絡(luò)層

2.5擁塞控制

本章主要內(nèi)容第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)低層協(xié)議本節(jié)主要內(nèi)容

2.1.1物理層的基本概念

2.1.2物理層下的傳輸媒體

2.1.3物理層協(xié)議舉例2.1物理層物理層研究的是怎樣才能在連接各種計(jì)算機(jī)的傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)的比特流，而不是指連接計(jì)算機(jī)的具體物理設(shè)備或具體的傳輸媒體。物理層協(xié)議主要解決的是主機(jī)、工作站等數(shù)據(jù)終端設(shè)備與通信線路上的通信設(shè)備之間的接口問題。

2.1.1物理層的基本概念物理層是OSI模型的最低層，它向下直接與傳輸介質(zhì)相連接，是開放系統(tǒng)和物理傳輸介質(zhì)的接口，向上相鄰且服務(wù)于數(shù)據(jù)鏈路層。是整個(gè)開放系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它是惟一直接提供原始比特流傳輸?shù)膶印?/p>

機(jī)械特性：指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引腳數(shù)目和排列方式，定義接插及鎖緊方式等。

電氣特性：指明在接口電纜的線路上出現(xiàn)的電壓、電流等范圍。

功能特性：指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓信號表示何種意義，通信過程中完成何種功能。

規(guī)程特性：指明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序，是功能事件時(shí)序的描述。2.1.1物理層的基本概念機(jī)械特性；電氣特性；功能特性；規(guī)程特性。物理層有4個(gè)特性：2.1.1物理層下的傳輸媒體有線傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)無線傳輸介質(zhì)雙絞線同軸電纜光纖無線電波紅外線微波激光衛(wèi)星將信號約束在一個(gè)物理導(dǎo)體之內(nèi)不能將信號約束在某個(gè)空間范圍之內(nèi)，故又被稱為無界介質(zhì)、非導(dǎo)向傳輸介質(zhì)雙絞線同軸電纜光纖2.1.1物理層下的傳輸媒體雙絞線電纜概述雙絞線是把兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞纏在一起形成的線對組成。

把一對或多對雙絞線放在一條導(dǎo)管中便成了雙絞線電纜。常用的雙絞線電纜是由4對雙絞線按一定密度反時(shí)針互相扭絞在一起的。1.雙絞線(a)Category3UTP.(b)Category5UTP.1.雙絞線雙絞線銅導(dǎo)線為什么兩兩絞纏在一起呢?抵消相鄰線對之間的電磁干擾和減少近端串?dāng)_1.雙絞線雙絞線藍(lán)色橙色綠色棕色4對UTP電纜的4對線具有不同的顏色標(biāo)記，每個(gè)線對都有兩根導(dǎo)線。其中一根導(dǎo)線的顏色為線對的顏色加一個(gè)白色條紋，另一根導(dǎo)線的顏色是白色底色加線對顏色的條紋。1.雙絞線非屏蔽雙絞線（UTP）屏蔽雙絞線（STP）1.雙絞線雙絞線電纜的分類AMPSYSTEMSCABLEE138034010024AWG(UL)CMR/MPRORC(UL)PCCFT4-VERIFIEDETLCAT5e044766FT0507表示100?代表公司名稱表示美國線纜規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)表示線芯是24號表示通過證認(rèn)的標(biāo)記表示4對線表示5類線表示線纜當(dāng)前所在的英尺數(shù)表示生產(chǎn)年月電纜護(hù)套上的文字1.雙絞線

4對非屏蔽雙絞線電纜結(jié)構(gòu)圖導(dǎo)線雙絞線對外皮拉繩：外皮下面超5類4對S-FTP截面圖1.雙絞線雙絞線的連接器件1.雙絞線RJ45水晶頭屏蔽RJ45信息模塊RJ45信息模塊雙絞線的線序標(biāo)準(zhǔn)白橙—1，橙—2，白綠—3，藍(lán)—4，白藍(lán)—5，綠—6，白棕—7，棕—8。T568B-標(biāo)準(zhǔn)橙綠藍(lán)棕，順序鋪開；花線在前，4－6交叉。助記：橙綠藍(lán)棕46交左邊=>1.雙絞線白綠—1，綠—2，白橙—3，藍(lán)—4，白藍(lán)—5，橙—6，白棕—7，棕—8。T568A-標(biāo)準(zhǔn)雙絞線的線序標(biāo)準(zhǔn)綠橙藍(lán)棕，順序鋪開；花線在前，4－6交叉。助記：綠橙藍(lán)棕46交左邊=>1.雙絞線端1端2白橙白橙橙橙白綠白綠藍(lán)白藍(lán)綠白棕棕藍(lán)白藍(lán)綠白棕棕直通線線序：兩端均采用568B標(biāo)準(zhǔn)。直通線一般用來連接異型設(shè)備，如計(jì)算機(jī)和交換機(jī)之間的連接。雙絞線跳線的類型1.雙絞線雙絞線跳線的類型端1端2白橙白綠橙綠白綠白橙藍(lán)白藍(lán)綠白棕棕藍(lán)白藍(lán)橙白棕棕交叉線線序：一端采用568B標(biāo)準(zhǔn)，另一端采用568A標(biāo)準(zhǔn)。交叉線一般用來連接同種設(shè)備，如兩臺計(jì)算機(jī)之間的連接。1.雙絞線雙絞線跳線的類型端1端2白橙棕橙白棕白綠綠藍(lán)白藍(lán)綠白棕棕白藍(lán)

藍(lán)白綠

白橙全反線線序：采用568B標(biāo)準(zhǔn)，兩端順序相反。全反線主要用于路由器或交換機(jī)的Console端口與計(jì)算機(jī)COM端口的連接。橙1.雙絞線相關(guān)圖片中央銅導(dǎo)線絕緣層金屬屏蔽層塑料保護(hù)外皮2.同軸電纜2.同軸電纜同軸電纜的結(jié)構(gòu)中央銅導(dǎo)線絕緣層網(wǎng)狀金屬屏蔽層塑料保護(hù)外皮傳輸電磁信號將銅線與金屬屏蔽物隔開屏蔽噪聲、隔離外來的電信號結(jié)構(gòu)作用作用作用2.同軸電纜同軸電纜按導(dǎo)體粗細(xì)的不同按傳輸信號特性粗纜細(xì)纜基帶同軸電纜寬帶同軸電纜同軸電纜的分類2.同軸電纜直徑1.27厘米，傳輸距離為500米（10Base5）。直徑為0.635厘米，傳輸距離為185米（10Base2），粗纜連接器2.同軸電纜細(xì)纜連接器N型連接器（a）BNC頭（b）BNC

T型頭BNC型連接器細(xì)纜連接器2.同軸電纜3.光纜光纖通信中，傳輸數(shù)據(jù)的介質(zhì)是光導(dǎo)纖維簡稱光纖，介質(zhì)中傳輸?shù)男盘柺羌す?或熒光)，即光信號。光纖是一種由石英玻璃纖維或塑料制成的，直徑很細(xì)，能傳導(dǎo)光信號的媒體。光纖由一束玻璃芯組成，它的外面包了一層折射率較低的反光材料，稱為覆層。由于覆層的作用，在玻璃芯中傳輸?shù)墓庑盘枎缀醪粫母矊又姓凵涑鋈?。這樣當(dāng)光束進(jìn)入光纖中的芯線后，可以減少光通過光纜時(shí)的損耗，并且在芯線邊緣產(chǎn)生全反射，使光束曲折前進(jìn)。光纖纖芯包層涂覆層光纖纖芯包層涂覆層光纖的結(jié)構(gòu)玻璃封套塑料外套玻璃內(nèi)芯玻璃內(nèi)芯塑料外套玻璃封套外殼3.光纜折射角入射角包層（低折射率的媒體）包層（低折射率的媒體）纖芯（高折射率的媒體）包層纖芯光纖中光的傳輸3.光纜（1）物理特性低折射率(包層)高折射率(纖芯)光線在纖芯中傳輸?shù)姆绞绞遣粩嗟厝瓷?.光纜按照傳輸?shù)目偰?shù)來分單模光纖多模光纖光纖的分類3.光纜(詳見課本P33)輸入脈沖輸出脈沖多模光纖輸入脈沖輸出脈沖單模光纖3.光纜終端終端發(fā)送器接收器電信號電信號光信號光電轉(zhuǎn)換光纖的信息傳輸原理（2）傳輸特性（詳見課本P33）3.光纜（3）連通性光纖最普遍的連接方式是點(diǎn)—點(diǎn)方式，但是在某些實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，也可以采用多點(diǎn)連接方法。（4）地理范圍光纖信號衰減極小，它可以在6km～8km的距離內(nèi)，在不使用中繼器的情況下，實(shí)現(xiàn)高速率的數(shù)據(jù)傳輸。（5）抗干擾性光纖不受外界電磁干擾與噪聲的影響，能在長距離、高速率的傳輸中保持低誤碼率。（6）價(jià)格目前，光纖價(jià)格高于同軸電纜與雙絞線。3.光纜光纖使用的連接器件（a）ST（b）SC（c）FC（a）ST光纖連接器（b）SC光纖連接器（c）FC光纖連接器（d）LC光纖連接器3.光纜與光連接的設(shè)備光纖收發(fā)器光接口網(wǎng)卡帶光纖接口的交換機(jī)3.光纜4、紅外傳輸不能有阻斷5、微波通信頻率范圍300MHz-300GHz，主要是使用2GHz-40GHz直線傳播一般的傳輸距離50km2.1.1物理層下的傳輸媒體地球地面站之間的直視線路微波傳送塔地面微波接力在物理線路昂貴或地理?xiàng)l件不允許的情況下適用；通過地球表面的大氣傳播，易受到建筑物或天氣的影響；兩個(gè)地面站之間傳送，距離為50～100km；6、激光通信工作頻率范圍1014Hz-1015Hz7、衛(wèi)星通信衛(wèi)星位于36000km地球同步軌道上覆蓋區(qū)跨度18000km傳播時(shí)延250ms-300ms2.1.1物理層下的傳輸媒體地球地面站地面站衛(wèi)星通信優(yōu)點(diǎn)：通信距離遠(yuǎn)，在電波覆蓋范圍內(nèi)，任何一處都可以通信，且通信費(fèi)用與通信距離無關(guān)。受陸地災(zāi)害影響小，可靠性高；易于實(shí)現(xiàn)廣播通信和多址通信；缺點(diǎn)：通信費(fèi)用高，延時(shí)較大；10GHZ以上衰減較大；易受太陽噪聲的干擾；C波段4/6GHz上行5.925～6.425GHz下行3.7～4.2GHzKU波段11/14GHz上行14～14.5GHz下行11.7～12.2GHz35,860公里地球地球同步衛(wèi)星從技術(shù)角度上講，只要在地球赤道上空的同步軌道上，等距離地放置三顆相隔120度的衛(wèi)星，就能基本上實(shí)現(xiàn)全球的通信。為了避免產(chǎn)生干擾，衛(wèi)星之間的相隔不能小于2度，因此，整個(gè)赤道上空只能放置180個(gè)同步衛(wèi)星。一個(gè)典型的衛(wèi)星通常擁有12～20個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的頻帶寬度為36或72MHz。2.1.3物理層協(xié)議舉例1.EIARS-232-C接口標(biāo)準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)是1969年頒布的一種目前使用最廣泛的串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。(1)機(jī)械特性使用9根引腳與25根引腳，在PC的后面分別為COM1、COM2口（2）電氣特性邏輯“1”-15V～-5V，邏輯“0”為+5V～+15V當(dāng)連接長度不超過15米時(shí)，允許速率不超過20kbit/s（3）功能特性（4）規(guī)程特性2.1.3物理層協(xié)議舉例RS-232接口使用圖例2、RS-499接口標(biāo)準(zhǔn)由3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組成（1）RS-499（2）RS-423A。采用非平衡傳輸方式。傳輸距離可達(dá)90M，最大速率可達(dá)100kbps（3）RS-422A。采用平衡傳輸方式。在15M內(nèi)傳輸速率可達(dá)10Mbps，若傳輸速率降到90kbps，最大傳輸距離可達(dá)1200M。2.1.3物理層協(xié)議舉例本節(jié)主要內(nèi)容

2.2.1停止等待協(xié)議

2.2.2連續(xù)ARQ協(xié)議

2.2.3流量控制2.2數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層的作用與服務(wù)在不太可靠的物理鏈路上透明地傳輸以幀為單位的數(shù)據(jù)；將物理層提供的可能出錯(cuò)的物理鏈路，通過一些規(guī)則與規(guī)程，將其改造為邏輯上無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路；數(shù)據(jù)鏈路層最基本的服務(wù)是在網(wǎng)絡(luò)的相鄰的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間進(jìn)行可靠的傳輸。2.2數(shù)據(jù)鏈路層所謂的透明傳輸，不管傳的是什么，所采用的設(shè)備只是起一個(gè)通道作用，把要傳輸?shù)膬?nèi)容完好的傳到對方！具體功能(詳見課本P38）(1)鏈路管理：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信時(shí)，發(fā)送方必須確知接收方是否已處在準(zhǔn)備接收狀態(tài)。(2)幀同步：數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)傳送的單位是幀。(3)流量控制：協(xié)調(diào)發(fā)送方與接收方的工作。(4)差錯(cuò)控制：接收方可通過校驗(yàn)幀的差錯(cuò)編碼，判斷接收到的幀是否有差錯(cuò)。(5)透明傳輸：所謂透明傳輸就是不管所傳數(shù)據(jù)是什么樣的比特組合，都應(yīng)能夠在鏈路上傳送。(6)尋址：在多點(diǎn)連接的情況下，保證每一幀都能送到正確的目的站。2.2數(shù)據(jù)鏈路層1.不需要數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)兩個(gè)主機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，應(yīng)用進(jìn)程要將數(shù)據(jù)從應(yīng)用層逐層往下傳，經(jīng)物理層到達(dá)通信線路。通信線路將數(shù)據(jù)傳到遠(yuǎn)端主機(jī)的物理層后，再逐層向上傳，最后由應(yīng)用層交給遠(yuǎn)程的應(yīng)用進(jìn)程。但現(xiàn)在為了把主要精力放在數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議上，因此可以采用一個(gè)簡化的模型，即把數(shù)據(jù)鏈路層以上的各層用一個(gè)主機(jī)來代替，而物理層和通信線路則等效成一條簡單的鏈路，如下圖所示。

2.2.1停止等待協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層主機(jī)

A緩存主機(jī)

B數(shù)據(jù)鏈路AP2AP1緩存發(fā)送方接收方幀高層幀2.2.1停止等待協(xié)議網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行通信的模型1.不需要數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸假定：鏈路是理想的傳輸信道（理想鏈路）：其一，所傳送的任何數(shù)據(jù)既不會出差錯(cuò)也不會丟失；其二，發(fā)送方不管以多快的速率發(fā)送數(shù)據(jù)，接收方都能及時(shí)準(zhǔn)確地接收。2.2.1停止等待協(xié)議在發(fā)送結(jié)點(diǎn)：(1)從主機(jī)取一個(gè)數(shù)據(jù)幀；(2)將數(shù)據(jù)幀送到數(shù)據(jù)鏈路層的發(fā)送緩存；(3)將發(fā)送緩存中的數(shù)據(jù)發(fā)送出去；(4)從主機(jī)取一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀，然后轉(zhuǎn)到(2)2.2.1停止等待協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層主機(jī)

A緩存主機(jī)

B數(shù)據(jù)鏈路AP2AP1緩存發(fā)送方接收方幀高層幀在接收結(jié)點(diǎn)：(1)等待；(2)若收到由發(fā)送結(jié)點(diǎn)發(fā)過來的數(shù)據(jù)幀,則將其放入數(shù)據(jù)鏈路層的接收緩存；(3)將接收緩存中的數(shù)據(jù)幀上交主機(jī)；(4)轉(zhuǎn)到(1).2.2.1停止等待協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層主機(jī)

A緩存主機(jī)

B數(shù)據(jù)鏈路AP2AP1緩存發(fā)送方接收方幀高層幀ABDATADATADATADATA送主機(jī)B送主機(jī)B送主機(jī)B送主機(jī)B時(shí)間不需要流量控制2.2.1停止等待協(xié)議否認(rèn)幀（NAK）確認(rèn)幀（ACK）自動(dòng)請求重傳（ARQ）實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（詳見課本P39）在傳輸過程中不出差錯(cuò)的情況下，收方在收到一個(gè)正確的數(shù)據(jù)幀后，即交付給主機(jī)B，同時(shí)向主機(jī)A發(fā)送一個(gè)確認(rèn)幀ACK。當(dāng)主機(jī)A收到確認(rèn)幀ACK后才能發(fā)送一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀。這樣就實(shí)現(xiàn)了收方對發(fā)方的流量控制。ABDATA送主機(jī)BDATA送主機(jī)B需要流量控制2.具有最簡單流量控制的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議2.2.1停止等待協(xié)議存在問題：（1）如果發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)幀丟失，接收方接收不到數(shù)據(jù)幀，也就不會返回確認(rèn)幀，則造成發(fā)送方永久等待。（2）如果接收方的確認(rèn)幀丟失，同樣會造成發(fā)送方的永久等待。（3）如果確認(rèn)幀在傳輸過程出現(xiàn)錯(cuò)誤，會引起發(fā)送方的錯(cuò)誤判斷，造成協(xié)議失效。2.2.1停止等待協(xié)議2.具有最簡單流量控制的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議時(shí)間ABDATA0送主機(jī)ACKDATA1送主機(jī)ACK(a)正常情況toutABDATA0DATA0送主機(jī)ACK(c)數(shù)據(jù)幀丟失重傳丟失！ABDATA0送主機(jī)ACKDATA0丟棄ACK(d)確認(rèn)幀丟失重傳tout丟失！ABDATA0NAKDATA0送主機(jī)ACK(b)數(shù)據(jù)幀出錯(cuò)重傳出錯(cuò)2.2.1停止等待協(xié)議3.自動(dòng)請求重傳（ARQ）停止等待協(xié)議工作原理（四種情況）連續(xù)ARQ協(xié)議的工作過程由于減少了等待時(shí)間，整個(gè)通信的吞吐量就提高了。在發(fā)送完一個(gè)數(shù)據(jù)幀后，不是停下來等待確認(rèn)幀，而是可以連續(xù)再發(fā)送若干個(gè)數(shù)據(jù)幀。如果這時(shí)收到了接收端發(fā)來的確認(rèn)幀，那么還可以接著發(fā)送數(shù)據(jù)幀。2.2.2連續(xù)ARQ協(xié)議時(shí)間2.2.2連續(xù)ARQ協(xié)議詳細(xì)說明見課本P41要注意兩點(diǎn)：（1）接收端只按序接收數(shù)據(jù)幀。（2）結(jié)點(diǎn)A在每發(fā)送完每一個(gè)數(shù)據(jù)幀時(shí)都要設(shè)置超時(shí)計(jì)時(shí)器。2.2.2連續(xù)ARQ協(xié)議鏈路層的流量控制是通信雙方能協(xié)調(diào)工作的保障,如果沒有合理的流量控制手段,可能造成數(shù)據(jù)丟失。增加緩存是方法之一。經(jīng)常使用的流量控制方法有XON/XOFF與窗口機(jī)制下面主要介紹窗口機(jī)制2.2.3流量控制連續(xù)ARQ協(xié)議發(fā)送方是不能無限制地發(fā)送數(shù)據(jù)幀的，主要因?yàn)椋?、由于發(fā)送的數(shù)據(jù)幀都未被確認(rèn)，需要在發(fā)送方緩存中保留副本，以備重傳。計(jì)算機(jī)的資源是有限的，緩存容量不能無限制地增加。2、發(fā)送數(shù)據(jù)幀過多，一旦有一幀出現(xiàn)錯(cuò)誤，可能有很多幀需要重傳，造成很大的浪費(fèi)，增加了很多不必要的開銷。3、為了對連續(xù)發(fā)送的大量數(shù)據(jù)幀進(jìn)行編號，每幀的發(fā)送序號也要占用較多的比特，又增加了一定的開銷。

因此需要對此協(xié)議中連續(xù)發(fā)送的未被確認(rèn)的幀數(shù)做一定的限制，這就是滑動(dòng)窗口協(xié)議。2.2.3流量控制可以雙向通信，接收方既可以單獨(dú)發(fā)送確認(rèn)幀也可以采用“捎帶確認(rèn)”的方法?；瑒?dòng)窗口協(xié)議的規(guī)定（1）每一個(gè)發(fā)送的幀都包含一個(gè)序列號，范圍從0到某個(gè)最大值；（2）有一個(gè)發(fā)送窗口放置允許發(fā)送的幀；一個(gè)接收窗口，對應(yīng)于允許接收的幀。（3）發(fā)送窗口隨著發(fā)送幀的被確認(rèn)，向前滑動(dòng)；接收窗口隨著接收幀上交給網(wǎng)絡(luò)層而向前滑動(dòng)。（4）發(fā)送方為發(fā)送的幀設(shè)置定時(shí)器，若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有收到確認(rèn)幀，則認(rèn)為超時(shí)。發(fā)送方就要重傳已經(jīng)超時(shí)的幀。滑動(dòng)窗口協(xié)議滑動(dòng)窗口的概念發(fā)送端和接收端分別設(shè)定發(fā)送窗口和接收窗口。發(fā)送窗口用來對發(fā)送端進(jìn)行流量控制。發(fā)送窗口的大小WT代表在還沒有收到對方確認(rèn)信息的情況下發(fā)送端最多可以發(fā)送多少個(gè)數(shù)據(jù)幀。

滑動(dòng)窗口協(xié)議發(fā)送窗口內(nèi)的幀是允許發(fā)送的幀,而不考慮有沒有收到確認(rèn).每發(fā)送完一個(gè)幀,允許發(fā)送的幀數(shù)就減1.如果所允許發(fā)送的N個(gè)幀都發(fā)送完了,但還沒有收到任何確認(rèn),那就不能再發(fā)送任何幀了.每收到一個(gè)幀的確認(rèn),發(fā)送窗口就向前(向右)

滑動(dòng)一個(gè)幀的位置.發(fā)送窗口的規(guī)則滑動(dòng)窗口協(xié)議4.2基本的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議01234567012發(fā)送窗口WT不允許發(fā)送這些幀允許發(fā)送5個(gè)幀(a)01234567012不允許發(fā)送這些幀還允許發(fā)送4個(gè)幀WT已發(fā)送(b)01234567012不允許發(fā)送這些幀WT已發(fā)送(c)01234567012不允許發(fā)送這些幀還允許發(fā)送

3個(gè)幀WT已發(fā)送已發(fā)送并已收到確認(rèn)(d)在接收端只有當(dāng)收到的數(shù)據(jù)幀的發(fā)送序號落入接收窗口內(nèi)才允許將該數(shù)據(jù)幀收下。若接收到的數(shù)據(jù)幀落在接收窗口之外，則一律將其丟棄。在連續(xù)ARQ協(xié)議中，接收窗口的大小WR

=1。只有當(dāng)收到的幀的序號與接收窗口一致時(shí)才能接收該幀。否則，就丟棄它。每收到一個(gè)序號正確的幀，接收窗口就向前（即向右方）滑動(dòng)一個(gè)幀的位置。同時(shí)發(fā)送對該幀的確認(rèn)。接收窗口的規(guī)則滑動(dòng)窗口協(xié)議不允許接收這些幀01234567012WR準(zhǔn)備接收0號幀(a)不允許接收這些幀01234567012WR準(zhǔn)備接收

1號幀已收到(b)不允許接收這些幀01234567012WR準(zhǔn)備接收4號幀已收到(c)滑動(dòng)窗口協(xié)議滑動(dòng)窗口協(xié)議為了進(jìn)一步提高信道的利用率，可以設(shè)法只重傳出現(xiàn)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)幀或者是定時(shí)器超時(shí)的數(shù)據(jù)幀。但在這種情況下，必須加大接收窗口，以便先收下發(fā)送序號不連續(xù)但仍處在接收窗口中的那些數(shù)據(jù)幀。等到所缺序號的數(shù)據(jù)幀收到之后再一并送交主機(jī)。這就是選擇重傳ARQ協(xié)議。選擇重傳ARQ協(xié)議由此，改進(jìn)連續(xù)ARQ協(xié)議，提出滑動(dòng)窗口協(xié)議。設(shè)：發(fā)送序號用3位比特來編碼；WT=5，WR=10123456701…發(fā)送方發(fā)送窗口WT=5（允許發(fā)送0~4號幀）0123456701…接收方接收窗口WR=1（準(zhǔn)備接收0號幀）剛開始發(fā)送時(shí)的情況2.2.3流量控制0123456701…發(fā)送方已收到確認(rèn)（允許發(fā)送1~5號幀）0123456701…接收方已收到0號幀（準(zhǔn)備接收1號幀）接收方發(fā)送確認(rèn)幀2.2.3流量控制0123456701…發(fā)送方已接收確認(rèn)（允許發(fā)送4~0號幀）0123456701…接收方已收到0~3號幀（準(zhǔn)備接收4號幀）接收方確認(rèn)2.2.3流量控制雙絞線線纜及其制作2.3面向比特的鏈路控制規(guī)程(HDLC)2.3.1HDLC概述常用兩類協(xié)議：面向字符的鏈路控制協(xié)議與面向比特的鏈路控制協(xié)議。面向字符的鏈路控制協(xié)議

面向字符就是說在鏈路上所傳送的數(shù)據(jù)必須是由規(guī)定字符集（例如ASCII碼）中的字符所組成的。同時(shí)在鏈路上傳送的控制信息也必須由同一個(gè)字符集中的若干規(guī)定的控制字符構(gòu)成。例如：BISYNC。弱點(diǎn)：通信線路利用率低，可靠性差，通用性不強(qiáng)，擴(kuò)展能力弱。面向比特的鏈路控制協(xié)議

面向比特的鏈路控制規(guī)程則采用帶填充位的首尾標(biāo)志將一組比特封裝成幀，通過定義不同類型的幀格式，實(shí)現(xiàn)鏈路層的功能。例如：HDLC。通信站類型通信站類型：主站、次站和復(fù)合站。鏈路結(jié)構(gòu)：非平衡配置鏈路結(jié)構(gòu)、平衡配置鏈路結(jié)構(gòu)。

2.3面向比特的鏈路控制規(guī)程(HDLC)非平衡配置鏈路結(jié)構(gòu)平衡配置鏈路結(jié)構(gòu)2.3面向比特的鏈路控制規(guī)程(HDLC)正常響應(yīng)方式NRM異步平衡方式ABM異步響應(yīng)方式ARM數(shù)據(jù)響應(yīng)方式(詳見課本P42）2.3面向比特的鏈路控制規(guī)程(HDLC)123456782.3.2HDLC的幀結(jié)構(gòu)HDLC幀由標(biāo)志字段、地址字段、控制字段、信息字段和幀校驗(yàn)字段構(gòu)成。每字段的字節(jié)數(shù)由協(xié)議規(guī)定。有3種類型的幀：信息幀、監(jiān)控幀與無編號幀。它們的簡稱分別是I（Infomation），S（Supervisory）和U（Unnumbered）。1、標(biāo)志字段在一個(gè)幀的開頭和結(jié)尾各放入一個(gè)特殊的標(biāo)記，作為一個(gè)幀的邊界。這個(gè)標(biāo)志稱為標(biāo)志字段F。幀標(biāo)志位:01111110信息中出現(xiàn)與標(biāo)志位相同的情況的處理=>零比特填充法

發(fā)送端在出現(xiàn)連續(xù)5個(gè)1時(shí)在其后插入1個(gè)0，在接收端5個(gè)連續(xù)1后的“0”刪除。標(biāo)志F地址A控制C信息Info幀校驗(yàn)系列FCS標(biāo)志F2.3.2HDLC的幀結(jié)構(gòu)2.3.2HDLC的幀結(jié)構(gòu)8個(gè)比特。在使用非平衡方式傳送數(shù)據(jù)時(shí)，地址字段總是寫入次站的地址。但在平衡方式時(shí)，地址字段總是填入應(yīng)答站的地址。全1地址是廣播方式，而全0地址是無效地址。地址可擴(kuò)展，當(dāng)某個(gè)地址字段的第1位為0時(shí)，則表示下一個(gè)地址字段的后7位也是地址位。當(dāng)這個(gè)地址字段的第1位為1時(shí)，則表示這已是最后一個(gè)地址字段了。2、地址字段標(biāo)志F地址A控制C信息Info幀校驗(yàn)系列FCS標(biāo)志F2.3.2HDLC的幀結(jié)構(gòu)3、信息字段從網(wǎng)絡(luò)層交下來的分組，變成為數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)，信息字段的長度沒有具體規(guī)定。4、幀校驗(yàn)幀校驗(yàn)系列（FrameCheckSequence,FCS）字段共占16個(gè)比特。采用CRC-CCITT，也就是x16+x12+x5+1，從地址字段的第1個(gè)比特起，到信息字段的最末1個(gè)比特為止。2.3.2HDLC的幀結(jié)構(gòu)第5比特是詢問/終止（Poll/Final）比特。5．控制字段(詳見課本P44～P45）（1）信息幀（2）監(jiān)督幀（3）無編號幀2.3.2HDLC的幀結(jié)構(gòu)（1）信息幀（2）監(jiān)督幀2.3.2HDLC的幀結(jié)構(gòu)（3）無編號幀無編號幀的名稱和代碼名稱B3B4B6B7B8記憶符置正常響應(yīng)模式00001SNRM置異步響應(yīng)模式/斷開方式11000SARM/DM置異步平衡模式11100SABM置擴(kuò)充正常響應(yīng)模式11011SNRME置擴(kuò)充異步響應(yīng)模式11010SARME置擴(kuò)充異步平衡模式11110SABME斷鏈/請求斷鏈00010DISC/RD置初始化/請求初始化方式10000SIM/RIM無編號探詢00100UP無編號信息00000UI交換識別11101XID復(fù)位11001RESET幀拒絕10001FRMR無編號確認(rèn)00110UA2.3.2HDLC的幀結(jié)構(gòu)本節(jié)主要內(nèi)容

2.4.1廣域網(wǎng)的概念

2.4.2網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)

2.4.3路由選擇機(jī)制

2.4.4路由選擇的一般原理2.4網(wǎng)絡(luò)層2.4.1廣域網(wǎng)的概念網(wǎng)絡(luò)層是廣域網(wǎng)涉及的概念，局域網(wǎng)基本上不需要網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層，即OSI模型的第三層，其主要功能是將網(wǎng)絡(luò)地址翻譯成對應(yīng)的物理地址，并決定如何將數(shù)據(jù)從發(fā)送方路由到接收方。

注意：所謂路由就是將數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)段。

2.4網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層涉及將源主機(jī)發(fā)出的分組經(jīng)由各種網(wǎng)絡(luò)路徑到達(dá)目的主機(jī)，其利用了數(shù)據(jù)鏈路層所提供的相鄰節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，向傳輸層提供了從源到目的的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層是處理端到端數(shù)據(jù)傳輸前的最低層，但同時(shí)又是通信子網(wǎng)的最高層。

廣域網(wǎng)主要問題：網(wǎng)絡(luò)層路由選擇：通過哪條通路將數(shù)據(jù)從源主機(jī)傳到所要通信的目的主機(jī)流量控制2.4.1廣域網(wǎng)的概念OSI模型的7層結(jié)構(gòu)2.4.1廣域網(wǎng)的概念指在數(shù)據(jù)傳輸之前雙方需要為此建立一種連接，然后在該連接上實(shí)現(xiàn)有次序的分組傳輸，直到數(shù)據(jù)傳輸完畢才釋放連接。ATM網(wǎng)絡(luò)提供連接服務(wù)不需要為數(shù)據(jù)傳輸事先建立連接，其只提供簡單的源和目的之間的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收功能。因特網(wǎng)提供無連接服務(wù)面向連接的服務(wù)

無連接的服務(wù)

2.4.2網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)—數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)（Datagram）面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)—虛電路服務(wù)（VirtualCircuit）2.4.2網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)—數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)（Datagram）面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)—虛電路服務(wù)（VirtualCircuit）1、數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù):主機(jī)可隨時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)；分組獨(dú)立地選擇路由。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)結(jié)點(diǎn)可以將一些分組丟棄。

＝＞數(shù)據(jù)報(bào)提供的服務(wù)是不可靠的，不能保證服務(wù)質(zhì)量，是一種“盡最大努力交付”的服務(wù)。2.4.2網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層H1

H2IP數(shù)據(jù)報(bào)丟失H1

發(fā)送給H2

的分組可能沿著不同路徑傳送1、數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)2.4.2網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)盡最大努力交付的好處由于傳輸網(wǎng)絡(luò)不提供端到端的可靠傳輸服務(wù)，這就使網(wǎng)絡(luò)中的路由器可以做得比較簡單，而且價(jià)格低廉（與電信網(wǎng)的交換機(jī)相比較）。如果主機(jī)（即端系統(tǒng)）中的進(jìn)程之間的通信需要是可靠的，那么就由網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)中的傳輸層負(fù)責(zé)（包括差錯(cuò)處理、流量控制等）。采用這種設(shè)計(jì)思路的好處是：網(wǎng)絡(luò)的造價(jià)大大降低，運(yùn)行方式靈活，能夠適應(yīng)多種應(yīng)用。因特網(wǎng)能夠發(fā)展到今日的規(guī)模，充分證明了當(dāng)初采用這種設(shè)計(jì)思路的正確性。2.4.2網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)2、虛電路服務(wù)：先發(fā)出虛呼叫，建立一條虛電路，所有分組都必須沿著這條虛電路傳送，完成后虛電路釋放。保證服務(wù)質(zhì)量。

應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層H1

H2虛電路H1

發(fā)送給H2

的所有分組都沿著同一條虛電路傳送2.4.2網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)虛電路是邏輯連接虛電路表示這只是一條邏輯上的連接，分組都沿著這條邏輯連接按照存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式傳送，而并不是真正建立了一條物理連接。請注意，電路交換的電話通信是先建立了一條真正的連接。因此分組交換的虛連接和電路交換的連接只是類似，但并不完全一樣。2.4.2網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)虛電路的特點(diǎn)虛電路建立后在有關(guān)的交換結(jié)點(diǎn)預(yù)先保留一定數(shù)量的緩沖區(qū)，作為對分組的存儲轉(zhuǎn)發(fā)之用。分組不會因網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞而丟失（因結(jié)點(diǎn)預(yù)留了緩沖區(qū)），而且這些分組到達(dá)目的站的順序與發(fā)送時(shí)的順序一致。因此，虛電路對通信的服務(wù)質(zhì)量有比較好的保證。2.4.2網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層向上只提供簡單靈活的、無連接的、盡最大努力交付的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)在發(fā)送分組時(shí)不需要先建立連接。每一個(gè)分組（即IP數(shù)據(jù)報(bào)）獨(dú)立發(fā)送，與其前后的分組無關(guān)。網(wǎng)絡(luò)層不提供服務(wù)質(zhì)量的承諾。即所傳送的分組可能出錯(cuò)、丟失、重復(fù)和失序（不按序到達(dá)終點(diǎn)），當(dāng)然也不保證分組傳送的時(shí)限。因特網(wǎng)采用的設(shè)計(jì)思路2.4.2網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)項(xiàng)目

數(shù)據(jù)報(bào)方式虛電路方式

電路建立不需要需要編址數(shù)據(jù)分組包含源和目標(biāo)地址數(shù)據(jù)分組包含虛電路號狀態(tài)信息通信網(wǎng)不需要狀態(tài)信息每條虛電路利用一個(gè)信道尋址數(shù)據(jù)分組獨(dú)立尋址按虛電路傳輸路由器失敗的影響除了網(wǎng)絡(luò)崩潰外無影響路由器失效則虛電路斷鏈可靠性不保證可靠性只是盡力傳輸可靠性好平衡網(wǎng)絡(luò)流量好差虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)方式主要特點(diǎn)的比較2.4.2網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)廣域網(wǎng)在給接入到網(wǎng)絡(luò)的每一臺計(jì)算機(jī)進(jìn)行編址時(shí)，采用層次結(jié)構(gòu)的編址方案。最簡單的層次編址方案就是把一個(gè)地址分成前后兩部分。前一部分表示分組交換機(jī)，后一部分表示連接在分組交換機(jī)上的計(jì)算機(jī)。分為前后兩個(gè)部分：分組交換機(jī)連接在分組交換機(jī)上的計(jì)算機(jī)。轉(zhuǎn)發(fā)分組時(shí)，只使用第一部分的地址，在分組到達(dá)目的計(jì)算機(jī)相連的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)時(shí)，才檢查第二部分的地址。2.4.3路由選擇機(jī)制計(jì)算機(jī)的編址和網(wǎng)絡(luò)層結(jié)點(diǎn)交換機(jī)的路由表

目的站下一站[1,1]交換機(jī)1[1,3]交換機(jī)1[3,1]交換機(jī)3[3,3]交換機(jī)3[2,1]本交換機(jī)[2,2]本交換機(jī)[1,1][1,3][2,2][2,1][3,1][3,3]交換機(jī)2路由表目的站下一站1交換機(jī)12本交換機(jī)3交換機(jī)3進(jìn)一步簡化2.4.3路由選擇機(jī)制一個(gè)采用路由器互連的網(wǎng)絡(luò)路由器A路由器B路由器C主機(jī)A主機(jī)B主機(jī)3主機(jī)4主機(jī)5主機(jī)A9主機(jī)A8主機(jī)A6主機(jī)B1主機(jī)B0F0/1F0/0F0/0S0/0S0/1F0/0T0以太網(wǎng)1以太網(wǎng)2令牌環(huán)網(wǎng)2.4.3路由選擇機(jī)制當(dāng)主機(jī)A要向另一個(gè)主機(jī)B發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，先要檢查目的主機(jī)B是否與源主機(jī)A連接在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上。如果是，就將數(shù)據(jù)報(bào)直接交付給目的主機(jī)B而不需要通過路由器。但如果目的主機(jī)與源主機(jī)A不是連接在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，則應(yīng)將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送給本網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)路由器，由該路由器按照轉(zhuǎn)發(fā)表指出的路由將數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)路由器。這就叫作間接交付。直接投遞和間接投遞ACBR1R2R3直接投遞和間接投遞間接投遞間接投遞間接投遞直接投遞直接投遞

IP數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)分成兩種形式直接投遞(1)同一物理網(wǎng)絡(luò)上兩臺機(jī)器之間的IP數(shù)據(jù)報(bào)傳輸不涉及路由器。間接投遞(2)發(fā)送方必須標(biāo)識數(shù)據(jù)報(bào)要發(fā)送到的一個(gè)路由器。這個(gè)路由器必須能把數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)到它的目的網(wǎng)絡(luò)。1．理想的路由算法（1）算法必須是正確的和完整的

數(shù)據(jù)能正確到達(dá)目標(biāo)（2）算法在計(jì)算上應(yīng)簡單

最小開銷和簡單算法（3）算法應(yīng)能適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?/p>

網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常也能正確傳送數(shù)據(jù)

2.4.4路由選擇的一般原理1．理想的路由算法（4）算法應(yīng)具有穩(wěn)定性

同一數(shù)據(jù)源的報(bào)文盡可能路徑一樣（5）算法應(yīng)是公平的

對各種服務(wù)和用戶都是公平的（6）算法應(yīng)是最佳的

對一種服務(wù)能夠提供鏈路費(fèi)用（長度、延時(shí)、帶寬、數(shù)據(jù)傳輸速度等）最低，額外開銷最小的路由選擇。2.4.4路由選擇的一般原理2．路由算法的分類（1）非自適應(yīng)路由選擇①固定路由算法②分散通信量法③洪泛法④隨機(jī)走動(dòng)法（2）自適應(yīng)路由選擇①分布式路由選擇策略②集中式路由選擇策略③混合式路由選擇策略2.4.4路由選擇的一般原理固定路由算法在每個(gè)結(jié)點(diǎn)上保持一張路由表。在整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行配置時(shí)生成路由表，并且在以后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)保持固定不變。作法：將網(wǎng)絡(luò)中任何兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的最短通路計(jì)算好，由算法求出最短通路樹目的結(jié)點(diǎn)和后繼結(jié)點(diǎn)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳蛔儾⑶彝ㄐ帕恳蚕鄬Ψ€(wěn)定時(shí)采用本算法最好。2.4.4路由選擇的一般原理最短路徑算法最短路徑算法網(wǎng)絡(luò)示例最短路徑樹和路由表分散通信量法事先在每個(gè)結(jié)點(diǎn)的內(nèi)存中設(shè)置一張路由表，在表中給出幾個(gè)可供采用的輸出鏈路，并對每條鏈路賦予一個(gè)概率。當(dāng)分組到達(dá)該點(diǎn)時(shí)，該結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)0-0.99的隨機(jī)數(shù)，然后按照隨機(jī)數(shù)的大小，查表找出相應(yīng)的輸出鏈路。特點(diǎn)：使網(wǎng)內(nèi)的通信量更加平衡，從而得到較小的平均分組時(shí)延。2.4.4路由選擇的一般原理洪泛法在某個(gè)結(jié)點(diǎn)收到一個(gè)不是它發(fā)給的分組時(shí)，就向所有與此結(jié)點(diǎn)相連的鏈路轉(zhuǎn)發(fā)出去，多條并行的發(fā)送路由中，一定會有一條是最佳的。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的通信量很小時(shí)，洪泛法可使分組的時(shí)延為最小。洪泛法易出現(xiàn)“振蕩”現(xiàn)象；會使分組的數(shù)目迅速增長，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞。解決的方法是設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器，當(dāng)達(dá)到規(guī)定值時(shí)，將超時(shí)的分組丟掉。良好的隱蔽性，適用軍網(wǎng)2.4.4路由選擇的一般原理示意圖隨機(jī)走動(dòng)法當(dāng)分組到達(dá)某個(gè)結(jié)點(diǎn)時(shí)就隨機(jī)地選擇一條鏈路作為轉(zhuǎn)發(fā)的路由。當(dāng)遇到結(jié)點(diǎn)或鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，該法很有效。具有良好的穩(wěn)健性。2.4.4路由選擇的一般原理自適應(yīng)路由選擇算法該算法能夠適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?dāng)網(wǎng)絡(luò)中的通信量發(fā)生變化或某些結(jié)點(diǎn)、鏈路發(fā)生故障時(shí)，算法應(yīng)能夠自適應(yīng)地改變路由。包括：分布式路由選擇策略集中式路由選擇策略混合式路由選擇策略2.4.4路由選擇的一般原理分布式路由選擇策略每個(gè)結(jié)點(diǎn)周期性地從相鄰的結(jié)點(diǎn)獲得網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，同時(shí)本結(jié)點(diǎn)周期性地通知周圍的各結(jié)點(diǎn)有關(guān)結(jié)點(diǎn)的信息，所有結(jié)點(diǎn)不斷地根據(jù)網(wǎng)絡(luò)新的狀態(tài)更新其路由選擇決定。特點(diǎn)：整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由選擇經(jīng)常處于動(dòng)態(tài)變化的狀態(tài)。各結(jié)點(diǎn)的路由表經(jīng)過一定時(shí)間的相互作用，各路由表中的數(shù)據(jù)才能達(dá)到穩(wěn)定的數(shù)值?；舅惴ㄓ芯嚯x向量算法和鏈路狀態(tài)算法。2.4.4路由選擇的一般原理分布式路由選擇方法3要素對網(wǎng)絡(luò)某種特性的測量過程如何傳播測量結(jié)果的協(xié)議如何計(jì)算出確定的路由。（如ARPAnet就應(yīng)用了這些策略，但不用隊(duì)列長度表示時(shí)延）2.4.4路由選擇的一般原理集中式路由選擇策略其核心是網(wǎng)絡(luò)控制中心NCC。它負(fù)責(zé)全網(wǎng)狀態(tài)信息的收集、路由計(jì)算以及路由選擇。優(yōu)點(diǎn)：各個(gè)結(jié)點(diǎn)無需進(jìn)行路由選擇計(jì)算；消除了路由“振蕩”；流量控制缺點(diǎn)：離NCC較近處通信量較大；可靠性問題2.4.4路由選擇的一般原理混合式路由選擇策略在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可以將一些不同類型的路由選擇策略混合使用。方法是在每一個(gè)結(jié)點(diǎn)明確地指出對于哪一種類型的通信量、負(fù)荷以及網(wǎng)絡(luò)的連通條件，應(yīng)當(dāng)采用哪一種路由選擇策略。2.4.4路由選擇的一般原理本節(jié)主要內(nèi)容

2.5.1擁塞控制的概念

2.5.2擁塞控制的基本原理2.5擁塞控制當(dāng)（一部分）通信子網(wǎng)中有太多的分組時(shí)，其性能降低，這種情況叫做擁塞。2.5.1擁塞控制的概念造成擁塞的原因（1）路由器的緩存不足，丟棄新分組（2）路由器處理速度低，丟棄分組導(dǎo)致重發(fā)（3）發(fā)送端沒有流量控制。（4）線路帶寬不足和浪費(fèi)。（5）較慢的處理器也能引起擁塞2.5.1擁塞控制的概念造成擁塞有若干因素。如果突然之間，分組流同時(shí)從3個(gè)或4個(gè)輸入線到達(dá)，并且要求輸出到同一線路，就將建立起隊(duì)列。如果沒有足夠的存儲空間來保存這些分組，有些分組就會丟失。處理器速度慢也能導(dǎo)致?lián)砣?。擁塞會?dǎo)致惡性循環(huán)。如果路由器沒有空余緩沖區(qū)，它必須丟掉新到來的分組。擁塞控制和流量控制既有聯(lián)系又有差異2.5.1擁塞控制的概念開環(huán):關(guān)鍵在于致力于通過良好的設(shè)計(jì)來避免問題的出現(xiàn)，確保問題在一開始時(shí)就不會發(fā)生。功能包括決定何時(shí)接受新的通信，何時(shí)丟棄分組以及丟棄哪些分組，還包括在網(wǎng)絡(luò)的不同點(diǎn)作計(jì)劃表。所有這些的共同之處在于，它們在做出決定時(shí)并不考慮當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的狀況。閉環(huán):與之相比較，閉環(huán)的解決方案是建立在反饋環(huán)路的概念之上的。當(dāng)用于擁塞控制時(shí)，這種方法有3個(gè)部分：監(jiān)視系統(tǒng)，檢測何時(shí)何地發(fā)生了擁塞。將此信息傳送到可能采取行動(dòng)的地方。調(diào)整系統(tǒng)操作以更正問題。2.5.2擁塞控制的基本原理解決擁塞問題的步驟如下：①用監(jiān)視系統(tǒng)探測什么時(shí)候什么地方發(fā)生擁塞；②把這些信息送到能采取措施的地方；③調(diào)整系統(tǒng)操作以解決這個(gè)問題?？墒褂闷骄?duì)列長度、超時(shí)重發(fā)的分組數(shù)、平均分組時(shí)延與分組時(shí)延的差等指標(biāo)來檢測網(wǎng)絡(luò)是否出現(xiàn)擁塞。2.5.2擁塞控制的基本原理緩解擁塞的方法（1）當(dāng)路由器探測到某些節(jié)點(diǎn)發(fā)生了擁塞時(shí)，就發(fā)出一個(gè)信息分組通知源發(fā)站，使其放慢發(fā)送速度。（2）可在信息分組中留出一位或設(shè)置一個(gè)字段，由路由器進(jìn)行填充，采用捎帶擁塞信息的方法使下一節(jié)點(diǎn)獲得擁塞狀況，以便給相鄰路由器一個(gè)警示。2.5.2擁塞控制的基本原理（3）由主機(jī)或路由器定期發(fā)出探尋分組，探測全網(wǎng)的擁塞情況，這種探尋分組有優(yōu)先發(fā)送權(quán)，并可繞過發(fā)生擁塞的區(qū)域，以便及早利用擁塞算法，及時(shí)消除擁塞。（4）擁塞意味著容量不足，故可以設(shè)法擴(kuò)展系統(tǒng)容量，這就是擴(kuò)展帶寬或提高鏈路的數(shù)據(jù)率以緩解擁塞。例如，可以啟用備用專線，臨時(shí)增加特定節(jié)點(diǎn)的帶寬，也可以把最擁塞的鏈路上的流量分布到多條無擁塞的鏈路上去。（5）根本的辦法就是減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，實(shí)質(zhì)上就是減少進(jìn)網(wǎng)的分組數(shù)，某些用戶減少發(fā)送并不能根本解決問題時(shí)，就可以拒絕某些用戶的服務(wù)或者將某些用戶的優(yōu)先權(quán)降低。2.5.2擁塞控制的基本原理工作任務(wù)（1）制作一條雙絞線直通線（2）制作一條雙絞線交叉線任務(wù)：雙絞線線纜及其制作任務(wù)目標(biāo)學(xué)會識別各種制作雙絞線的工具；學(xué)會使用各種工具制作雙絞線和直通線；會使用測試儀測試雙絞線的連通線。任務(wù)：雙絞線線纜及其制作材料清單

RJ-45水晶頭若干；雙絞線若干；

RJ-45壓線鉗；測試儀。任務(wù)：雙絞線線纜及其制作雙絞線跳線制作工具普通RJ45壓線鉗雙絞線跳線制作與