計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)（第2版）Ch3z

第3章

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議本章主要內(nèi)容計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的基本概念，OSI參考模型，各層次中的數(shù)據(jù)傳輸單元及重要概念，各層的基本任務(wù)、主要功能、主要協(xié)議、服務(wù)類型、工作原理及典型標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。本章要求了解網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的基本概念、協(xié)議、體系結(jié)構(gòu)的組成；理解OSI參考模型中七個(gè)層次的關(guān)系和工作原理；了解低三層中的基本概念、主要功能、典型協(xié)議及其應(yīng)用。本章分為六小節(jié)：3.1層次結(jié)構(gòu)和OSI參考模型3.2物理層3.3數(shù)據(jù)鏈路層3.4網(wǎng)絡(luò)層3.5傳輸層3.6高層3.1層次結(jié)構(gòu)和OSI參考模型

本節(jié)包括以下四個(gè)問題：1.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

2.網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的基本概念3.OSI參考模型4.OSI模型中數(shù)據(jù)的流動(dòng)

1.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

為了簡化對復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的研究、設(shè)計(jì)和分析工作；同時(shí)也為能使網(wǎng)絡(luò)中的不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、不同的通信系統(tǒng)和不同的應(yīng)用能夠互連、互通和互操作，提出了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所執(zhí)行的各種功能而設(shè)計(jì)出的一種層次結(jié)構(gòu)模型；同時(shí)也為不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的互連、互通和互操作提供相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)(即協(xié)議)。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)、各層協(xié)議和功能的集合：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)={層，協(xié)議，功能}(1)層次結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)：就是指把一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題分解成多個(gè)層次分明的局部問題，并規(guī)定每一層次所必須完成的功能。它提供了一種按層次來觀察網(wǎng)絡(luò)的方法，描述了網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的信息傳輸。2.網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的基本概念

――――第N＋１層協(xié)議―――――――――第N層協(xié)議―――――――――第N－１層協(xié)議――――

N+1層N+1層N層N層N-1層N-1層

系統(tǒng)A系統(tǒng)B網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)：就是指把一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題分解成多個(gè)層次分明的局部問題，并規(guī)定每一層次所必須完成的功能。它提供了一種按層次來觀察網(wǎng)絡(luò)的方法，描述了網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的信息傳輸。實(shí)體：指客觀存在的、與某一應(yīng)用有關(guān)的事物，如程序、進(jìn)程或作業(yè)之類的成分。實(shí)體既可以是軟件實(shí)體，也可以是硬件實(shí)體。服務(wù)：層次結(jié)構(gòu)中各層都支持其上一層進(jìn)行工作，這種支持就是服務(wù)。各層次間的關(guān)系：在同一網(wǎng)絡(luò)體系的層次結(jié)構(gòu)中，下層為上層提供服務(wù)，上層利用下層提供的服務(wù)完成自己的功能，同時(shí)再向更上一層提供服務(wù)。因此，上層可看成是下層的用戶，下層是上層的服務(wù)提供者。同等層：不同系統(tǒng)的相同層次。同等層實(shí)體：不同系統(tǒng)同等層上的兩個(gè)正通信的實(shí)體。同等層通信：不同系統(tǒng)同等層實(shí)體之間存在的通信。同等層協(xié)議：同等層實(shí)體之間通信所遵守的規(guī)則。各層的協(xié)議只對所屬層的操作有約束力，而不涉及到其他層。接口：同一系統(tǒng)相鄰層之間都存在一種接口接口協(xié)議：相鄰層實(shí)體之間交換信息所遵守的規(guī)則。任何兩相鄰層間都存在接口問題。服務(wù)訪問點(diǎn)(SAP)：接口上相鄰兩層實(shí)體交換信息的地方。是相鄰兩層實(shí)體的邏輯接口。如N層SAP就是N+1層可以訪問N層的地方。N+1NN-1..系統(tǒng)A……(N+1)/N層接口實(shí)體SAPN+1NN-1..系統(tǒng)B……層次結(jié)構(gòu)模型物理介質(zhì)采用層次結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：功能簡單，明確。整個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)被分解為若干個(gè)小范圍的部分，使得每一部分的功能比較單一。獨(dú)立性強(qiáng)。各層具有相對獨(dú)立的功能，各層彼此不需知道各自的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，而只要了解下層能提供什么服務(wù)、上層要求提供什么服務(wù)就可以了。設(shè)計(jì)靈活。當(dāng)某層發(fā)生變更時(shí)，只要接口關(guān)系保持不變，就不會(huì)對上下層產(chǎn)生影響，而僅僅是本層內(nèi)部的變化。易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。分層結(jié)構(gòu)使得實(shí)現(xiàn)一個(gè)大的復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)變得簡單和容易。易于標(biāo)準(zhǔn)化。每一層的功能和所提供的服務(wù)均已有明確的說明。(2)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：網(wǎng)絡(luò)中各方相互通信所遵守的規(guī)則；從層次角度說，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)中所有同等層協(xié)議和接口協(xié)議的集合。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議組成的三要素：語義、語法和同步。語義規(guī)定了通信雙方要發(fā)出的控制信息、執(zhí)行的動(dòng)作和返回的應(yīng)答等；語法規(guī)定通信雙方彼此應(yīng)該如何操作，即確定協(xié)議元素的格式；時(shí)序（也稱定時(shí)、同步）是對事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明，指出事件的順序和速率匹配等。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：不同的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有不同的體系結(jié)構(gòu)，其層的數(shù)量、層次的名稱、內(nèi)容和功能以及各相鄰層之間的接口都不一樣。但在不同的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，每一層都是為了向鄰接上層提供一定的服務(wù)而設(shè)置的，且每一層都對上層屏蔽如何實(shí)現(xiàn)協(xié)議的具體細(xì)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是一個(gè)抽象的概念，因?yàn)樗簧婕熬唧w的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)僅告訴網(wǎng)絡(luò)工作者應(yīng)“做什么”，而網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)則說明應(yīng)該“怎樣做”。(3)服務(wù)形式從通信角度看，各層所提供的的服務(wù)有兩種形式：面向連接的服務(wù)和無連接的服務(wù)面向連接的服務(wù)：所謂“連接”，是指在同等層的兩個(gè)同等實(shí)體間所設(shè)定的邏輯通路。利用建立的連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞骄褪敲嫦蜻B接的服務(wù)。面向連接的服務(wù)過程可分為三部分：建立連接、傳輸數(shù)據(jù)和撤消連接。無連接服務(wù)：該類服務(wù)的過程類似于郵政系統(tǒng)的信件通信。無論何時(shí)，計(jì)算機(jī)都可以向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送想要發(fā)送的數(shù)據(jù)。通信前，無須在兩個(gè)同等層實(shí)體之間事先建立連接，通信鏈路資源完全在數(shù)據(jù)傳輸過程中動(dòng)態(tài)地進(jìn)行分配。在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，“服務(wù)”、“功能”和“協(xié)議”是完全不同的概念。服務(wù)：是某層次對上一層的支持，屬于外觀的表象；功能：是本層內(nèi)部的活動(dòng)，是為了實(shí)現(xiàn)對外服務(wù)應(yīng)從事的工作；協(xié)議：相當(dāng)于一種工具，層次“內(nèi)部”的功能和“對外”的服務(wù)都是在本層“協(xié)議”的支持下完成的。網(wǎng)絡(luò)中低層通過服務(wù)訪問點(diǎn)向相鄰高層提供服務(wù)，而高層則通過原語或過程調(diào)用低層的服務(wù)。(4)服務(wù)原語服務(wù)原語：服務(wù)用戶和服務(wù)提供者之間所交互的信息。相鄰層間的服務(wù)在形式上是由這種原語(或操作)描述的。進(jìn)程：是程序的一次執(zhí)行活動(dòng)，具有動(dòng)態(tài)性和并發(fā)性特征。幾個(gè)進(jìn)程可以同時(shí)存在于一個(gè)系統(tǒng)中，各進(jìn)程按照各自的情況運(yùn)行。3.OSI參考模型1974年繼IBM公司提出第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA(系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu))之后，幾年中各公司推出了十幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)方案。這些網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)之間無法互通信和互操作。為了在更大范圍內(nèi)共享網(wǎng)絡(luò)資源和相互通信，人們迫切需要一個(gè)共同的可以參照的標(biāo)準(zhǔn)，使得不同廠家的軟硬件資源和設(shè)備能夠互通信和互操作。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO于1977年成立了信息技術(shù)委員會(huì)TC97專門進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的工作。在綜合了已有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多次討論研究，最后公布了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的七層參考模型RM，簡寫為OSI/RM。參照OSI／RM進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果，就能使得各個(gè)系統(tǒng)之間都是“開放”的，而不是封閉的。凡是遵守這一標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)之間都可以互相連接，并能解決不同系統(tǒng)之間信息交換和互相訪問問題，使不同系統(tǒng)之間也能交互工作。(1)OSI參考模型表示層協(xié)議應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理媒體網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層協(xié)議會(huì)話層協(xié)議傳輸層協(xié)議系統(tǒng)A系統(tǒng)B(2)國際著名的組織ISO：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織IEEE：電子與電氣工程師學(xué)會(huì)CCITT：原國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)ITU-T：國際電信聯(lián)盟電信技術(shù)分會(huì)EIA：(美國)電子工業(yè)協(xié)會(huì)ANSI：美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)4.OSI中的數(shù)據(jù)流動(dòng)(1)OSI中的數(shù)據(jù)傳輸單元協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU：某層協(xié)議所操作的數(shù)據(jù)單元。第N層PDU由第N層用戶數(shù)據(jù)信息UD和N層協(xié)議控制信息PCI兩部分組成。為了將(N)PDU傳輸?shù)酵葘?shí)體，(N)PDU必須經(jīng)過N-1層的SAP，將整個(gè)(N)PDU交給N-1層實(shí)體。N-1層實(shí)體就把整個(gè)(N)PDU作為N-1層的用戶數(shù)據(jù)，再加上(N-1)PCI后就組成了(N-1)PDU。

H

用戶數(shù)據(jù)PCIUDI（a）（N）PDU

H

用戶數(shù)據(jù)（N）PDU（N-1）PCI（b）（N-1）PDU

OSI模型中的數(shù)據(jù)單元――用戶間約定―――寄信人收信人――郵政局間約定――郵政局郵政局――運(yùn)輸部門間約定――運(yùn)輸部門運(yùn)輸部門上海北京郵政系統(tǒng)分層模型用戶/郵政局間約定郵政局/運(yùn)輸部門間約定用戶子系統(tǒng)運(yùn)輸子系統(tǒng)郵政子系統(tǒng)下面以兩大城市間民間郵寄信件的工作過程為例來說明有關(guān)概念及信息流動(dòng)過程

(2)OSI中的數(shù)據(jù)流動(dòng)過程應(yīng)用進(jìn)程PA將用戶數(shù)據(jù)先送到應(yīng)用層；在應(yīng)用層加上若干比特的PCI后，作為該層PDU傳輸?shù)奖硎緦?；表示層將收到的?shù)據(jù)再加上該層的PCI構(gòu)成該層PDU。再向下層傳輸，…依此類推。數(shù)據(jù)鏈路層PDU傳輸?shù)轿锢韺訒r(shí)即為一串比特流。當(dāng)該比特流經(jīng)物理介質(zhì)傳輸?shù)浇粨Q節(jié)點(diǎn)后，還要經(jīng)過剝?nèi)タ刂菩畔⒑图由峡刂菩畔⒌冗^程依次下傳。在接收端，每層都根據(jù)控制信息進(jìn)行必要的操作，然后將控制信息剝?nèi)?，把剩下的?shù)據(jù)單元送交上一層，最后把應(yīng)用進(jìn)程PA發(fā)送的數(shù)據(jù)交給目的應(yīng)用進(jìn)程PB。

OSI中的數(shù)據(jù)流動(dòng)過程應(yīng)用層協(xié)議會(huì)話層協(xié)議傳輸層協(xié)議層7612345應(yīng)用層表示層傳輸層會(huì)話層鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層表示層傳輸層會(huì)話層鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層物理媒體PAPB數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)AH數(shù)據(jù)PH數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文數(shù)據(jù)分組數(shù)據(jù)幀比特SHTHNHDHDT網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議表示層協(xié)議3.2物理層1.物理層概述物理層是OSI參考模型中的最低層，也是最重要、最基礎(chǔ)的一層。物理層既不是指連接計(jì)算機(jī)的具體物理設(shè)備，也不是指負(fù)責(zé)信號(hào)傳輸?shù)木唧w物理介質(zhì)，而是指物理介質(zhì)上為上一層(數(shù)據(jù)鏈路層)提供傳輸比特流的一個(gè)物理連接。物理層屏蔽掉了具體的通信介質(zhì)、通信設(shè)備和通信方式的差異，為數(shù)據(jù)鏈路層提供服務(wù)。物理層的主要任務(wù)是為通信雙方的數(shù)據(jù)傳輸提供物理連接，并在物理連接上透明地傳輸比特流。物理層的數(shù)據(jù)傳輸單位是位(比特)。2.物理層主要功能和協(xié)議

ITU-T對物理層的定義：利用機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性在DTE和DCE之間實(shí)現(xiàn)對物理信道的建立、維持和拆除功能。建立、維持和拆除物理連接：為兩個(gè)數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)體之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸建立、維持和拆除相應(yīng)的物理連接位同步傳輸：在物理連接上，數(shù)據(jù)一般是串行傳輸。物理層要保證信息按比特傳輸?shù)恼_性(即比特同步，可以是同步傳輸，也可以是異步傳輸)。物理層管理：物理層內(nèi)的一切活動(dòng)管理實(shí)現(xiàn)四大特性的匹配：物理層要實(shí)現(xiàn)其機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和規(guī)程特性的匹配。3.物理層接口特性DCEDCEDTEDTEDTE/DCE模型通信子網(wǎng)物理鏈路機(jī)械特性：也稱物理特性，它規(guī)定了DTE和DCE之間連接器的幾何參數(shù)，包括形狀、幾何尺寸、引線數(shù)目和排列方式等。機(jī)械特性典型的ISO標(biāo)準(zhǔn)有：

ISO2110(25針)，ISO2593(34針)，

ISO4902(37針或9針)，ISO4903（15針）。電氣特性：規(guī)定了DTE與DCE之間多條信號(hào)線的電氣參數(shù)及有關(guān)電路的特征，如電氣接口連接方式、信號(hào)源輸入/輸出阻抗、信號(hào)電壓范圍、傳輸速率和距離的限制等。接口連接有單端驅(qū)動(dòng)單端接收、單端驅(qū)動(dòng)差分接收和雙端驅(qū)動(dòng)差分接收三種方式，可分別稱為非平衡型、半平衡型和平衡型連接。發(fā)送器接收器（a）非平衡型發(fā)送器接收器（b）半平衡型發(fā)送器接收器（c）平衡型常見的電氣特性功能特性：對接口各信號(hào)線的含義、功能及各信號(hào)之間的對應(yīng)關(guān)系給出了確切的定義，說明某些連線上出現(xiàn)的某一電平的電壓所表示的意義。按功能區(qū)分，接口信號(hào)線有地線、數(shù)據(jù)線、控制線和定時(shí)線四種類型，有時(shí)還有備用信號(hào)線(次信道或輔信道線)。信號(hào)線的命名：十進(jìn)制數(shù)字名稱：如102，103等英文字母名稱：如BA，BB等英文縮寫名稱：如T，R等規(guī)程特性：規(guī)定了DTE和DCE之間各接口信號(hào)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的控制過程，也就是在物理連接的建立、維持和拆除時(shí)，各信號(hào)線的動(dòng)作規(guī)則和步驟等。物理層協(xié)議主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)DTE與DCE之間數(shù)據(jù)比特的透明傳輸。物理層協(xié)議很多，也比較成熟，如ISO、ITU-T、EIA等機(jī)構(gòu)制定的協(xié)議。ITU-T制定的DTE與DCE之間的物理層接口標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)議）有V系列、X系列和I系列等建議。

V系列建議：是以字母V開頭編號(hào)的一系列協(xié)議的集合。V系列建議是為解決在以電話網(wǎng)為基礎(chǔ)的模擬信道上傳輸數(shù)據(jù)而由ITU-T提出的，是一類比較復(fù)雜的接口標(biāo)準(zhǔn)。V系列建議中著名的電氣特性建議是V.28和V.35；功能特性建議是V.24；過程特性建議是V.24等。V.24功能特性建議包括100和200系列標(biāo)準(zhǔn)。此外還有100系列接口標(biāo)準(zhǔn)和200系列接口標(biāo)準(zhǔn)（接口線名字第1位為“1”和“2”的物理接口。X系列建議：是以字母X開頭編號(hào)的一系列協(xié)議的集合。X系列建議是為解決以公共數(shù)據(jù)網(wǎng)為基礎(chǔ)的數(shù)字通信問題而由ITU-T制定的，是一類比較簡單的接口標(biāo)準(zhǔn)。X系列建議中著名的電氣、功能和規(guī)程特性分別有X.26、X27，X.24，X.20、X.21。I系列建議：是以字母I開頭編號(hào)的一系列協(xié)議的集合。I系列建議是針對綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)應(yīng)用而由ITU-T制定的。I系列建議有接口結(jié)構(gòu)建議和接口特性建議，分別定義了N-ISDN和B-ISDN與UNI的結(jié)構(gòu)配置和速率規(guī)范。4.典型的物理層標(biāo)準(zhǔn)RS232協(xié)議：是由美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA發(fā)布的物理層標(biāo)準(zhǔn)。RS449、RS422-A和RS423-A協(xié)議：是EIA于1977年推出的對RS232協(xié)議改進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)。X.21協(xié)議：是ITU-T于1976年推出的一種數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)。EIARS232協(xié)議

是1962年由EIA頒布。RS意為推薦標(biāo)準(zhǔn)，232為標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)。EIA分別對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了四次修改，并分別用A、B、C和D標(biāo)識(shí)其版本。RS232協(xié)議用于電話網(wǎng)實(shí)現(xiàn)兩DTE之間的數(shù)據(jù)傳輸，因此它與V系列建議相似。(1)EIARS232協(xié)議接口位置：作為物理層接口標(biāo)準(zhǔn)，EIARS232可以用于DTE(計(jì)算機(jī)或終端)與DCE(調(diào)制解調(diào)器)之間的連接；也可以直接用于DTE(計(jì)算機(jī))與DTE(計(jì)算機(jī)或終端)之間的連接，該情況稱為空調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)。公用電話交換網(wǎng)RS-232接口RS-232接口(a)

利用公共電話網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連接RS-232接口(b)DTE與DTE的直接連接RS-232接口界面DTE調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器DTEDTEDTEDTE機(jī)械特性：RS232采用ISO2110標(biāo)準(zhǔn)的25針連接器(DB-25接口)，并對該連接器的尺寸及針腳排列位置等都做了確切的規(guī)定；在DTE一側(cè)采用孔式結(jié)構(gòu)插頭，在DCE一側(cè)采用針式結(jié)構(gòu)插座。0.054英寸113131.85英寸14252.09英寸

ISO2110連接器的機(jī)械特性0.5英寸電氣特性：使用非平衡型電路，其邏輯“1”電平為－5~－15V，邏輯“0”電平為+5~+15V，－5~+5V內(nèi)為過渡區(qū)。規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸速率最高為19.2kbps；兩連接器間最長連線為15m。實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)根據(jù)傳輸距離和信道質(zhì)量加以選擇，一般距離遠(yuǎn)、信道誤碼率高的信道，應(yīng)選擇低速率；反之，則選擇高速率。功能特性：規(guī)定了接口中20個(gè)針及其信號(hào)線的功能。但最常用的信號(hào)線有10根。若有兩臺(tái)DTE(計(jì)算機(jī))設(shè)備距離很近，可將其直接連接而不使用調(diào)制解調(diào)器，此時(shí)RS232接口直接連接兩個(gè)DTE，這就是空調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)。規(guī)程特性：定義了DTE和DCE通過RS232接口連接時(shí)，各信號(hào)線在建立、維持和拆除物理連接及傳輸比特信號(hào)時(shí)的控制時(shí)序。RS232的工作過程是在各條控制信號(hào)線有序的“on”和“off”狀態(tài)的配合下進(jìn)行的?，F(xiàn)以發(fā)送數(shù)據(jù)為例，說明RS232接口的工作過程(規(guī)程特性)。建立階段：當(dāng)DTE有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，置20號(hào)(CD)線為“on”(“通”狀態(tài))，通知本地Modem，DTE處于通信就緒狀態(tài)(DTE準(zhǔn)備好)。本地Modem若響應(yīng)此信號(hào)，則置6號(hào)(CC)線為“on”，回答DTE，Modem準(zhǔn)備好；DTE再置4號(hào)(CA)線為“on”，通知Modem要發(fā)送數(shù)據(jù)(請求發(fā)送)。本地Modem檢測到4號(hào)線為“通”狀態(tài)后，置5號(hào)(CB)線為“on”，通知DTE允許發(fā)送；同時(shí)通過長途線發(fā)一載波信號(hào)給遠(yuǎn)端Modem，通知它準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程Modem檢測到載波后置8號(hào)(CF)線和22號(hào)(CE)線為“on”，通知遠(yuǎn)程DTE準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)；數(shù)傳階段：DTE檢測到5號(hào)線為高電平后，即由2號(hào)(BA)線發(fā)送數(shù)據(jù)，并用3號(hào)(BB)線接收遠(yuǎn)程DTE發(fā)回的數(shù)據(jù)；拆除階段：

DTE數(shù)據(jù)發(fā)送完后，置4號(hào)線為“off”(“斷”狀態(tài))，通知本地Modem數(shù)據(jù)發(fā)送已結(jié)束。本地Modem收到“通知”后置5號(hào)線為“off”，并停止向長途線發(fā)載波信號(hào)。遠(yuǎn)程Modem檢測不到載波后置8號(hào)線和22號(hào)線為“off”，恢復(fù)到原始狀態(tài)；DTE置20號(hào)線為“off”，通知本地Modem拆線。本地Modem接到“通知”后置6號(hào)線為“off”，同意拆線。至此，一次通信結(jié)束，一切恢復(fù)到初始狀態(tài)。DTE1DTE212345678201234567820（a）（b）空調(diào)制解調(diào)器方式的RS-232連接方法DTE1DTE212345678201234567820DB-25與DB-9：在實(shí)際使用中，由于并非要用到RS232標(biāo)準(zhǔn)的全集(即各條信號(hào)線的功能)，所以也可采用針孔較少的標(biāo)準(zhǔn)連接器，如ISO4902規(guī)定的9針連接器(DB-9接口)。DB-9接口針的排列順序類似于DB-25接口(ISO2110)兩種接口線也有一定的對應(yīng)關(guān)系。DB-9接口和DB-25接口針孔的對應(yīng)關(guān)系表DB-9DB-25插針功能說明標(biāo)記18信號(hào)檢測DCD23接收數(shù)據(jù)RD32發(fā)送數(shù)據(jù)SD420DTE就緒DTR57信號(hào)地SG66DCE就緒DSR74請求發(fā)送RTS85允許發(fā)送CTS922振鈴指示RI(2)RS449、RS422-A和RS423-ARS232建議被廣泛應(yīng)用于串行通信中，但它有以下不足：傳輸速率和距離受限制：20kbps和15m;非平衡型電氣特性使得電氣性能佳；信號(hào)線間易產(chǎn)生干擾。為了解決這些不足，EIA在1977年推出了RS449標(biāo)準(zhǔn)。RS449標(biāo)準(zhǔn)包括了兩個(gè)子集：RS422A和RS423A。RS449的機(jī)械、功能、規(guī)程特性由RS449定義，其電氣特性由RS422-A和RS423-A定義。RS449標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械特性采用ISO4902標(biāo)準(zhǔn)的37針和9針連接器兩種接口。RS422A采用雙線平衡型接口電路(差分驅(qū)動(dòng)、差分接收)，其抗串?dāng)_能力大大加強(qiáng)。可在較遠(yuǎn)距離內(nèi)明顯地提高傳輸速率。在傳輸距離為10m時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)10Mbps；傳輸距離為1000m時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)100Kbps。發(fā)送器接收器（a）半平衡型發(fā)送器接收器（a）平衡型

RS449的電氣特性RS423A采用單端驅(qū)動(dòng)、差分接收的半平衡型接口電路，其電氣特性得到較大改善。在傳輸距離為10m時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)100Kbps；傳輸距離為100m時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Kbps。RS422A和RS423A一個(gè)共同的優(yōu)點(diǎn)是允許傳輸線路連接多個(gè)接收器。RS449標(biāo)準(zhǔn)的功能特性：每個(gè)接口線具有一個(gè)功能，除保護(hù)地線外，保留了RS232所有的接口線，并增加了10條新接口線。RS449標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)程特性與RS232標(biāo)準(zhǔn)基本一樣。(3)ITU-TX.21協(xié)議X.21協(xié)議是ITU-T于1976年推薦的一種數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)。作為X.25協(xié)議的第一級，它規(guī)定了DCE如何與DTE通過交換信號(hào)來建立和拆除連接。發(fā)送(T)控制(C)接收(R)指示(I)位定時(shí)信號(hào)(S)字節(jié)定時(shí)信號(hào)(B)DTE公用回線保護(hù)地(G)DCEDTE

X.21的DTE與DCE接口X.21采用由ISO4903標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的15針連接器，它只定義了8根信號(hào)線。X.21的電氣性能較為靈活，在DCE一側(cè)使用新的平衡電氣特性X.27，而在DTE一側(cè)用X.27或X.26非平衡電氣特性。X.21的目的之一在于減少接口線數(shù)目。3.3數(shù)據(jù)鏈路層1.數(shù)據(jù)鏈路層概述數(shù)據(jù)鏈路層功能差錯(cuò)控制3.流量控制4.典型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議簡介1.數(shù)據(jù)鏈路層概述(1)數(shù)據(jù)鏈路層的概念鏈路：就是數(shù)據(jù)傳輸中任何兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)間承載信息的物理線路段。鏈路間沒有任何其他節(jié)點(diǎn)存在。物理鏈路：兩節(jié)點(diǎn)間的實(shí)際傳輸介質(zhì)。邏輯鏈路：加有邏輯控制功能的物理鏈路。幀：就是數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)傳輸單位，也是分組在數(shù)據(jù)鏈路層的具體體現(xiàn)。

數(shù)據(jù)鏈路：在網(wǎng)絡(luò)中，從一方到另一方的數(shù)據(jù)通信通常是由許多鏈路串接而成的，這就是數(shù)據(jù)鏈路，也叫數(shù)據(jù)通路。

(2)數(shù)據(jù)鏈路層主要任務(wù)檢測并校正物理層傳輸介質(zhì)上產(chǎn)生的傳輸差錯(cuò)。該層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)鏈路信息從源點(diǎn)傳輸?shù)侥康狞c(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸與控制，如連接的建立、維護(hù)與拆除、異常情況處理、差錯(cuò)控制與恢復(fù)、信息格式等，檢測和校正物理層可能出現(xiàn)的差錯(cuò)，使兩系統(tǒng)之間構(gòu)成一條無差錯(cuò)的鏈路。(3)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議要對鏈路和傳輸操作進(jìn)行控制和管理，完成這種控制和管理功能的規(guī)則和約定即為數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(也叫數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程)是網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的通信所遵守的規(guī)則。它是建立在物理層基礎(chǔ)上的。數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程中涉及到數(shù)據(jù)編碼、同步方式、傳輸控制字符、報(bào)文格式、差錯(cuò)控制、應(yīng)答方式、通信方式和傳輸速率等，它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件編制的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程有兩大類：面向字符型的數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程和面向比特型的數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程。①面向字符型的數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程：面向字符型的數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程以字符為傳輸信息的基本單位，利用控制字符進(jìn)行傳輸控制?？刂谱址辉试S在用戶信息中出現(xiàn)，以避免用戶信息與控制信息相混淆。面向字符型的數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程的典型代表是IBM公司的二進(jìn)制同步通信(BSC)規(guī)程。由于該規(guī)程與特定的ASCII編碼集聯(lián)系密切，兼容性差，且在實(shí)現(xiàn)上也比較復(fù)雜。在早期的面向終端的網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用廣泛，而現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中已很少使用。②面向比特型的數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程：面向比特型的數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程先將數(shù)據(jù)分成塊，再在這些塊上加相應(yīng)的起始和終止標(biāo)志構(gòu)成幀。數(shù)據(jù)幀和控制幀均采用統(tǒng)一的格式。2.數(shù)據(jù)鏈路層功能數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和拆除：鏈路兩端的節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行通信前要先建立數(shù)據(jù)鏈路，在傳輸過程中還要維持這種鏈路，傳輸完畢后要拆除該數(shù)據(jù)鏈路。幀同步傳輸：幀是數(shù)據(jù)鏈路層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單位。每個(gè)幀包括幀頭、幀尾、幀檢驗(yàn)碼和幀序號(hào)。幀頭和幀尾以表示幀的開始和結(jié)束，接收方要能夠明確地從物理層收到的比特流中區(qū)分出幀的起始與終止，以便進(jìn)行幀同步。實(shí)現(xiàn)幀頭部的方式有子節(jié)計(jì)數(shù)法、字符填充法、比特填充法和違法編碼法。差錯(cuò)控制：幀信息在傳輸過程中存在出現(xiàn)差錯(cuò)的情況。在計(jì)算機(jī)通信中采用差錯(cuò)控制技術(shù)可保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。通常采用檢錯(cuò)重發(fā)方式，即接收方每收到一幀便檢查幀中是否有錯(cuò)，一旦有錯(cuò)，就讓發(fā)送方重發(fā)該幀，直至接收方正確接收為止。流量控制：流量控制是指采用一定措施使通信網(wǎng)絡(luò)中部分或全部鏈路和節(jié)點(diǎn)上的信息流量不超過某一限制值，來保證信息流動(dòng)順利通暢。數(shù)據(jù)鏈路層采用簡單的流量控制方式，它控制的是相鄰兩節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)鏈路上的信息流量。在數(shù)據(jù)鏈路層常用的差錯(cuò)控制方式有檢錯(cuò)重發(fā)法ARQ和反饋檢測法。ARQ差錯(cuò)控制使用檢錯(cuò)碼，接收端放棄有差錯(cuò)的信息塊或幀，并通過反饋通道請求重傳，重傳一直進(jìn)行到該幀被成功地接收為止。由于該過程比較簡單，且使傳輸系統(tǒng)增加了可靠性，因此在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛應(yīng)用。3.差錯(cuò)控制由于重傳增加了往返行程的時(shí)延，使系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性變差。鏈路層的差錯(cuò)控制是保證相鄰節(jié)點(diǎn)之間的傳輸差錯(cuò)被控制在所允許的范圍內(nèi)。數(shù)據(jù)鏈路層的流量控制就是要控制相鄰兩節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)鏈路上的信息流量，使發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的能力不大于接收端接收數(shù)據(jù)的能力，以使接收端在接收前有足夠的緩沖存儲(chǔ)空間來接收每一個(gè)字符或幀4.流量控制5.HDLC協(xié)議典型的面向比特型的數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程是高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議HDLC。它是在IBM公司于70年代提出同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程SDLC基礎(chǔ)上，經(jīng)ISO修改后得到的，已作為國際標(biāo)準(zhǔn)，得到廣泛應(yīng)用。(1)數(shù)據(jù)鏈路配置和傳輸模式①三種類型的站點(diǎn)：主站：負(fù)責(zé)整個(gè)鏈路的控制，主站發(fā)出命令幀，接收響應(yīng)幀。從站：為受控站，配合主站參與鏈路控制。發(fā)出響應(yīng)幀，接收主站的命令幀。復(fù)合站：具有主站和從站的雙重功能，既能發(fā)送、又能接收命令幀和響應(yīng)幀。②

兩種連接結(jié)構(gòu)：點(diǎn)--點(diǎn)連接：一條數(shù)據(jù)鏈路把兩個(gè)DTE連接起來構(gòu)成的連接方式。點(diǎn)--多點(diǎn)連接：一個(gè)DTE通過數(shù)據(jù)鏈路與多個(gè)DTE連接方式。

命令（A）復(fù)合站A

點(diǎn)到點(diǎn)式鏈路配置復(fù)合站B響應(yīng)（B）命令（B）響應(yīng)（A）響應(yīng)（B）命令（B）主站A次站B

響應(yīng)（B）響應(yīng)（B）響應(yīng)（B）主站A次站B次站C次站D命令（B或C或D）點(diǎn)對多點(diǎn)式鏈路配置③兩種鏈路配置：非平衡配置：使用于點(diǎn)--點(diǎn)或點(diǎn)--多點(diǎn)鏈路，這種配置是由一個(gè)主站和一個(gè)或多個(gè)從站組成，支持半雙工或全雙工通信。平衡配置：只適用于點(diǎn)--點(diǎn)鏈路，由兩個(gè)復(fù)合站組成，支持半雙工或全雙工通信。④三種數(shù)據(jù)傳輸模式：正常響應(yīng)模式(NRM)：這是一種不平衡配置的傳輸模式。主站啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸，從站當(dāng)收到主站的詢問命令后才能發(fā)送數(shù)據(jù)。在這種模式中，主站負(fù)責(zé)管理整個(gè)鏈路，負(fù)責(zé)對超時(shí)、重發(fā)和各類恢復(fù)操作的控制，并有查詢從站和查詢從站向從站發(fā)送信息的權(quán)利。異步響應(yīng)模式(ARM)：這也是一種不平衡配置的傳輸模式，但NRM的不同之處在于：從站不必確切地接收到來自主站的允許傳輸?shù)拿罹涂砷_始傳輸。異步平衡模式(ABM)：這是一種平衡配置的傳輸模式。它傳輸?shù)目梢允且粠蚨鄮?，傳輸是在?fù)合站之間進(jìn)行的。在傳輸過程中，一個(gè)復(fù)合站不必接收到另一個(gè)復(fù)合站的允許就可以開始發(fā)送。(2)HDLC的幀格式：信息以幀為單位傳輸，有固定的幀格式，由F、A、C、I、FCS、F六個(gè)字段組成。

F

ACI

FCSF8位8位8/16位不定長16/32位8位HDLC幀格式①標(biāo)志字段F：F字段是由8位固定編碼“01111110”組成，放在一個(gè)幀的開頭和結(jié)尾處，起同步、填充、定界作用。采用“0”比特插入、刪除技術(shù)，保證F字段的唯一性。

“0”比特插入和刪除：發(fā)送時(shí)發(fā)送端監(jiān)測兩F字段間的比特序列，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有5個(gè)連續(xù)的“1”時(shí)，就在第5個(gè)“1”后自動(dòng)插入一個(gè)“0”比特。這樣可保證除F字段外幀內(nèi)不出現(xiàn)多于連續(xù)5個(gè)“1”的序列，因此也就不能出現(xiàn)與F字段相混淆的情況。接收接收端檢查比特序列，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有連續(xù)5個(gè)“1”時(shí)，就將其后的“0”刪除，使之恢復(fù)原信息。②

地址字段A：A字段由8位碼組成，用以指明從站的地址，即主站命令幀中該字段為從站地址；從站響應(yīng)幀中該字段為本站地址。③控制字段C：C字段由8或16位組成，用以標(biāo)識(shí)幀的類型和功能。④信息字段I：I字段用來填充要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、報(bào)表等信息。⑤幀校驗(yàn)序列FCS：FCS是采用16或32位的CRC校驗(yàn)碼進(jìn)行差錯(cuò)控制的。FCS的校驗(yàn)范圍是除F字段外的內(nèi)容。(3)HDLC的幀類型：HDLC定義了三種類型的幀，它們具有不同的控制字段。信息幀(I幀)、監(jiān)控幀(S幀)和無編號(hào)幀(U幀)。每一類型的幀都是由控制字段前1位或2位的不同取值定義的。C字段的第1位為“0”時(shí)表示該幀為信息幀，第1~2位為“10”時(shí)表示該幀為監(jiān)控幀，第1~2位為“11”時(shí)表示該幀為無編號(hào)幀。123456780N(S)P/F

N(R)1

0

S1S2P/F

N(R)1

1

MM

P/F

M

MM①信息幀(I幀)：信息幀中包括信息(I)字段，用來傳輸用戶數(shù)據(jù)。N(S)存放發(fā)送幀的序號(hào)，N(R)存放希望接收幀的序號(hào)，均由三位二進(jìn)制碼組成。

P／F位為輪詢／結(jié)束位：對于主站，P=“1”時(shí)，表示主站不再發(fā)送信息，請求從站響應(yīng)，從站可傳輸響應(yīng)幀；對于從站，F(xiàn)=“1”時(shí)，表示這是從站的最后響應(yīng)幀。②監(jiān)控幀(S幀)：監(jiān)控幀中沒有I字段，用于完成鏈路的監(jiān)控功能，監(jiān)視鏈路上的常規(guī)操作。主站和從站均可能發(fā)送此類幀。S幀中無N(S)位。S幀中第6-8位的

N(R)

的含義與I幀同。

S幀中第3-4位S1S2可有四種不同的組合，其意義為：S1S2=00：意為接收準(zhǔn)備好RR，該站準(zhǔn)備接收序號(hào)為N(R)的幀，并表示N(R)以前各幀均已正確接收；S1S2=10：意為接收未準(zhǔn)備好RNR(本站忙)，該站不準(zhǔn)備接收序號(hào)為N(R)的幀，但表示N(R)以前各幀均已正確接收；S1S2=01：意為拒絕接收REJ，表示原發(fā)送的第N(R)幀有錯(cuò)，該站希望重發(fā)N(R)幀及其以后各幀，并表示N(R)以前各幀均已正確接收；S1S2=11：意為選擇拒絕接收SREJ，表示原發(fā)送的第N(R)幀有錯(cuò)，該站希望只重發(fā)該幀，并表示原連續(xù)發(fā)送的其它各幀均已正確接收。以上四種S幀，前三種可用于連續(xù)ARQ協(xié)議，后一種用于選擇重發(fā)ARQ協(xié)議。S幀中第5位P/F的含義與I幀基本相同，只是在ARM和ABM操作方式下有所區(qū)別：當(dāng)從站收到P=1的命令幀后即可發(fā)送F=1的響應(yīng)幀，但隨后從站仍可繼續(xù)發(fā)送響應(yīng)幀，直至再無響應(yīng)幀發(fā)送。③無編號(hào)幀(U幀)：U幀本身不帶編號(hào)，即無N(S)和N(R)，U幀用于鏈路的建立和拆除階段。U幀控制字段的第3-4和第6-8位5個(gè)M位僅定義了15種U幀。主要有置NRM幀、置ARM幀、置ABM幀、拆除鏈路、無編號(hào)確認(rèn)和命令拒絕等。(4)HDLC通信過程：HDLC規(guī)程中規(guī)定，兩站間的通信過程分為鏈路建立、數(shù)據(jù)傳輸、鏈路拆除三個(gè)階段。這三個(gè)過程中分別使用不同的幀。下圖就是HDLC的通信過程。幀的表示順序是：幀類型,N(s),N(R),P/F，如用I,2,0,P表示第2號(hào)信息幀，希望接收第0號(hào)響應(yīng)幀。A站A站B站A站B站釋放鏈路數(shù)據(jù)傳輸建立鏈路UA,FDISC,PI,3,0,PI,2,0I,1,0I,0,0UA,FSNRM,PUA,FDISC,PI,1,4,FI,0,4I,3,0,PI,2,0I,1,0REJ,1,FUA,FDISC,PI,1,4,FI,0,4I,1,0,PSREJ,1,FI，1，0未通過CRC校驗(yàn)I,3,0,PI,2,0I,1,0I,0,0UA,FSNRM,PHDLC的數(shù)據(jù)傳輸過程（b）（a）I，1，0未通過CRC校驗(yàn)I,3,0,PI,2,0I,1,0I,0,0UA,FSNRM,PI,1,4,F（c）B站I,0,43.4網(wǎng)絡(luò)層1.網(wǎng)絡(luò)層概述；2.網(wǎng)絡(luò)層功能；3.數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)和虛電路服務(wù);4.路由選擇；5.流量控制；6.ITU-TX.25協(xié)議1.網(wǎng)絡(luò)層概述(1)網(wǎng)絡(luò)層的概念：網(wǎng)絡(luò)層是通信子網(wǎng)的最高層，它用于控制和管理通信子網(wǎng)的操作。它體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境中資源子網(wǎng)訪問通信子網(wǎng)的方式網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)傳輸單位為數(shù)據(jù)分組(包)(2)網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)：在數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)整個(gè)通信子網(wǎng)內(nèi)的連接，向傳輸層提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸通路，為報(bào)文分組以最佳路徑通過通信子網(wǎng)到達(dá)目的主機(jī)提供服務(wù)。如果兩實(shí)體跨越多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)層還可提供正確的路由選擇和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)等。(3)網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層所提供的服務(wù)有兩大類：面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和面向無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：是在數(shù)據(jù)交換前先建立連接，當(dāng)數(shù)據(jù)交換結(jié)束后，再拆除這個(gè)連接。面向無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：是兩個(gè)實(shí)體之間分組的傳輸不需要先建立連接，通信所需的資源無需事先預(yù)定保留，而是在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)動(dòng)態(tài)地進(jìn)行分配的。在網(wǎng)絡(luò)層中，面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與面向無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)分別是虛電路服務(wù)和數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。2.網(wǎng)絡(luò)層的功能：建立、維持和拆除網(wǎng)絡(luò)連接：在網(wǎng)絡(luò)層，要為傳輸層實(shí)體之間通信提供網(wǎng)絡(luò)連接的建立、維持和拆除。路由選擇：根據(jù)一定的原則和算法，在多節(jié)點(diǎn)的通信子網(wǎng)中，選擇一條從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的合適邏輯通路的控制過程。流量控制：網(wǎng)絡(luò)層的流量控制是對進(jìn)入整個(gè)通信子網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)流量及其分布進(jìn)行控制和管理，以避免發(fā)生網(wǎng)絡(luò)阻塞和死鎖，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和吞吐量。網(wǎng)絡(luò)傳輸控制：網(wǎng)絡(luò)層要對在通信子網(wǎng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行控制：組包、拆包、包的按序重裝，包信息的傳輸同步，差錯(cuò)控制和速率控制等。3.數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)和虛電路服務(wù)

在網(wǎng)絡(luò)層中，面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與面向無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)分別是虛電路服務(wù)和數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。(1)數(shù)據(jù)報(bào)分組交換數(shù)據(jù)報(bào)傳輸類似于郵政系統(tǒng)的信件投遞。每個(gè)分組都攜帶完整的源、目的節(jié)點(diǎn)的地址信息，獨(dú)立地傳輸。每經(jīng)過一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)時(shí)，都要根據(jù)目標(biāo)地址、網(wǎng)絡(luò)流量及故障等網(wǎng)絡(luò)當(dāng)時(shí)的狀態(tài)，按一定路由選擇算法選擇一條最佳的輸出線，直至傳輸?shù)侥康墓?jié)點(diǎn)。

通信子網(wǎng)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都保存一張根據(jù)路由選擇算法編制的路由表。該表顯示進(jìn)入該節(jié)點(diǎn)的分組要到某個(gè)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)，它應(yīng)從該節(jié)點(diǎn)的哪根輸出線輸出。當(dāng)分組到達(dá)該節(jié)點(diǎn)后，網(wǎng)絡(luò)軟件便以分組上的目標(biāo)地址為關(guān)鍵字，查找路由表，決定分組轉(zhuǎn)發(fā)的輸出線，并將分組從該輸出線轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。報(bào)文BACDEH2H1421432231數(shù)據(jù)報(bào)交換原理43214321數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)不需要建立連接，目的節(jié)點(diǎn)在收到分組后也不需要發(fā)送確認(rèn)信息，是一種開銷較小的通信方式。由于每個(gè)分組都攜帶源、目的節(jié)點(diǎn)地址，降低了通信效率。而分組獨(dú)立傳輸?shù)慕Y(jié)果，可能各自通過不同的路徑到達(dá)目標(biāo)，不能保證按發(fā)送順序交付，也不能保證不丟失、不重復(fù)，這就需要在目的節(jié)點(diǎn)開辟一個(gè)緩沖區(qū)，緩存所收到的分組，然后按發(fā)送順序重裝后交付給目的主機(jī)，由主機(jī)承擔(dān)端到端的差錯(cuò)控制。但數(shù)據(jù)報(bào)傳輸具有較好的靈活性和均衡性。在傳輸過程中，若某個(gè)節(jié)點(diǎn)或鏈路發(fā)生故障，數(shù)據(jù)報(bào)分組可以繞開故障，另選擇其他路徑傳輸；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生擁擠時(shí)，數(shù)據(jù)報(bào)傳輸可以為單個(gè)分組選擇流量較小的路徑，這樣既平衡了網(wǎng)絡(luò)中的流量，又可以使分組得以迅速傳輸。(2)虛電路分組交換虛電路傳輸是一種面向連接的交換服務(wù)。它將電路交換和數(shù)據(jù)報(bào)交換結(jié)合起來。在發(fā)送分組前，要先建立邏輯連接—虛電路。但與電路交換不同處：一是虛電路交換建立的不是專用線路而是一個(gè)邏輯通路，其他分組仍可使用該通路上的各段鏈路；二是分組在各節(jié)點(diǎn)仍要存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，但不必做路由選擇。虛電路的建立：首先由源端節(jié)點(diǎn)將報(bào)文劃分為分組，并給每個(gè)分組一個(gè)分組序號(hào)。然后源端節(jié)點(diǎn)向目的端節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)特殊分組--呼叫分組。呼叫分組中有源節(jié)點(diǎn)地址和目的節(jié)點(diǎn)地址信息。該呼叫分組到中間交換節(jié)點(diǎn)后，就象數(shù)據(jù)報(bào)分組交換中的分組一樣，被一站一站地傳輸向目的節(jié)點(diǎn)。

不同的是該分組每經(jīng)過一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，除了要查找到達(dá)目的端節(jié)點(diǎn)的路由外，還要向該中間節(jié)點(diǎn)申請一些資源，如預(yù)留分組緩沖區(qū)。更重要的是要在中間節(jié)點(diǎn)的虛電路表中記下自己來自哪個(gè)節(jié)點(diǎn)，下一站是哪個(gè)節(jié)點(diǎn)。這樣，當(dāng)呼叫分組最后到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)，就在它經(jīng)過的路由上每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的虛電路表中記錄下一條到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由。

當(dāng)目的端節(jié)點(diǎn)收到呼叫分組后，如果它已經(jīng)做好了通信準(zhǔn)備，就向源端節(jié)點(diǎn)發(fā)出一個(gè)響應(yīng)分組。該響應(yīng)分組沿呼叫分組傳送的路由被傳送的源端節(jié)點(diǎn)。源端節(jié)點(diǎn)收到響應(yīng)分組后，即得知目的節(jié)點(diǎn)已經(jīng)做好接收準(zhǔn)備，可以與自己通信了。這樣，源端節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間的連接(虛電路)即建立起來了。

需要強(qiáng)調(diào)的是：每個(gè)節(jié)點(diǎn)到其他節(jié)點(diǎn)可能有若干條虛電路，以支持不同的端系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸；兩個(gè)端系統(tǒng)間也可以有多條虛電路為不同的進(jìn)程服務(wù)，這些虛電路的實(shí)際路徑可能相同，也可能不同。即每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以和其他多個(gè)節(jié)點(diǎn)建立虛電路。這些虛電路是靠虛電路序號(hào)區(qū)分的。若有兩個(gè)虛電路經(jīng)過某節(jié)點(diǎn)，當(dāng)某分組到達(dá)時(shí)，節(jié)點(diǎn)可利用分組所攜帶的虛電路號(hào)判斷該分組屬于哪條虛電路。虛電路號(hào)是動(dòng)態(tài)的，同一條虛電路在不同節(jié)點(diǎn)的虛電路序號(hào)可能相同，也可能不同。虛電路序號(hào)是在虛電路呼叫建立時(shí)確定的。該序號(hào)的賦予是遵循最小序號(hào)原則的。當(dāng)虛電路建立后，各節(jié)點(diǎn)的虛電路號(hào)也確定了。數(shù)據(jù)傳輸：虛電路一旦建立，所有待發(fā)的數(shù)據(jù)分組均可沿著事先建立好的這條虛電路一個(gè)一個(gè)地被傳輸?shù)侥康亩斯?jié)點(diǎn)。當(dāng)然，目的端節(jié)點(diǎn)也可以沿著該虛電路將自己的分組傳送到源端節(jié)點(diǎn)。這樣，當(dāng)一個(gè)分組沿一條虛電路傳輸時(shí)，分組不需要加上目的點(diǎn)全稱地址，只要帶虛電路號(hào)就可以?？梢?，沿虛電路傳輸數(shù)據(jù)分組的額外開銷小。虛電路的拆除：當(dāng)數(shù)據(jù)分組傳輸結(jié)束后，源端節(jié)點(diǎn)或目的端節(jié)點(diǎn)都可發(fā)出拆除連接的分組給對方，對方送回一個(gè)拆除確認(rèn)分組。至此，該虛電路就被拆除了，即從節(jié)點(diǎn)路由表中刪除了有關(guān)信息，占用的節(jié)點(diǎn)資源同時(shí)被釋放。例：由5個(gè)中間節(jié)點(diǎn)組成的分組交換網(wǎng)如圖，如果網(wǎng)中有4條虛電路在工作，4條虛電路建立的順序和經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)如下：第1條

H1→A→B→D→H4

經(jīng)由節(jié)點(diǎn)A、B、D第2條

H1→A→C→D→H4經(jīng)由節(jié)點(diǎn)A、C、D

第3條

H2→B→C→D→H4經(jīng)由節(jié)點(diǎn)B、C、D第4條

H1→A→B→C→D→H4經(jīng)由節(jié)點(diǎn)A、B、C、DBACDEH1H2H3H4H5有五個(gè)節(jié)點(diǎn)的交換網(wǎng)第3條第1條第4條第2條根據(jù)以上條件和要求，可在網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)內(nèi)分別建立一張路由表。傳輸是從每個(gè)虛電路的頭出發(fā)，沿箭頭方向前進(jìn)，如圖下所示。

入出入出入出BA入出H10

B

0H11

C

0H1

2

B

1

A0

D

0

H20C

0

A1

C1

B0H4

0

C0

H4

1

C1

H42

C2

H4

3

A0

D

0

B0D

1

B1

D

2CD虛電路的建立第3條第1條第2條第4條數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路的比較虛電路服務(wù)是面向連接的，網(wǎng)絡(luò)能夠保證數(shù)據(jù)分組按序交付給收端，且不丟失、不重復(fù)，因此，虛電路提供的是面向連接的、可靠的端到端數(shù)據(jù)傳輸。此時(shí)，相應(yīng)的差錯(cuò)控制和流量控制功能由通信子網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)是面向無連接的，分組不能按序交付，傳輸中分組可能丟失和重復(fù)，因此，數(shù)據(jù)報(bào)提供的是面向無連接的、不可靠的數(shù)據(jù)傳輸。此時(shí)，通信子網(wǎng)無法實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的差錯(cuò)控制和流量控制功能，這些功能要由端系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)因此，虛電路能夠提供比數(shù)據(jù)報(bào)更高質(zhì)量的服務(wù)。虛電路服務(wù)適用于通信信息量大、速率要求高、傳輸可靠性要求高的場合；數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的靈活性好，適用于傳輸可靠性要求不高、通信子網(wǎng)負(fù)載不均衡、需要選擇最佳路徑的場合。4.路由選擇采用數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)時(shí)，每個(gè)分組獨(dú)立傳輸，在一對端系統(tǒng)之間可能有多條通路可選擇。因此，各分組經(jīng)過各個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)都要進(jìn)行路由選擇。而當(dāng)采用虛電路服務(wù)時(shí)，僅需在每次建立連接時(shí)作一次路由選擇。路由選擇要求：

符合最小費(fèi)用和最佳路徑準(zhǔn)則；算法簡單、正確；能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、參數(shù)和結(jié)構(gòu)的變化；具有穩(wěn)定性路由選擇算法：可分為靜態(tài)路由算法和動(dòng)態(tài)路由算法兩大類。(1)靜態(tài)路由算法：基于一定的網(wǎng)絡(luò)性能要求、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和信息分布情況，按固定規(guī)劃設(shè)計(jì)好路由選擇方案。此算法一旦確定，可保持一段時(shí)間不變，不再對網(wǎng)絡(luò)的流量和拓?fù)渥兓龀龇磻?yīng)，故也叫非自適應(yīng)路由算法。常用的靜態(tài)路由算法有最短路由算法、擴(kuò)散式算法和基于流量的路由算法。①最短路由法：最短路由選擇算法是一種簡單的且使用較多的算法。該算法在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中都存儲(chǔ)一張表格，表格中記錄著對應(yīng)某個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的下一節(jié)點(diǎn)和鏈路。當(dāng)一個(gè)分組到達(dá)節(jié)點(diǎn)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)只要根據(jù)分組的地址信息，就可從固定的路由表中查出對應(yīng)的目的節(jié)點(diǎn)及所應(yīng)選擇的下一節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)中一般都有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制中心，由它按照最短路由算法求出每對源--目節(jié)點(diǎn)的最佳路由，然后為每一節(jié)點(diǎn)構(gòu)造一個(gè)固定路由表，并發(fā)給每個(gè)節(jié)點(diǎn)。②擴(kuò)散法：當(dāng)某節(jié)點(diǎn)接到分組并要轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，就將其多個(gè)拷貝轉(zhuǎn)發(fā)到除該分組的來源鏈路外與該節(jié)點(diǎn)相連的所有鏈路上，這樣，該分組的多個(gè)拷貝可經(jīng)過多個(gè)通路到達(dá)目的點(diǎn)，目的點(diǎn)接收最先到達(dá)的分組，刪除后到的分組。顯然，該算法會(huì)產(chǎn)生大量的重復(fù)分組，如果不采取一定措施來抑制這樣的過程，將會(huì)象雪崩似地產(chǎn)生無窮個(gè)分組。一種比較實(shí)際的措施是采用選擇擴(kuò)散式方法。即在收到信息分組的節(jié)點(diǎn)后并不是將每個(gè)分組都從每條線上發(fā)出，而是只將分組送到那些與正確目的方向接近的那些輸出線路上。③基于流量的路由算法：該算法既考慮拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)又考慮了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的算法。一些網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載和流量相對穩(wěn)定且可以預(yù)測，如校園網(wǎng)中實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)的用戶和操作都是事前可知的，因此其流量也可預(yù)測。如果對這些網(wǎng)絡(luò)的流量進(jìn)行分析，就可以優(yōu)化路由選擇。(2)動(dòng)態(tài)路由算法：該類算法主要是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)(拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和流量等)的變化而決定各節(jié)點(diǎn)的路由選擇。網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化，算法也隨之變化，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)流量及各種參數(shù)的變化，因此，又叫自適應(yīng)路由算法。動(dòng)態(tài)路由選擇有孤立式、集中式和分布式三種：①

孤立式路由算法：該算法主要依據(jù)節(jié)點(diǎn)本身當(dāng)前的狀態(tài)信息，而不考慮其他節(jié)點(diǎn)的情況而進(jìn)行的選擇。七基本原理是當(dāng)節(jié)點(diǎn)要發(fā)送一個(gè)分組時(shí)，僅考慮本節(jié)點(diǎn)當(dāng)前各輸出鏈路的隊(duì)列長度，將分組放在長度最短的隊(duì)列中排隊(duì)，各節(jié)點(diǎn)均以最小時(shí)延將分組發(fā)送出去。②

集中式路由算法：在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)定一節(jié)點(diǎn)為路由控制中心RCC，各節(jié)點(diǎn)定期地將其有關(guān)狀態(tài)信息報(bào)告給RCC，RCC即可使用某種算法確定一條源目的端間的最佳路徑，并將信息告知各節(jié)點(diǎn)。此算法中，RCC負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)路由信息收集、路由計(jì)算和路由選擇。③

分布式路由算法：這是一種各節(jié)點(diǎn)與相鄰節(jié)點(diǎn)定期交換網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，并據(jù)此生成新路由表的算法。在該算法中，節(jié)點(diǎn)存放一張時(shí)延表和一張路由表。時(shí)延表存儲(chǔ)本節(jié)點(diǎn)由各輸出鏈路到達(dá)目的點(diǎn)的傳輸時(shí)延；路由表存儲(chǔ)到達(dá)目的點(diǎn)的具體路由。在動(dòng)態(tài)路由選擇算法中，分布式路由選擇算法是最優(yōu)秀的，得到了廣泛的應(yīng)用。在該類算法中，最常用的是距離向量路由選擇DVR算法和鏈路狀態(tài)路由選擇LSR算法。前者經(jīng)過改進(jìn)，成為目前廣泛應(yīng)用的路由信息協(xié)議RIP(RoutingInformationProtocol)，后者則發(fā)展成為開放式最短路徑優(yōu)先OSPF(OpenShortestPathFirst)協(xié)議。路由選擇算法靜態(tài)路由算法動(dòng)態(tài)路由算法最短路由法擴(kuò)散法基于流量的算法孤立式路由算法集中式路由算法分布式路由算法路由選擇算法類型5.流量控制(1)流量控制的概念擁塞是指到達(dá)通信子網(wǎng)的信息量過大，超出了網(wǎng)絡(luò)所能承受的能力，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降的現(xiàn)象。當(dāng)端用戶注入的信息量繼續(xù)增大，由于通信子網(wǎng)資源的限制，網(wǎng)絡(luò)的信息吞吐量將隨輸入分組的增加而下降，中間節(jié)點(diǎn)可能會(huì)丟掉一些分組，使網(wǎng)絡(luò)性能變差；嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)信息的擁塞。通信子網(wǎng)內(nèi)某處發(fā)生擁塞，會(huì)丟失分組，從而導(dǎo)致發(fā)送端重發(fā)這些分組，這又引起因節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)不能得到正常釋放而使分組再次丟失，這種連鎖反應(yīng)很快波及到網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)，引起全局性擁塞。嚴(yán)重的擁塞會(huì)使網(wǎng)絡(luò)癱瘓，不能工作。流量控制的作用就是保證通信子網(wǎng)提供能使信息在節(jié)點(diǎn)之間暢通無阻的通路。它的主要功能是：防止網(wǎng)絡(luò)過載而引起的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)吞吐量下降和延遲增加；避免死鎖；在用戶之間公平地分配資源。

(2)流量控制的層次通過流量控制，在網(wǎng)中動(dòng)態(tài)地分配網(wǎng)絡(luò)資源，使網(wǎng)絡(luò)資源得到公平、有效地利用。實(shí)際上對一條從源端主機(jī)到目的端主機(jī)的數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行信息流量控制，可以在不同的級別、不同的協(xié)議層次上分別予以實(shí)現(xiàn)。進(jìn)網(wǎng)級目的節(jié)點(diǎn)主機(jī)主機(jī)源節(jié)點(diǎn)交換節(jié)點(diǎn)交換節(jié)點(diǎn)AD鏈路級鏈路級源--目級進(jìn)網(wǎng)級端--端級多級流量控制示意圖鏈路級流控：在相鄰兩節(jié)點(diǎn)間的一條鏈路上實(shí)現(xiàn)流控。該級流控是由數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議完成的。進(jìn)網(wǎng)級流控：在用戶主機(jī)進(jìn)入通信子網(wǎng)的第一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)的線路上實(shí)現(xiàn)流控。該級流控也主要是由數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議完成的。源--目級流控：在源交換節(jié)點(diǎn)和目的交換節(jié)點(diǎn)間的通信子網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)流控。該級流控主要由網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議完成。端--端級流控：在源、宿端主機(jī)的兩個(gè)進(jìn)程之間實(shí)現(xiàn)流控。該級流控主要由傳輸層協(xié)議完成。(3)擁塞控制方法常用的擁塞控制方法有以下四種：滑動(dòng)窗口法：規(guī)定發(fā)送端最多可連續(xù)發(fā)送的、未經(jīng)接收端確認(rèn)的數(shù)據(jù)包數(shù)目，在接收端對接收的數(shù)據(jù)包確認(rèn)后，發(fā)送端才可再發(fā)送其他包，但總發(fā)送包數(shù)受窗口寬度限制。預(yù)約緩沖區(qū)法：在使用虛電路傳輸方式時(shí)，發(fā)送端在建立虛電路時(shí)通過呼叫分組要求沿途的各節(jié)點(diǎn)為虛電路預(yù)先分配一個(gè)或多個(gè)緩沖區(qū)。在拆除虛電路時(shí)再釋放緩沖區(qū)。許可證法：先為網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)分配若干張?jiān)S可證。主機(jī)向網(wǎng)內(nèi)發(fā)送分組時(shí)，必須使每一分組都能得到一張?jiān)S可證。每向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送一個(gè)分組，網(wǎng)內(nèi)的許可證總數(shù)就減1。一旦許可證用完，就不允許新的分組進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)分組送交目的主機(jī)后，便可釋放此證以供新的分組用。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的許可證總數(shù)是節(jié)點(diǎn)數(shù)的3倍時(shí)，可獲得最佳的流量控制效果。丟棄分組法：在緩沖區(qū)已被占滿的情況下，又有分組到達(dá)，此時(shí)只好將到達(dá)的分組丟棄。在數(shù)據(jù)報(bào)方式下，被丟棄的報(bào)文分組可以重發(fā)，它對整個(gè)報(bào)文的傳輸影響不大；但若是虛電路方式，則必須在丟棄分組前，先將其副本保存在某處，待阻塞解除后重發(fā)此分組。6.ITU-T

X.25協(xié)議X.25協(xié)議：是ITU-T1976年公布的國際標(biāo)準(zhǔn)。以此協(xié)議構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)被稱為X.25網(wǎng)或公用報(bào)文分組交換網(wǎng)。X.25協(xié)議描述的是DTE與分組交換網(wǎng)PSN之間的接口規(guī)范。該協(xié)議是用于虛電路服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中。

X.25協(xié)議中包括三個(gè)級別的內(nèi)容：①物理級：物理級協(xié)議規(guī)定機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程四方面的特性，其接口使用X.21協(xié)議。X.21協(xié)議的一個(gè)補(bǔ)充協(xié)議是X.21bis，在X.25網(wǎng)中涉及模擬信道時(shí)要用到X.21bis協(xié)議，它將V系列建議支持的模擬設(shè)備附接到X.25網(wǎng)上。②

鏈路級：鏈路級協(xié)議LAPB定義了幀格式，規(guī)定以幀的形式傳輸報(bào)文分組。在該級實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的信息幀的可靠傳輸。鏈路級LAPB標(biāo)準(zhǔn)是HDLC協(xié)議的一個(gè)子集。

③

分組級：進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)層的用戶數(shù)據(jù)形成報(bào)文分組，分組在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間建立起的網(wǎng)絡(luò)連接上傳輸。分組級協(xié)議是X.25協(xié)議的核心，主要功能是建立虛電路和對虛電路的管理，為主機(jī)提供多信道的虛電路服務(wù)。在X.25分組結(jié)構(gòu)中，第一至第三級數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝环謩e是比特、幀和分組。3.5傳輸層1.傳輸層的地位和作用

OSI中1--3層面向數(shù)據(jù)通信，是由通信子網(wǎng)所完成的通信功能的集合，通信子網(wǎng)就是基于低三層通信協(xié)議構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)；5--7層是由端主機(jī)進(jìn)程所完成的面向應(yīng)用功能的集合。傳輸層是OSI中高層與低層之間的接口層。對于網(wǎng)絡(luò)中通信的兩個(gè)主機(jī)，其端到端的可靠通信最后要靠傳輸層來完成。傳輸層是OSI中負(fù)責(zé)通信的最高層，是唯一總體負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸和控制的層次。傳輸層還是OSI中用戶功能的最低層。傳輸層及以上各層的數(shù)據(jù)傳輸單位均為報(bào)文。傳輸層的任務(wù)：在網(wǎng)絡(luò)層提供的網(wǎng)絡(luò)連接(服務(wù))基礎(chǔ)上，補(bǔ)充和完善通信子網(wǎng)的服務(wù)，為源主機(jī)和目的主機(jī)進(jìn)程之間提供可靠的、端到端數(shù)據(jù)的透明傳輸。通信子網(wǎng)提供的服務(wù)越多，傳輸層協(xié)議就可越簡單，反之亦然。網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層面向信息處理面向通信用戶功能網(wǎng)絡(luò)功能傳輸層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層在OSI七層模型中的地位彌補(bǔ)和加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)彌補(bǔ)：①

傳輸層提供了屏蔽掉不同通信網(wǎng)絡(luò)性能差異(面向連接的、可靠的虛電路服務(wù)或無連接的、不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù))的手段，向上層提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、完善的服務(wù)界面，使用戶完全無需了解通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)募?xì)節(jié)，用戶所能看到的只是兩個(gè)傳輸層實(shí)體之間存在著一條端到端的可靠的通信鏈路。②

通信子網(wǎng)沒有程序或進(jìn)程概念，無法滿足多任務(wù)多系統(tǒng)的需要。當(dāng)子網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫潘迿C(jī)時(shí)，這就要由傳輸層來接收和處理涉及眾多的進(jìn)程的數(shù)據(jù)。加強(qiáng)：提高服務(wù)質(zhì)量，增強(qiáng)服務(wù)功能。增加的服務(wù)功能包括數(shù)據(jù)的分與組、進(jìn)程間的差控、復(fù)用等。2.傳輸層的功能傳輸層連接管理：傳輸連接的建立、維持和拆除；向會(huì)話層提供獨(dú)立于通信子網(wǎng)的、可靠的、透明的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)：傳輸層向高層用戶屏蔽掉下面各通信子網(wǎng)的具體細(xì)節(jié)，使其看不見子網(wǎng)及其互連情況，就好象在兩傳輸實(shí)體之間有一條可靠的通路一樣。多路復(fù)用：傳輸層支持向上復(fù)用和向下復(fù)用。向上復(fù)用是一個(gè)傳輸層協(xié)議可同時(shí)支持多個(gè)進(jìn)程連接，即將多個(gè)進(jìn)程連接綁定在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接（虛電路）上；向下復(fù)用是一個(gè)傳輸層使用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接。這是在網(wǎng)絡(luò)速度很慢時(shí)，可在網(wǎng)絡(luò)層使用多個(gè)虛電路來提高傳輸效率。尋址：傳輸層可實(shí)現(xiàn)提供上下層的地址映射、端到端的流量控制、差錯(cuò)控制與恢復(fù)等。差錯(cuò)控制：傳輸層協(xié)議的復(fù)雜程度取決于網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)。對于不可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，傳輸層協(xié)議要很復(fù)雜，僅差錯(cuò)控制就要考慮重傳策略、重復(fù)檢測和故障恢復(fù)等工作。3.傳輸層協(xié)議(1)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類型：根據(jù)提供的服務(wù)質(zhì)量的不同，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可分為A、B和C類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)①C類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：網(wǎng)絡(luò)傳輸不可靠，可能會(huì)丟失分組或出現(xiàn)重復(fù)分組；網(wǎng)絡(luò)故障率也高。

②

B型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：具有較好的數(shù)據(jù)服務(wù)(誤碼率低)和較差的連接服務(wù)(故障多)。對該型網(wǎng)絡(luò)，傳輸層協(xié)議必須提供故障恢復(fù)功能。大多數(shù)X.25網(wǎng)為B型網(wǎng)絡(luò)。③A型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：是一個(gè)完整的、理想的、可靠的服務(wù)，所需傳輸層協(xié)議非常簡單。在該類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)下，網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)姆纸M不會(huì)丟失和失序，因此傳輸層不需要提供故障恢復(fù)和重新排序服務(wù)。多數(shù)局域網(wǎng)可提供A型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，廣域網(wǎng)幾乎沒有。

(2)傳輸層協(xié)議類型：傳輸層定義了五類協(xié)議，都是面向連接的。①0類協(xié)議：最簡單的協(xié)議，是面向A型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的。該類協(xié)議沒有差錯(cuò)恢復(fù)和復(fù)用功能。②1類協(xié)議：提供基本的傳輸連接，是面向B型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的。它在0類協(xié)議的基礎(chǔ)上增加了基本差錯(cuò)恢復(fù)功能。③2類協(xié)議：面向A型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。該類協(xié)議具有流量控制、復(fù)用功能而沒有網(wǎng)絡(luò)連接和故障恢