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1、2011年軟考網(wǎng)工 線路交換 1、線路交換進(jìn)行通信:是指在兩個(gè)站之間有一個(gè)實(shí)際的物理連接,這種連接是結(jié)點(diǎn)之間線路的連接序列。 2、線路通信三種狀態(tài):線路建立、數(shù)據(jù)傳送、線路拆除3、線路交換缺點(diǎn):典型的用戶/主機(jī)數(shù)據(jù)連接狀態(tài),在大部分的時(shí)間內(nèi)線路是空閑的,因而用線路交換方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接效率低下;為連接提供的數(shù)據(jù)速率是固定的,因而連接起來(lái)的兩個(gè)設(shè)備必須用相同的數(shù)據(jù)率發(fā)送和接收數(shù)據(jù),這就限制了網(wǎng)絡(luò)上各種主機(jī)以及終端的互連通信。分組交換技術(shù) 1、分組交換的優(yōu)點(diǎn):線路利用率提高;分組交換網(wǎng)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)率的轉(zhuǎn)換;在線路交換網(wǎng)絡(luò)中,若通信量較大可能造成呼叫堵塞的情況,即網(wǎng)絡(luò)拒絕接收更多的連接要求直到網(wǎng)絡(luò)負(fù)載

2、減輕為止;優(yōu)先權(quán)的使用。 2、分組交換和報(bào)文交換主要差別:在分組交換網(wǎng)絡(luò)中,要限制所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單位的長(zhǎng)度。報(bào)文交換系統(tǒng)卻適應(yīng)于更大的報(bào)文。 3、虛電路的技術(shù)特點(diǎn):在數(shù)據(jù)傳送以前建立站與站之間的一條路徑。 4、數(shù)據(jù)報(bào)的優(yōu)點(diǎn):避免了呼叫建立狀態(tài),如果發(fā)送少量的報(bào)文,數(shù)據(jù)報(bào)是較快的;由于其較原始,因而較靈活;數(shù)據(jù)報(bào)傳遞特別可靠。 5、幾點(diǎn)說(shuō)明: 路線交換基本上是一種透明服務(wù),一旦連接建立起來(lái),提供給站點(diǎn)的是固定的數(shù)據(jù)率,無(wú)論是模擬或者是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),都可以通過(guò)這個(gè)連接從源傳輸?shù)侥康?。而分組交換中,必須把模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)才能傳輸。 6、外部和內(nèi)部的操作 外部虛電路,內(nèi)部虛電路。當(dāng)用戶請(qǐng)求虛電路時(shí),通

3、過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立一條專用的路由,所有的分組都用這個(gè)路由。 外部虛電路,內(nèi)部數(shù)據(jù)報(bào)。網(wǎng)絡(luò)分別處理每個(gè)分組。于是從同一外部虛電路送來(lái)的分組可以用不同的路由。在目的結(jié)點(diǎn),如有需要可以先緩沖分組,并把它們按順序傳送給目的站點(diǎn)。 外部數(shù)據(jù)報(bào),內(nèi)部數(shù)據(jù)報(bào)。從用戶和網(wǎng)絡(luò)角度看,每個(gè)分組都是被單獨(dú)處理的。 外部數(shù)據(jù)報(bào),內(nèi)部虛電路。外部的用戶沒(méi)有用連接,它只是往網(wǎng)絡(luò)發(fā)送分組。而網(wǎng)絡(luò)為站之間建立傳輸分組用的邏輯連接,而且可以把連接另外維持一個(gè)擴(kuò)展的時(shí)間以便滿足預(yù)期的未來(lái)需求。幀中繼交換 1、X.25特性:(1)用于建立和終止虛電路的呼叫控制分組與數(shù)據(jù)分組使用相同的通道和虛電路;(2)第三層實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用虛電路;(3)在第

4、二層和第三層都包含著流控和差錯(cuò)控制機(jī)制。 2、幀中繼與X.25的差別:(1)呼叫控制信號(hào)與用戶數(shù)據(jù)采用分開(kāi)的邏輯連接,這樣,中間結(jié)點(diǎn)就不必維護(hù)與呼叫控制有關(guān)的狀態(tài)表或處理信息;(2)在第二層而不是在第三層實(shí)現(xiàn)邏輯連接的多路復(fù)用和交換,這樣就省掉了整個(gè)一層的處理;(3)不采用一步一步的流控和差錯(cuò)控制。 3、在高速H通道上幀中繼的四種應(yīng)用:數(shù)據(jù)塊交互應(yīng)用;文件傳輸;低速率的復(fù)用;字符交互通信。信元交換技術(shù) 1、ATM信元 ATM數(shù)據(jù)傳送單位是一固定長(zhǎng)度的分組,稱為信元,它有一個(gè)信元頭及一個(gè)信元信息域。信元長(zhǎng)度為53個(gè)字節(jié),其中信元頭占5個(gè)字節(jié),信息域占48個(gè)字節(jié)。 信元頭主要功能是:信元的網(wǎng)絡(luò)路由

5、。 2、ATM采用了異步時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)ATDM,ATDM采用排隊(duì)機(jī)制,屬于不同源的各個(gè)信元在發(fā)送到介質(zhì)上之前,都要被分隔并存入隊(duì)列中,這樣就需要速率的匹配和信元的定界。 3、應(yīng)用獨(dú)立:主要表現(xiàn)在時(shí)間獨(dú)立和語(yǔ)義獨(dú)立兩方面。時(shí)間獨(dú)立即應(yīng)用時(shí)鐘和網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)。語(yǔ)義獨(dú)立即在信元結(jié)構(gòu)和應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元之間無(wú)關(guān)聯(lián),所有與應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)都在信元的信息域中。 4、ATM信元標(biāo)識(shí) ATM采用虛擬通道模式,通信通道用一個(gè)邏輯號(hào)標(biāo)識(shí)。對(duì)于給定的多路復(fù)用器,該標(biāo)識(shí)是本地的,并在任何交換部件處改變。 通道的標(biāo)識(shí)基于兩種標(biāo)識(shí)符,即虛擬通路標(biāo)識(shí)VPI和虛擬通道標(biāo)識(shí)VCI。一個(gè)虛擬通路VP包含有若干個(gè)虛擬通道VC

6、5、ATM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 虛擬通道VC:用于描述ATM信元單向傳送的一個(gè)概念,信元都與一個(gè)惟一的標(biāo)識(shí)值-虛擬通道標(biāo)識(shí)符VCI相聯(lián)系。 虛擬通路VP:用于描述屬于虛擬通路的ATM信元的單向傳輸?shù)囊粋€(gè)概念,虛擬通路都與一個(gè)標(biāo)識(shí)值-虛擬通路標(biāo)識(shí)符相聯(lián)系。虛擬通道和虛擬通路者用來(lái)描述ATM信元單向傳輸?shù)穆酚伞C總€(gè)虛擬通路可以用復(fù)用方式容納多達(dá)65535個(gè)虛擬通道,屬于同一虛擬通道的信元群,擁用相同虛擬通道標(biāo)識(shí)VCI,它是信元頭一部分。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議的定義 1、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu):是計(jì)算機(jī)之間相互通信的層次,以及各層中的協(xié)議和層次之間接口的集合。 2、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議:是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布系統(tǒng)中互相通信的對(duì)等實(shí)體間交換信

7、息時(shí)所必須遵守的規(guī)則的集合。 3、語(yǔ)法(syntax):包括數(shù)據(jù)格式、編碼及信號(hào)電平等。 4、語(yǔ)義(semantics):包括用于協(xié)議和差錯(cuò)處理的控制信息。 5、定時(shí)(timing):包括速度匹配和排序。開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型 1、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO在1979年建立了一個(gè)分委員會(huì)來(lái)專門(mén)研究一種用于開(kāi)放系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),提出了開(kāi)放系統(tǒng)互連OSI模型,這是一個(gè)定義連接異種計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)主體結(jié)構(gòu)。 2、OSI簡(jiǎn)介:OSI采用了分層的結(jié)構(gòu)化技術(shù),共分七層,物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。 3、OSI參考模型的特性:是一種異構(gòu)系統(tǒng)互連的分層結(jié)構(gòu);提供了控制互連系統(tǒng)交互規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)骨

8、架;定義一種抽象結(jié)構(gòu),而并非具體實(shí)現(xiàn)的描述;不同系統(tǒng)中相同層的實(shí)體為同等層實(shí)體;同等層實(shí)體之間通信由該層的協(xié)議管理;相信層間的接口定義了原語(yǔ)操作和低層向上層提供的服務(wù);所提供的公共服務(wù)是面向連接的或無(wú)連接的數(shù)據(jù)服務(wù);直接的數(shù)據(jù)傳送僅在最低層實(shí)現(xiàn);每層完成所定義的功能,修改本層的功能并不影響其他層。 4、物理層:提供為建立、維護(hù)和拆除物理鏈路所需要的機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性;有關(guān)的物理鏈路上傳輸非結(jié)構(gòu)的位流以及故障檢測(cè)指示。 5、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(guò)程;提供數(shù)據(jù)鏈路的流控。 6、網(wǎng)絡(luò)層:控制分組傳送系統(tǒng)的操作、路由選擇、擁護(hù)控制、網(wǎng)絡(luò)互連等功能,它的作

9、用是將具體的物理傳送對(duì)高層透明。 7、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。 8、會(huì)話層:提供兩進(jìn)程之間建立、維護(hù)和結(jié)束會(huì)話連接的功能;提供交互會(huì)話的管理功能,如三種數(shù)據(jù)流方向的控制,即一路交互、兩路交替和兩路同時(shí)會(huì)話模式 。 9、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。 10、應(yīng)用層:提供OSI用戶服務(wù),例如事務(wù)處理程序、文件傳送協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)管理等。TCP/IP的分層 1、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

10、也是一種分層模型。它是基于硬件層次上的四個(gè)概念性層次構(gòu)成,即網(wǎng)絡(luò)接口層、IP層、傳輸層、應(yīng)用層。 網(wǎng)絡(luò)接口層:也稱數(shù)據(jù)鏈路層,這是TCP/IP最底層。功能:負(fù)責(zé)接收IP數(shù)據(jù)報(bào)并發(fā)送至選定的網(wǎng)絡(luò)。 IP層:IP層處理機(jī)器之間的通信。功能:它接收來(lái)自傳輸層的請(qǐng)求,將帶有目的地址的分組發(fā)送出去。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(lái)傳送。 傳輸層:是提供應(yīng)用層之間的通信,即端到端的通信。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(wú)差錯(cuò)的地按序到達(dá)。 2、TCP/IP模型的分界線 協(xié)議地址分界線:以區(qū)分高

11、層和低層的尋址,高層尋址使用IP地址,低層尋址使用物理地址。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。 操作系統(tǒng)分界線:以區(qū)分系統(tǒng)與應(yīng)用程序。在傳輸層和應(yīng)用層之間。 3、復(fù)用與分解 發(fā)送報(bào)文時(shí),發(fā)送方在報(bào)文中加和了報(bào)文類(lèi)型、選用協(xié)議等附加信息。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。在接收方收到分組時(shí),參考附加信息對(duì)接收到的分組進(jìn)行分解。IP協(xié)議 1、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)。最底層提供無(wú)連接的傳送服務(wù)為其他層的服務(wù)提供了基礎(chǔ)。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)。最高層是應(yīng)用層服務(wù)。 2、IP協(xié)議:

12、 這種不可靠的、無(wú)連接的傳送機(jī)制稱為internet協(xié)議。 3、IP協(xié)議三個(gè)定義: (1)IP定義了在TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳送的基本單元和數(shù)據(jù)格式。 (2)IP軟件完成路由選擇功能,選擇數(shù)據(jù)傳送的路徑。 (3)IP包含了一組不可靠分組傳送的規(guī)則,指明了分組處理、差錯(cuò)信息發(fā)生以及分組德育的規(guī)則。 4、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。 5、IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝:物理網(wǎng)絡(luò)將包括數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)頭的整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)作為數(shù)據(jù)封裝在一個(gè)幀中。 6、MTU網(wǎng)絡(luò)最大傳送單元:不同類(lèi)型的物理網(wǎng)對(duì)一個(gè)物理幀可傳送的數(shù)據(jù)量規(guī)定不同的上界。 7、IP數(shù)據(jù)報(bào)的重組:一是在通過(guò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)重組;二是到達(dá)

13、目的主機(jī)后重組。后者較好,它允許對(duì)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(duì)分段存儲(chǔ)或重組。 8、生存時(shí)間:IP數(shù)據(jù)報(bào)格式中設(shè)有一個(gè)生存時(shí)間字段,用來(lái)設(shè)置該數(shù)據(jù)報(bào)在聯(lián)網(wǎng)中允許存在的時(shí)間,以秒為單位。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。 9、IP數(shù)據(jù)報(bào)選項(xiàng): IP數(shù)據(jù)報(bào)選項(xiàng)字段主要是用于網(wǎng)絡(luò)測(cè)試或調(diào)試。包括:記錄路由選項(xiàng)、源路由選項(xiàng)、時(shí)間戳選項(xiàng)等。 路由和時(shí)間戳選項(xiàng)提供了一種監(jiān)視或控制互聯(lián)網(wǎng)路由器路由數(shù)據(jù)報(bào)的方法。用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP 1、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

14、,設(shè)計(jì)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP。 使用UDP協(xié)議包括:TFTP、SNMP、NFS、DNS UDP使用底層的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議來(lái)傳送報(bào)文,同IP一樣提供不可靠的無(wú)連接數(shù)據(jù)報(bào)傳輸服務(wù)。它不提供報(bào)文到達(dá)確認(rèn)、排序、及流量控制等功能。 2、UDP的報(bào)報(bào)文格式 每個(gè)UDP報(bào)文分UDP報(bào)頭和UDP數(shù)據(jù)區(qū)兩部分。報(bào)頭由四個(gè)16位長(zhǎng)(8字節(jié))字段組成,分別說(shuō)明該報(bào)文的源端口、目的端口、報(bào)文長(zhǎng)度以及校驗(yàn)和。 3、UDP協(xié)議的分層與封裝 在TCP/IP協(xié)議層次模型中,UDP位于IP層之上。應(yīng)用程序訪問(wèn)UDP層然后使用IP層傳送數(shù)據(jù)報(bào)。IP層的報(bào)頭指明了源主機(jī)和目的主機(jī)地址,而UDP層的報(bào)頭指明了主機(jī)上的源端口和目的端口。 4

15、、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(guò)端口機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。每個(gè)應(yīng)用程序在發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)之前必須與操作系統(tǒng)協(xié)商以獲得協(xié)議端口和相應(yīng)的端口號(hào)。 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。 UDP端口號(hào)指定有兩種方式:由管理機(jī)構(gòu)指定的為著名端口和動(dòng)態(tài)綁定的方式。可靠的數(shù)據(jù)流傳輸TCP 1、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(wú)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流、全雙工的連接。 2、TCP采用了具有重傳功能的肯定確認(rèn)技術(shù)作為可靠數(shù)據(jù)流傳輸服務(wù)的基礎(chǔ)。 3、為了提高數(shù)據(jù)流傳輸過(guò)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

16、在等待一個(gè)確認(rèn)之前可以發(fā)送多個(gè)分組?;瑒?dòng)窗口協(xié)議規(guī)定只需重傳未被確認(rèn)的分組,且未被確認(rèn)的分組數(shù)最多為窗口的大小。 4、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。 5、TCP連接使用是一個(gè)虛電路連接,連接使用一對(duì)端點(diǎn)來(lái)標(biāo)識(shí),端點(diǎn)定義為一對(duì)整數(shù)(host,port)其中host是主機(jī)的IP地址,port是該主機(jī)上TCP端口號(hào)。 6、TCP使用專門(mén)的滑動(dòng)窗口協(xié)議機(jī)制來(lái)解決傳輸效率和流量控制這兩個(gè)問(wèn)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。 7、TCP允許隨時(shí)改變窗口小,通過(guò)通

17、告值來(lái)說(shuō)明接收方還能再接收多少數(shù)據(jù),通告值增加,發(fā)送方擴(kuò)大發(fā)送滑動(dòng)窗口;通告值減小,發(fā)送方縮小發(fā)送窗口。 8、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。 確認(rèn)號(hào)字段指示本機(jī)希望接收下一個(gè)字節(jié)組的序號(hào); 順序號(hào)字段的值是該報(bào)文段流向上的數(shù)據(jù)流的位置,即發(fā)送序號(hào); 確認(rèn)號(hào)指的是與該報(bào)文段流向相反方向的數(shù)據(jù)流。 9、TCP使用6位長(zhǎng)的碼位來(lái)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(qǐng)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。 10、TCP的三次握手 為了建立一個(gè)TCP連接,兩個(gè)系統(tǒng)需要同步其初始TCP

18、序號(hào)ISN。序號(hào)用于跟蹤通信順序并確保多個(gè)包傳輸時(shí)沒(méi)有丟失。初始序號(hào)是TCP連接建立時(shí)的起始編號(hào)。 同步是通過(guò)交換攜帶有ISN和1位稱為SYN的控制位的數(shù)據(jù)包來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 握手可由一方發(fā)起也可以雙方發(fā)起,建立就可以實(shí)現(xiàn)雙向?qū)Φ鹊財(cái)?shù)據(jù)流動(dòng),沒(méi)有主從關(guān)系。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)。 1、局域網(wǎng)三個(gè)特性:(1)高數(shù)據(jù)速率在0.1-100Mbps(2)短距離0.1-25Km(3)低誤碼率10-8-10-11。 2、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

19、源的介質(zhì)控制方法。 3、設(shè)計(jì)一個(gè)好的介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議三個(gè)基本目標(biāo):(1)協(xié)議要簡(jiǎn)單(2)獲得有效的通道利用率(3)對(duì)網(wǎng)上各站點(diǎn)用戶的公平合理。以太網(wǎng)Ethernet IEEE802.3 以太網(wǎng)是一種總路線型局域網(wǎng),采用載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)CSMA/CD介質(zhì)訪問(wèn)控制方法。 1、載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn) CSMA的控制方案:(1)一個(gè)站要發(fā)送,首先需要監(jiān)聽(tīng)總線,以決定介質(zhì)上是否存在其他站的發(fā)送信號(hào)。(2)如果介質(zhì)是空閑的,則可以發(fā)送。(3)如果介質(zhì)忙,則等待一段間隔后再重試。 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。利用隨機(jī)的重傳時(shí)間

20、來(lái)減少?zèng)_突的概率,缺點(diǎn):是即使有幾個(gè)站有數(shù)據(jù)發(fā)送,介質(zhì)仍然可能牌空閑狀態(tài),介質(zhì)的利用率較低。 (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(tīng),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。缺點(diǎn):假如有兩個(gè)或兩個(gè)以上的站點(diǎn)有數(shù)據(jù)要發(fā)送,沖突就不可避免的。 (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(1-P)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(tīng),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。 2、載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè) 這種協(xié)議廣泛運(yùn)用在局域網(wǎng)內(nèi),每個(gè)幀發(fā)

21、送期間,同時(shí)有檢測(cè)沖突的能力,一旦檢測(cè)到?jīng)_突,就立即停止發(fā)送,并向總線上發(fā)一串阻塞信號(hào),通知總線上各站沖突已經(jīng)發(fā)生,這樣通道的容量不致因白白傳送已經(jīng)損壞的幀而浪費(fèi)。 沖突檢測(cè)的時(shí)間:對(duì)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(duì)于寬帶總線,沖突檢測(cè)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。 3、二進(jìn)制退避算法: (1)對(duì)每個(gè)幀,當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā)生沖突時(shí),設(shè)置參量為L(zhǎng)=2; (2)退避間隔取1-L個(gè)時(shí)間片中的一個(gè)隨機(jī)數(shù),1個(gè)時(shí)間片等于2a; (3)當(dāng)幀重復(fù)發(fā)生一次沖突時(shí),則將參量L加倍; (4)設(shè)置一個(gè)最大重傳次數(shù),則不再重傳,并報(bào)告出錯(cuò)。標(biāo)記環(huán)網(wǎng)Toke Ring IEEE802.5 1

22、、標(biāo)記的工作過(guò)程: 標(biāo)記環(huán)網(wǎng)又稱權(quán)標(biāo)網(wǎng),這種介質(zhì)訪問(wèn)使用一個(gè)標(biāo)記沿著環(huán)循環(huán),當(dāng)各站都沒(méi)有幀發(fā)送時(shí),標(biāo)記的形式為01111111,稱空標(biāo)記。當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送幀時(shí),需要等待空標(biāo)記通過(guò),然后將它改為忙標(biāo)記011111110。并緊跟著忙標(biāo)記,把數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)上。由于標(biāo)記是忙狀態(tài),所以其他站不能發(fā)送幀,必須等待。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。同時(shí)將忙標(biāo)記改為空標(biāo)記,傳至后面的站,使之獲得發(fā)送幀的許可權(quán)。 2、環(huán)上長(zhǎng)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(5s/km)發(fā)送介質(zhì)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)速率中繼器延遲。對(duì)于1km長(zhǎng)、1Mbps速率、20個(gè)站點(diǎn),存在于環(huán)上的位數(shù)為25位。 3、站

23、點(diǎn)接收幀的過(guò)程:當(dāng)幀通過(guò)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(jiǎn)單地將數(shù)據(jù)重新送入環(huán)。 4、優(yōu)先級(jí)策略 標(biāo)記環(huán)網(wǎng)上的各個(gè)站點(diǎn)可以成不同的優(yōu)先級(jí),采用分布式高度算法實(shí)現(xiàn)??刂茙母袷饺缦拢篜優(yōu)先級(jí)、T空忙、M監(jiān)視位、預(yù)約位光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI ISO9314 1、FDDI和標(biāo)記環(huán)介質(zhì)訪問(wèn)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。 (2)使用相似的幀格式,全球不同速率的環(huán)網(wǎng)互連,在后面網(wǎng)絡(luò)互加這一章將要討論這個(gè)問(wèn)題。 (3)已經(jīng)熟悉IEEE

24、802.5的人很容易了解FDDI (4)已經(jīng)積累了IEEE802.5的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),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。 2、FDDI技術(shù) (1)數(shù)據(jù)編碼:用有光脈沖表示為1,沒(méi)有光能量表示為0。FDDI采用一種全新的編碼技術(shù),稱為4B/5B。每次對(duì)四位數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,每四位數(shù)據(jù)編碼成五位符號(hào),用光的存在和沒(méi)有來(lái)代表五位符號(hào)中每一位是1還是0。這種編碼使效率提高為80%。為了得到信號(hào)同步,采用了二級(jí)編碼的方法,先按4B/5B編碼,然后再用一種稱為倒相的不歸零制編碼NRZI,其原理類(lèi)似于差分編碼。 (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。進(jìn)入站

25、點(diǎn)緩沖器的數(shù)據(jù)時(shí)鐘是按照輸入信號(hào)的時(shí)鐘確定的,但是,從緩沖器輸出的信號(hào)時(shí)鐘是根據(jù)站的時(shí)鐘確定的,這種方案使環(huán)中中繼器的數(shù)目不受時(shí)鐘偏移因素的限制。 3、FDDI幀格式: 由此可知:FDDI MAC幀和IEEE802.5的幀十分相似,不同之處包括:FDDI幀含有前文,對(duì)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,比IEEE802.5更加靈活;控制幀也有不同。 4、FDDI協(xié)議 FDDI和IEEE802.5的兩個(gè)主要區(qū)別: (1)FDDI協(xié)議規(guī)定發(fā)送站發(fā)送完幀后,立即發(fā)送一幅新的標(biāo)記幀,而IEEE802.5規(guī)定當(dāng)發(fā)送出去的幀的前沿回送至發(fā)送站時(shí),才發(fā)送新的標(biāo)記幀。 (2)容量分配

26、方案不同,兩者都可采用單個(gè)標(biāo)記形式,對(duì)環(huán)上各站點(diǎn)提供同等公平的訪問(wèn)權(quán),也可優(yōu)先分配給某些站點(diǎn)。IEEE802.5使用優(yōu)先級(jí)和預(yù)約方案。5、為了同時(shí)滿足兩種通信類(lèi)型的要求,F(xiàn)DDI定義了同步和異步兩種通信類(lèi)型,定義一個(gè)目標(biāo)標(biāo)記循環(huán)時(shí)間TTRT,每個(gè)站點(diǎn)都存在有同樣的一個(gè)TTRT值。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(lái)又?jǐn)U大到城域網(wǎng)。 1、服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP 在參考模型中,每個(gè)實(shí)體和另一個(gè)實(shí)體的同層實(shí)體按協(xié)議進(jìn)行通信。而一個(gè)系統(tǒng)內(nèi),實(shí)體和上下層間通過(guò)接口進(jìn)行通信。用服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP來(lái)定義接口。 2、邏輯連接

27、控制子層LLC IEEE802規(guī)定兩種類(lèi)型的鏈路服務(wù):無(wú)連接LLC(類(lèi)型1),信息幀在LLC實(shí)體間,無(wú)需要在同等層實(shí)體間事先建立邏輯鏈路,對(duì)這種LLC幀既不確認(rèn),也無(wú)任何流量控制或差錯(cuò)恢復(fù)功能。 面向連接LLC(類(lèi)型2),任何信息幀,交換前在一對(duì)LLC實(shí)體間必須建立邏輯鏈路。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。 3、介質(zhì)訪問(wèn)控制子層MAC IEEE802規(guī)定的MAC有CSMA/CD、標(biāo)記總線、標(biāo)記環(huán)等。 4、服務(wù)原語(yǔ) (1)ISO服務(wù)原語(yǔ)類(lèi)型 REQUEST原語(yǔ)用以使服務(wù)用戶能從服務(wù)提供者那里請(qǐng)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。 INDICA

28、TION原語(yǔ)用以使服務(wù)提供者能向服務(wù)用戶提示某種狀態(tài)。如連接請(qǐng)求、輸入數(shù)據(jù)或連接結(jié)束。 RESPONSE原語(yǔ)用以使服務(wù)用戶能響應(yīng)先前的INDIECATION,如接受連接INDICATION。 CONFIRMARION原語(yǔ)用以使服務(wù)提供者能報(bào)告先前的REQUEST成功或失敗。 (2)IEEE802服務(wù)原語(yǔ)類(lèi)型 和ISO服務(wù)原語(yǔ)類(lèi)型相比REQUEST和INDICATION原語(yǔ)類(lèi)型和ISO所用的具有相同意義。IEEE802沒(méi)有REPONSE原語(yǔ)類(lèi)型,CONFIRMATION原語(yǔ)類(lèi)型定義為僅是服務(wù)提供者的確認(rèn)。CSMA/CD介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議 1、MAC服務(wù)規(guī)范三種原語(yǔ) MA-DATA.request

29、、MA-DATA.indication、MA-DATA.confirm 2、介質(zhì)訪問(wèn)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(zhǎng)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。 前導(dǎo)碼:包含7個(gè)字節(jié),每個(gè)字節(jié)為10101010,它用于使PLS電路和收到的幀定時(shí)達(dá)到穩(wěn)態(tài)同步。 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(kāi)始。幀檢驗(yàn)序列:發(fā)送和接收算法兩者都使用循環(huán)冗余檢驗(yàn)(CRC)來(lái)產(chǎn)生FCS字段的CRC值。 3、介質(zhì)訪問(wèn)控制方法 IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)提供了介質(zhì)

30、訪問(wèn)控制子層的功能說(shuō)明,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(cè)(物理介質(zhì)傳輸差錯(cuò)的檢測(cè));介質(zhì)訪問(wèn)管理,完成介質(zhì)分配避免沖突和解決爭(zhēng)用處理沖突。邏輯鏈路控制協(xié)議 1、IEEE802.2是描述LAN協(xié)議中邏輯鏈路 LLC子層的功能、特性和協(xié)議,描述LLC子層對(duì)網(wǎng)絡(luò)層、MAC子層及LLC子層本身管理功能的界面服務(wù)規(guī)范。 2、LLC子層界面服務(wù)規(guī)范IEEE802.2定義了三個(gè)界面服務(wù)規(guī)范:(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。 3、網(wǎng)絡(luò)層/L

31、LC子層界面服務(wù)規(guī)范 提供兩處服務(wù)方式 不確認(rèn)無(wú)連接的服務(wù):不確認(rèn)無(wú)連接數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)提供沒(méi)有數(shù)據(jù)鏈路級(jí)連接的建立而網(wǎng)絡(luò)層實(shí)體能交換鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元LSDU手段。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。這是一種數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù) 面向連接的服務(wù):提供了建立、使用、復(fù)位以及終止數(shù)據(jù)鏈路層連接的手段。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)。 4、LLC子層/MAC子層界面服務(wù)規(guī)范 本規(guī)范說(shuō)明了LLC子層對(duì)MAC子層的服務(wù)要求,以便本地LLC子層實(shí)體間對(duì)等層LLC子層實(shí)體交換LLC數(shù)據(jù)單元。 (1)服務(wù)原語(yǔ)是:MA-DATA.request 、

32、MA-DATA.indication、MA-DATA.confirm (2)LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元結(jié)構(gòu)LLC PDU: 目的服務(wù)訪問(wèn)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(lái)標(biāo)識(shí)DSAP地址為單個(gè)地址或組地址。 源服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)地址字段SSAP,一個(gè)字節(jié),其中七位實(shí)際地址,一位為命令/響應(yīng)標(biāo)志位用來(lái)識(shí)別LLC PDU是命令或響應(yīng)。 控制字段、信息字段。 5、LLC協(xié)議的型和類(lèi) LLC為服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)通信定義了兩種操作:型操作,LLC間交換PDU不需要建立數(shù)據(jù)鏈路連接,這些PDU不被確認(rèn),也沒(méi)有流量控制和差錯(cuò)恢復(fù)。 型操作,兩個(gè)LLC間交換帶信息的PDU之間,必須先建立數(shù)

33、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的類(lèi)型:第1類(lèi)型,LLC只支持型操作;第2類(lèi)型,LLC既支持型操作,也支持型操作。 6、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(wú)編號(hào)控制傳輸、無(wú)編號(hào)信息傳輸。 帶編號(hào)的信息幀傳輸和帶編號(hào)的監(jiān)視幀傳輸只能用于型操作。 無(wú)編號(hào)控制傳輸和無(wú)編號(hào)信息傳輸可用于型或型操作,但不能同時(shí)用。 信息幀用來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù),監(jiān)視幀用來(lái)作回答響應(yīng)和流控。標(biāo)記環(huán)介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議 標(biāo)記環(huán)局域網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)包括四個(gè)部分:邏輯鏈路控制LLC、介質(zhì)訪問(wèn)控制MAC、物理層PHY和傳輸介質(zhì)。

34、 1、IEEE802.5規(guī)定了后面三個(gè)部分的標(biāo)準(zhǔn)。LLC和MAC等效于OSI的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層),PHY相當(dāng)于OSI的第一層(物理層)。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(wèn),PHY負(fù)責(zé)和物理介質(zhì)接口。 2、介質(zhì)訪問(wèn)控制幀結(jié)構(gòu) 標(biāo)記環(huán)有兩個(gè)基本格式:標(biāo)記和幀。在IEEE802.5中幀的傳輸是從最高位開(kāi)始一位一位發(fā)送,而IEEE802.3和IEEE802.4正好相反,幀的傳輸是從最低位開(kāi)始一位一位發(fā)送的,這一點(diǎn)對(duì)于不同協(xié)議的局域網(wǎng)互連時(shí)要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 3、介質(zhì)訪問(wèn)控制方法 (1)幀發(fā)送:對(duì)環(huán)中物理介質(zhì)的訪問(wèn)系采用沿環(huán)傳遞一個(gè)標(biāo)記的方法來(lái)控制。取得標(biāo)記的站具有發(fā)送一幀或一

35、系列幀的機(jī)會(huì)。 (2)標(biāo)記發(fā)送:在完成幀發(fā)送后,該站就要查看本站地址是否在SA字段中返回,若未查看到,則該站就發(fā)送填充,否則就發(fā)送標(biāo)記。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。 (3)幀接收:若幀的類(lèi)型比特表示為MAC幀,則控制比特由環(huán)上所有的站進(jìn)行解釋。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。 (4)優(yōu)先權(quán)操作:訪問(wèn)控制字段中的優(yōu)先權(quán)比特PPP和預(yù)約比特RRR配合工作,使環(huán)中服務(wù)優(yōu)先權(quán)與環(huán)上準(zhǔn)備發(fā)送的PDU最高優(yōu)先級(jí)匹配??焖僖蕴W(wǎng) 快速以太網(wǎng)的類(lèi)型 快速以太網(wǎng)(

36、Fast Ethernet)是一個(gè)新的IEEE局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),于1995年由原來(lái)制定的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.3工作組完成??焖僖蕴W(wǎng)正式名為100Base-T。 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(wèn)控制協(xié)議CSMA/CD所有的介質(zhì)訪問(wèn)控制算法不變,只是將有關(guān)的時(shí)間參量加速10倍。 快速以太網(wǎng)的三種標(biāo)準(zhǔn):100Base-4、100Base-TX、100Base-FX 快速以太網(wǎng)的產(chǎn)品: 適配器:一邊是總線結(jié)構(gòu),將數(shù)據(jù)傳送至主機(jī)、中繼器或HUB;另一邊接到所選的介質(zhì),可以是雙絞線、光纖,或者是一個(gè)介質(zhì)獨(dú)立接口MII,MII是用來(lái)連接外部收發(fā)器用的,其功能類(lèi)似于以太網(wǎng)的AUI。HUB:

37、可分為共享機(jī)制的中繼器和交換機(jī)制的交換器?;诮粨Q技術(shù)的網(wǎng)絡(luò) 1、交換網(wǎng)結(jié)構(gòu) 交換技術(shù)的兩種主要應(yīng)用形式是:折疊式主干網(wǎng)和高速服務(wù)器聯(lián)接。 2、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。 3、在下列情況下全雙工最有用: (1)在服務(wù)器和交換器之間。這是目前全雙工應(yīng)用最普遍的配置。 (2)在兩個(gè)交換器之間。 (3)在遠(yuǎn)離的兩個(gè)交換器之間。 3、多媒體 多媒體的應(yīng)用基于MPEG、JPEG、H.261等視頻壓縮算法。 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

38、的緩存,另一方面緩存又不能太大,以至引起無(wú)法接受的視頻延遲。 對(duì)視頻應(yīng)用的低延遲需求有四種解決方案: (1)采用10Mbps交換器 (2)采用100Mbps中繼器 (3)用100Mbps的交換器 (4)采用流控技術(shù) 4、千兆位以太網(wǎng) 千兆位以太網(wǎng)也有銅線及光纜兩種標(biāo)準(zhǔn)。 銅線標(biāo)準(zhǔn)1000Base-CX,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)1000Base-SX,850nm的短波長(zhǎng),300m傳輸距離。 1000Base-LX,1300nm的波長(zhǎng),550m傳輸距離。ATM局域網(wǎng) ATM技術(shù)最初主要是為廣域網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì)的,但是目前它正向局域網(wǎng)應(yīng)用方面大踏步前進(jìn)。

39、這種發(fā)展趨勢(shì)主要源于如下4個(gè)方面的應(yīng)用要求: 在傳統(tǒng)局域網(wǎng)上出現(xiàn)了諸如視頻點(diǎn)播、電視會(huì)議、多媒體業(yè)務(wù)等一系列寬帶業(yè)務(wù)的實(shí)際需求; 傳統(tǒng)局域網(wǎng)(如以太網(wǎng)、令牌環(huán)等)技術(shù)提供基于TCP/IP協(xié)議的無(wú)連接業(yè)務(wù)已不能滿足實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的需要;同時(shí)隨著網(wǎng)絡(luò)用戶的膨脹,使基于共享方式的傳統(tǒng)局域網(wǎng)已無(wú)法承受; 隨著芯片技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)的單機(jī)性能大大提高,計(jì)算機(jī)端口甚至可以處理高達(dá) 100Mbit/s的數(shù)據(jù)流,使寬帶局域網(wǎng)成為可能; 由于加工技術(shù)的進(jìn)步,用戶能夠在局域網(wǎng)上敷設(shè)諸如光纖等寬帶傳輸媒介。 傳統(tǒng)局域網(wǎng)面臨的困難,促使人們考慮把ATM技術(shù)應(yīng)用到局域網(wǎng)上來(lái)。由于ATM技術(shù)本身的優(yōu)勢(shì),即寬帶交換、面向連接以及

40、可靠的業(yè)務(wù)質(zhì)量保證,使得ATM理所當(dāng)然地成為能夠理想解決現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)困難的唯一技術(shù)。 在現(xiàn)階段,ATM局域網(wǎng)完全取代傳統(tǒng)局域網(wǎng)是不可能的,必須發(fā)展互連技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向ATM局域網(wǎng)的平滑過(guò)渡。所以在實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)局域網(wǎng)互操作時(shí),ATM局域網(wǎng)需要實(shí)現(xiàn)如下功能: 透明支持傳統(tǒng)局域網(wǎng)現(xiàn)有的各種協(xié)議、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù); 實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)連接業(yè)務(wù); 支持組播/廣播功能; 提供IP或MAC地址與ATM地址的解析。 ATM是面向連接的交換與傳輸技術(shù),并不能夠直接支持無(wú)連接業(yè)務(wù)。為此,ITU-T定義了兩個(gè)在ATM網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)無(wú)連接業(yè)務(wù)的方法,即直接法和間接法。 1.直接法 ATM局域網(wǎng)配置有無(wú)連接服務(wù)器(CLSF:

41、ConnectionLess Service Function)。服務(wù)器可以外掛在ATM交換機(jī)上,也可集成在ATM交換機(jī)中。當(dāng)支持無(wú)連接業(yè)務(wù)時(shí),通信雙方把發(fā)送的數(shù)據(jù)包由ATM虛電路連接(VCC)傳送到所屬的無(wú)連接服務(wù)器上,由服務(wù)器負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)包分發(fā)給目的終端或其所屬服務(wù)器。服務(wù)器之間以及服務(wù)器和終端之間由ATM虛電路連接溝通,形成一個(gè)覆蓋在 ATM網(wǎng)之上的疊加網(wǎng)。 在直接法中,無(wú)連接業(yè)務(wù)主機(jī)之間只需與服務(wù)器建立一條連接,業(yè)務(wù)所需的連接數(shù)較少而網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)增益較高。但是無(wú)連接服務(wù)器的出現(xiàn),使得網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理變得復(fù)雜,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)的可靠性也會(huì)下降。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)連接業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)量增大時(shí),服務(wù)器不可避免地成了網(wǎng)絡(luò)的瓶

42、頸。 2.間接法 在間接法中,無(wú)連接業(yè)務(wù)不是借助于服務(wù)器的分組轉(zhuǎn)發(fā)功能,而是運(yùn)用ATM網(wǎng)絡(luò)的虛電路連接在主機(jī)間建立直接連接來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)連接業(yè)務(wù)。這樣一來(lái),就需要在每個(gè)任意端口間都建立一條虛電路連接,這種方案的結(jié)果是造成了很大的帶寬浪費(fèi)。實(shí)際上每個(gè)接點(diǎn)并非在所有業(yè)務(wù)時(shí)間內(nèi)都需要建立與所有其它接點(diǎn)的連接,可以采用動(dòng)態(tài)連接的方法在需要時(shí)建立連接,以減少網(wǎng)絡(luò)帶寬占用率。 間接法的優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有設(shè)置無(wú)連接服務(wù)器,消除了服務(wù)器的瓶頸效應(yīng)。但是需要網(wǎng)絡(luò)具有路由解析和快速連接建立技術(shù);而且網(wǎng)絡(luò)中過(guò)多的虛電路連接使網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)負(fù)擔(dān)加重,帶寬資源利用率低。無(wú)線局域網(wǎng) 1、IEEE802.11體系結(jié)構(gòu) 無(wú)線LAN最小構(gòu)

43、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(zhēng)用同一共享介質(zhì)的站點(diǎn)組成。一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)集ESS由兩個(gè)或更多的通過(guò)分布系統(tǒng)互連的BSS組成。 2、基于移動(dòng)性,無(wú)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)。 (2)BSS遷移,站點(diǎn)從某個(gè)ESS的BSS遷移到同一個(gè)ESS的另一個(gè)BSS。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。 (3)ESS遷移,站點(diǎn)從某個(gè)ESS的BSS遷移到另一個(gè)ESS的BSS。服受到破壞。 3、物理介質(zhì)規(guī)范 (1)紅外線:數(shù)據(jù)率為1Mbps或2Mbps,波長(zhǎng)在850nm和950nm之間。

44、(2)直接序列擴(kuò)展頻譜:運(yùn)行在2.4GHzISM頻帶。最多有7個(gè)通道,每個(gè)通道的數(shù)據(jù)率為1Mbps或2Mbps。 (3)頻率跳動(dòng)擴(kuò)展頻譜:運(yùn)行在2.4GHzISM頻帶,在研究之中。 4、介質(zhì)訪問(wèn)控制 IEEE802.11形成的一個(gè)MAC算法稱為DFWMAC分布式基礎(chǔ)無(wú)線MAC,它提供分布式訪問(wèn)控制機(jī)制,處于其上的是一個(gè)任選的中央訪問(wèn)控制協(xié)議。 (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(zhēng)用算法,為所有通信提供訪問(wèn)控制,一般異步通信采用DCF。 (2)在MAC層的靠上面是點(diǎn)協(xié)調(diào)功能PCF,采用中央MAC算法,提供無(wú)爭(zhēng)用服務(wù)。 5、分布協(xié)議功能 DCF子層采用簡(jiǎn)單的CSMA算法。D

45、CF沒(méi)有沖突檢測(cè)功能,為了保證算法的順利和公平,采用了一系列的延遲,相當(dāng)于一種優(yōu)先權(quán)機(jī)制。首先考慮稱為幀間空隙IFS的簡(jiǎn)單延遲。城域網(wǎng)城域網(wǎng)是在5Km-100Km的地理覆蓋范圍內(nèi),以高的傳輸速率充分支持?jǐn)?shù)據(jù)、聲音和圖像綜合業(yè)務(wù)傳輸?shù)囊环N通信結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。它以光纖為主要傳輸介質(zhì),其傳輸率為100Mbps或更高。IEEE802.6分布式隊(duì)列雙總線DQDB為城域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。電話網(wǎng) 公用交換電話網(wǎng)PSTN是向公眾提供電話通信服務(wù)的一種通信網(wǎng)。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)。 計(jì)算機(jī)交換分機(jī)CBX 采用數(shù)字電話:可以建立綜合聲音/數(shù)據(jù)工作站 分布式結(jié)構(gòu):具有分布智能的多級(jí)或網(wǎng)

46、關(guān)結(jié)構(gòu)的多路形狀的可靠性提高。 非阻塞結(jié)構(gòu):所有電話和設(shè)備都有專門(mén)的指定端口。 CBX的結(jié)構(gòu):核心是某種數(shù)字開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)。開(kāi)關(guān)負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)字信號(hào)流進(jìn)行操作和交換,數(shù)字開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)由某些空分和時(shí)分交換級(jí)組成。接到形狀的是一級(jí)接口單元,通過(guò)接口單元訪問(wèn)外界或外界可訪問(wèn)接口單元。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。另一方面,為了達(dá)到全雙工操作,單元要用兩條線與開(kāi)關(guān)相連。點(diǎn)到點(diǎn)通信 1、點(diǎn)到點(diǎn)的通信主要適用于兩種情況:(1)是成千上萬(wàn)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(guò)點(diǎn)到點(diǎn)的租線和遠(yuǎn)地路由器相連;(2)是成千上萬(wàn)用戶在家里使用調(diào)制解調(diào)器和撥號(hào)電

47、話線連接到internet,這是點(diǎn)到點(diǎn)連接的最主要應(yīng)用。 2、串行IP協(xié)議(SLIP) SLIP是1984年制定的,協(xié)議文本描述為RFC1055。 工作過(guò)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(mén)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)。 存在的問(wèn)題:(1)這種協(xié)議無(wú)任何檢錯(cuò)和糾錯(cuò)功能;(2)只支持IP分組;(3)每一方需要知道另一方面的IP地址,且在設(shè)置是不能動(dòng)態(tài)賦給IP地址;(4)不提供任何的身份驗(yàn)證;(5)未被接受為internet標(biāo)準(zhǔn)。 3、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議(PPP) PPP由

48、internet IETF成立了一個(gè)組來(lái)制定的數(shù)據(jù)鏈路,描述于RFC1661。 主要功能:成幀的方法可清楚地區(qū)分幀的結(jié)束和下一幀起始,幀格式還處理差錯(cuò)檢測(cè);鏈路控制協(xié)議LCP用于啟動(dòng)線路、測(cè)試、任選功能的協(xié)商以及關(guān)閉連接;網(wǎng)絡(luò)層任選功能的協(xié)商方法獨(dú)立于使用的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,因此可適用于不同的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP。 工作過(guò)程: (1)PC通過(guò)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。 (2)接著PC對(duì)路由器發(fā)送一系列的LCP分組,用這些分組以及其響應(yīng)來(lái)選擇所用的PPP參數(shù)。 (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)

49、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。 (4)當(dāng)PC用戶完成發(fā)送、接收功能后不需要再聯(lián)網(wǎng)時(shí)NCP用來(lái)斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò)層連接,并且釋放IP地址,然后LCP斷開(kāi)鏈路層連接。 (5)最后PC通知調(diào)制解調(diào)器斷開(kāi)電話,釋放物理層連接。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN是由國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)CCITT和各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化組織開(kāi)發(fā)的一組標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)將決定用戶設(shè)備到全局網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接,使之能方便地用數(shù)字形式處理聲音、數(shù)據(jù)和圖像通信。ISDN提供了各種服務(wù)訪問(wèn),提供開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)接口,提供端到端的數(shù)字連接,用戶通過(guò)公共通道、端到端的信令實(shí)現(xiàn)靈活的智能控制。 1、ISDN的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

50、NT1:網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備,不僅起到了接插板的作用,它還包括網(wǎng)絡(luò)管理、測(cè)試、維護(hù)和性能監(jiān)視等。是一個(gè)物理層設(shè)備。 NT2:是計(jì)算機(jī)的交換分機(jī)CBX,NT1和NT2連接,并對(duì)各種得以和、終端以及其他設(shè)備提供真正的接口。 CCITT為ISDN定義了四個(gè)參考點(diǎn):R、S、T、U。U參考點(diǎn)連接ISDN交換系統(tǒng)和NT1,目前采用兩線的銅的雙絞線;T參考點(diǎn)是NT1上提供給用戶的連接器;S參考點(diǎn)是ISDN和CBX和ISDN終端的接口;R參考點(diǎn)是連接終端適配器和非ISDN終端;R參考點(diǎn)使用很多不同的接口。 2、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(kù)以及信息處理和存儲(chǔ)功能。 (1)線路交

51、換支持實(shí)時(shí)通信和大量信息傳輸,速率為64Kbps,ISDN環(huán)境中,線路交換連接由公共通道信令技術(shù)控制。 (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。 (3)公共通信令用于建立、管理和釋放線路交換連接,CCITT公共通信令系統(tǒng)CCSSNO.7用來(lái)交換信令。分組交換網(wǎng) 1、分組交換網(wǎng)工作原理 公共分組交換網(wǎng)PSDN已經(jīng)成為廣域網(wǎng)中的重要傳輸系統(tǒng)。分組交換是一種在距離相隔較遠(yuǎn)的工作站點(diǎn)之間進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行Х椒?,它結(jié)合線路交換和報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn),將信息分成較小的分組進(jìn)行存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā),動(dòng)態(tài)分配線路的帶寬。 優(yōu)點(diǎn):出錯(cuò)少、線路利用率高。工作方式:數(shù)據(jù)報(bào),虛電路。 主要特性:

52、由于建立和拆除虛電路的呼叫控制分組和數(shù)據(jù)分組在同一通道和同一虛電路上傳輸,其結(jié)果是占用了通道頻帶;虛電路的復(fù)用發(fā)生在第三層;第二層和第三層都需要流控和差錯(cuò)控制機(jī)制。 2、公共數(shù)據(jù)網(wǎng)(CCITT X.25網(wǎng)) X.25實(shí)際上包括相關(guān)的一組協(xié)議:X.3、X.28、X.29、X.75協(xié)議等。 X.25描述了將一個(gè)分組終端連接到一個(gè)分組網(wǎng)絡(luò)上所需要做的工作。通過(guò)虛電路它能負(fù)責(zé)維護(hù)一個(gè)通過(guò)單一物理連接的多用戶會(huì)話,每個(gè)用戶會(huì)話被分配一個(gè)邏輯信道。提供了高優(yōu)先級(jí)類(lèi)型和正常優(yōu)先級(jí)類(lèi)型。 X.25網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)之間的接口一般是通過(guò)專用設(shè)備或網(wǎng)關(guān)、路由器來(lái)解決的。 X.3描述了一個(gè)X.25 PAD的功能和控制參數(shù)

53、;X.28定義了一臺(tái)終端與X.25 PAD之間的交互作用,為每個(gè)用戶提供了一個(gè)常規(guī)的X.25網(wǎng)絡(luò)連接;X.29定義了一臺(tái)主機(jī)和其相連的PAD之間的交互作用。 X.25互連方案:(1)采用路由器和網(wǎng)關(guān)同時(shí)聯(lián)接x.25和本地局域網(wǎng),這種方案適合規(guī)模較大、多種協(xié)議共存的網(wǎng)絡(luò);(2)采用一臺(tái)微機(jī)作為路由器,安裝相應(yīng)的x.25網(wǎng)卡和路由軟件,使用于中小規(guī)模且協(xié)議比較小的網(wǎng)絡(luò);(3)使用PAD機(jī),這種方案只適合x(chóng).25協(xié)議的環(huán)境,與遠(yuǎn)程其他協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互連受到限制。 3、X.25分層協(xié)議 X.25分層:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、分組層,這三層對(duì)應(yīng)于OSI模型的最底下三層。 (1)物理層:涉及站點(diǎn)與把這個(gè)站邊到分組

54、交換網(wǎng)的鏈路之間的新產(chǎn)品。其標(biāo)準(zhǔn)X.21。 (2)鏈路層:所用的標(biāo)準(zhǔn)LAP-B,是HDLC的一個(gè)子集。 (3)分組層:提供外部虛電路服務(wù)。 三層之間的關(guān)系:用戶數(shù)據(jù)被送到X.25第三層,在第三層加上含有控制信息的報(bào)頭,從而組成了一個(gè)分組??刂菩畔⒂糜趨f(xié)議的操作。整個(gè)X.25分組然后送到LAP-B實(shí)體,LAP-B在此分組的前后各加上控制信息組成一個(gè)LAP-B幀,在幀中加入控制信息也是為了協(xié)議的操作。 4、虛電路服務(wù) X.25的分組層提供虛電路服務(wù),數(shù)據(jù)以分組形式通過(guò)外部虛電路傳輸。虛電路有兩類(lèi)型:呼叫虛電路,是通過(guò)呼叫建立和呼叫清除等過(guò)程動(dòng)態(tài)地建立起來(lái)的虛電路;永久虛電路則是固定的虛電路。 虛電路實(shí)現(xiàn)的過(guò)程: 5、X.25的分組格式 用戶數(shù)據(jù)被分成多個(gè)塊,每個(gè)塊加上24位或32位的報(bào)頭形成數(shù)據(jù)分組。 報(bào)頭含有12位的虛電路號(hào),其中4位號(hào)為組號(hào),8位為通道號(hào)。 P(S)、P(R)用于流控和差錯(cuò)控制。M位和D位可用于流控和差錯(cuò)控制也可用于X.25完全分組序列。幀中繼網(wǎng) 幀中繼網(wǎng)是由X.25分組交換技術(shù)演進(jìn)而來(lái)的,由于光纖通信的誤碼率低,為了提高網(wǎng)絡(luò)速率,活動(dòng)了很多在X.25分組交換中的糾錯(cuò)功能,使幀中繼的性

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