第二章

網(wǎng)絡體系結構和物理層河南省高等學校教育信息工程技術研究中心葉海智計算機網(wǎng)絡一、網(wǎng)絡體系結構不同國籍哲學家的通信過程

分層協(xié)議類比不同國籍哲學家的通信過程

抽象結果一、網(wǎng)絡體系結構注意：哲學家之間的通信是虛擬的邏輯通信，下層向上層提供服務（如翻譯），上層依賴下層提供的服務來與其對等層實體進行通信，實際通信在最底層完成。定義體系結構(Architecture)：網(wǎng)絡的各層次及其協(xié)議的集合?；蛘哒f給出了網(wǎng)絡及其部件所應完成的功能的精確定義。一、網(wǎng)絡體系結構五層協(xié)議的體系結構應用層(applicationlayer)運輸層(transportlayer)網(wǎng)絡層(networklayer)數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)物理層(physicallayer)數(shù)據(jù)鏈路層5應用層4運輸層3網(wǎng)絡層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層一、網(wǎng)絡體系結構

體系結構是只存在于紙上，類似于方案、框架等，這些層次功能如何實現(xiàn)。相關概念A.實體：表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進程。

在許多情況下，實體就是一個特定的軟件模塊。在分層體系結構中，每一層都由一些實體組成。B.對等實體：分別位于不同結點中對等層（相同層次）中的兩個實體。一、網(wǎng)絡體系結構C.協(xié)議：控制兩個對等實體(或多個實體)進行通信的規(guī)則的集合。（1）協(xié)議三要素語法：定義所交換數(shù)據(jù)和控制信息的結構或格式。例如：SOHHEADSTXTEXTETXBCCBSCFlagAddressCtrlDataFCSSFlagHDLC一、網(wǎng)絡體系結構語義：定義了發(fā)送實體或接收實體所要完成的操作。如在HDLC協(xié)議中，標志Flag(7EH)表示報文的開始和結束在BSC協(xié)議中，SOH(01H)表示報文的開始，STX(02H)表示報文正文的開始，ETX(03H)表示報文正文結束SOHHEADSTXTEXTETXBCCBSCFlagAddressCtrlDataFCSSFlagHDLC一、網(wǎng)絡體系結構交換規(guī)則（時序）：定義通信雙方實體執(zhí)行操作順序的詳細說明。一、網(wǎng)絡體系結構（2）協(xié)議的實現(xiàn)：完成協(xié)議功能的硬件和軟件。(3)在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。協(xié)議的實現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務。一、網(wǎng)絡體系結構（5）PDU:對等實體之間為實現(xiàn)該層協(xié)議所交換的信息單元。

通常將第N層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元記為NPDU。它由兩部分組成，即本層的用戶數(shù)據(jù)(N)和本層的協(xié)議控制信息（通常用頭部Head來表示）。一、網(wǎng)絡體系結構D.協(xié)議、服務和功能關系(1).協(xié)議的實現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務。使用本層服務的實體只能看見服務而無法看見下面的協(xié)議。(2).“服務”是對相鄰上層而言的，屬于本層功能的外觀表現(xiàn)，只有那些能夠被高一層看得見的功能才能稱之為“服務”。(3).“功能”則是本層內(nèi)部的活動，是為了實現(xiàn)對外服務而從事的活動。因此，并非在一個層內(nèi)完成的全部功能都稱為服務。一、網(wǎng)絡體系結構E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中封裝與解封裝一、網(wǎng)絡體系結構5432154321主機1AP2AP1主機2應用程序數(shù)據(jù)應用層首部H510100110100101比特流110101110101注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟螒贸绦驍?shù)據(jù)H5應用程序數(shù)據(jù)H4H5應用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應用程序數(shù)據(jù)H4運輸層首部H3網(wǎng)絡層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中封裝與解封裝：主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)一、網(wǎng)絡體系結構5432154321主機1AP2AP1主機210100110100101比特流110101110101計算機2的物理層收到比特流后交給數(shù)據(jù)鏈路層H2T2H3H4H5應用程序數(shù)據(jù)E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中封裝與解封裝：主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)一、網(wǎng)絡體系結構H3H4H5應用程序數(shù)據(jù)5432154321主機1AP2AP1主機2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊亢蟀褞臄?shù)據(jù)部分交給網(wǎng)絡層H2T2H3H4H5應用程序數(shù)據(jù)E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中封裝與解封裝：主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)一、網(wǎng)絡體系結構H4H5應用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應用程序數(shù)據(jù)5432154321主機1AP2AP1主機2網(wǎng)絡層剝?nèi)シ纸M首部后把分組的數(shù)據(jù)部分交給運輸層E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中封裝與解封裝：主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)一、網(wǎng)絡體系結構H5應用程序數(shù)據(jù)H4H5應用程序數(shù)據(jù)5432154321主機1AP2AP1主機2運輸層剝?nèi)笪氖撞亢蟀褕笪牡臄?shù)據(jù)部分交給應用層E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中封裝與解封裝：主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)一、網(wǎng)絡體系結構應用程序數(shù)據(jù)H5應用程序數(shù)據(jù)5432154321主機1AP2AP1主機2應用層剝?nèi)脤覲DU首部后把應用程序數(shù)據(jù)交給應用進程E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中封裝與解封裝：主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)一、網(wǎng)絡體系結構5432154321主機1AP2AP1主機2我收到了AP1

發(fā)來的應用程序數(shù)據(jù)！E.數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中封裝與解封裝：主機1向主機2發(fā)送數(shù)據(jù)一、網(wǎng)絡體系結構組網(wǎng)首先要通過傳輸介質(zhì)將相鄰的結點設備連接起來，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號的正確傳輸。問題是如何實現(xiàn)連接？二、物理層A:定義接口所用接線器（接插件）形狀、尺寸、引線數(shù)目和排列等等-----B:定義接口所用接線器上物理線路信號的電壓高低、傳輸速率和距離限制。如1是幾伏、0是幾伏，1、0的脈沖多長等-----機械特性電氣特性二、物理層C:定義接口所用接線器中各條線路的功能。如哪些是數(shù)據(jù)線、哪些是控制線，哪些是地線等-----D:定義接口所用接線器上各條線路的工作時序關系。如雙工、半雙工、單工等----功能特性過程特性物理層協(xié)議

即物理層接口標準或規(guī)程。標準規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸單位為：位—bit，以及與傳輸介質(zhì)接口的機械特性、電氣特性、功能特性和過程特性。注意：由于傳輸介質(zhì)的不同