構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)高速公路-數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理及應(yīng)用課前回顧課前評估圖為廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)通信模型。請根據(jù)已學(xué)知識，指出圖中（1）～（5）的名稱，并進(jìn)一步思考計算機(jī)A至（2）之間的信道類型是__________，傳輸?shù)氖莀_________信號。（2）和（3）之間的信道類型是__________，傳輸?shù)氖莀_________信號。課前評估計算機(jī)A通過線纜與（2）設(shè)備的

接口相連，（2）設(shè)備通過電話線與（4）設(shè)備的

接口相連。其中，用來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的計算機(jī)A和B稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DataTerminalEquipment，DTE）；用來實現(xiàn)信息的收集、處理和變換的設(shè)備稱為數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備（DataCircuit-terminatingEquipment，DCE），如（2）和（4）設(shè)備。下面將介紹計算機(jī)和（2）、（3）設(shè)備之間互連接口的相關(guān)內(nèi)容。

課前評估將上圖中計算機(jī)與調(diào)制解調(diào)器之間的連接方式改變?yōu)槿缤荆堉赋鰣D中（1）與（5）處采用何種編碼方式，（3）處采用何種調(diào)制方式，計算機(jī)A輸出的數(shù)據(jù)速率最大為多少。思考：計算機(jī)A與寬帶調(diào)制解調(diào)器之間使用何種接口和線纜相連后通過電話線接入Internet？主題5：網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)實體學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)本節(jié)目標(biāo)掌握RS-232C接口的4個特性。了解組幀的4種方法。掌握HDLC、PPP、PPPoE的特點及應(yīng)用。從當(dāng)前主要物理層接口標(biāo)準(zhǔn)制定組織（以前主要為歐美制定）入手，結(jié)合當(dāng)前中國科技領(lǐng)域的進(jìn)步，培養(yǎng)愛國情懷，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。素質(zhì)目標(biāo)技能目標(biāo)能夠描述通過RS-232C接口接入Internet的過程為什么要物理層標(biāo)準(zhǔn)8

物理層功能在傳輸介質(zhì)上提供傳送和接收比特流的能力分層的要求根據(jù)參考模型的要求，向上對數(shù)據(jù)鏈路層屏蔽掉物理傳輸介質(zhì)、物理連接組件的差異兼容性要求提供不同廠家產(chǎn)品之間的互操作性和兼容性，以完成比特流的透明傳輸信道編/解碼介質(zhì)驅(qū)動物理接口信道編/解碼介質(zhì)驅(qū)動SAPSAP001110001110向上提供無結(jié)構(gòu)的比特流

接口形狀/尺寸/引腳等

0/1信號的表示各引腳的功能各引腳工作規(guī)則和順序計算機(jī)和傳輸介質(zhì)之間如何溝通物理層協(xié)議的主要任務(wù)9

機(jī)械特性

接口部件的尺寸、規(guī)格、插針數(shù)和插針分布等電氣特性

接口部件的信號電平、阻抗、傳輸速率、編碼方式等功能特性接口部件的信號線的劃分、意義及用途（數(shù)據(jù)線、控制線、定時線）規(guī)程特性接口部件的各信號線的工作規(guī)則和先后順序RS-232接口標(biāo)準(zhǔn)簡介10

EIARS-232接口標(biāo)準(zhǔn)EIA：美國電子工業(yè)協(xié)會RS：推薦標(biāo)準(zhǔn)232：標(biāo)識號碼C：是標(biāo)準(zhǔn)RS-232以后的第三個修訂版本RS-232C：是一個關(guān)于DTE和DCE的物理層標(biāo)準(zhǔn)RS-232CDTEDTERS-232接口標(biāo)準(zhǔn)簡介11

機(jī)械特性決定了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與通信線路在形狀上的可連接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、接口機(jī)械固定方式等RS-232C的機(jī)械特性12

采用”負(fù)邏輯”表示：邏輯“1”的電平為-15～-5V，邏輯“0”的電平為+5～+15V抗干擾能力弱：信號電平可能在+5V～-5V之間，無法判斷是“1”還是“0”傳輸距離短：最大支持15米的通信距離通信速率不高，為離散的幾檔，記住最低150b/s，后者是前者的2倍（連接演示）RS-232接口標(biāo)準(zhǔn)簡介RS-232C的電氣特性13

規(guī)定了應(yīng)當(dāng)連接到引腳中的哪一根以及該引腳的作用RS-232C中有信號線、數(shù)據(jù)線、控制線、定時信號線不要求記憶，使用的時候查詢即可RS-232接口標(biāo)準(zhǔn)簡介RS-232C的功能特性14

如當(dāng)DTE進(jìn)行通信時，將引腳20“DTE就緒”為“ON”，同時通過引腳2“發(fā)送數(shù)據(jù)”向DCE傳送電話信號DCE檢測到載波信號時，將引腳8“載波檢測”和引腳6“DCE就緒”都置為“ON”，以便使DTE端知道通信線路已經(jīng)建立當(dāng)DTE端發(fā)送數(shù)據(jù)時，將其引腳4“請求發(fā)送”置為“ON”。DCE端響應(yīng)將其引腳5“允許發(fā)送”置為“ON”，然后DTE通過引腳2“發(fā)送數(shù)據(jù)”規(guī)定了在DTE和DCE之間所發(fā)生事件的合法序列DTE計算機(jī)或終端DCE數(shù)據(jù)線路端接設(shè)備（1）保護(hù)地（2）發(fā)送數(shù)據(jù)（3）接收數(shù)據(jù)（4）請求發(fā)送（5）允許發(fā)送（6）DCE就緒（7）信號地（8）載波檢測（20）DTE就緒（22）振鈴提示RS-232接口標(biāo)準(zhǔn)簡介RS-232C的規(guī)程特性課堂同步15

RS-232C標(biāo)準(zhǔn)適合串行通信，所使用的同步技術(shù)是（）。設(shè)置RS-232C接口的參數(shù)：串口1傳輸?shù)谋忍芈试O(shè)置為2400bit/s，串口2的比特率應(yīng)設(shè)置為（）。A．1200bit/s B．1800bit/sC．2400bit/s D．4800bit/s技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的意義16

體現(xiàn)了一個國家的高科技水平可轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)利益Whoisleadingthe5Gpatentrace?數(shù)據(jù)鏈路層的基本功能17

為網(wǎng)絡(luò)層下傳的分組添加首部和尾部，標(biāo)識一幀的開始和結(jié)束。封裝成幀01具備發(fā)現(xiàn)差錯的能力，使差錯被控制在所允許的范圍內(nèi)。差錯控制02確保實體發(fā)送的數(shù)據(jù)不會覆蓋掉接收實體已接收的數(shù)據(jù)。流量控制03組幀（封裝成幀）18

數(shù)據(jù)鏈路層需要將物理層上接收的比特流變成有意義的數(shù)據(jù)如下圖隊列的學(xué)生由不同年級不同班級組成，有哪些方法加以區(qū)分呢？網(wǎng)絡(luò)中組幀的方法有哪些呢？組幀（封裝成幀）19

字符計數(shù)法組幀（封裝成幀）20

帶字節(jié)填充的首位標(biāo)識法克服字節(jié)計數(shù)法固有的出錯無法恢復(fù)的缺陷但是這種方法使用起來比較麻煩所有的特定字符依賴于所采用的字符編碼集，兼容性比較差組幀（封裝成幀）21

帶比特填充的首位標(biāo)識法（特殊位串界定法）操作方法：發(fā)送端，只要發(fā)現(xiàn)有5個連續(xù)1，其后立即填入一個0接收端，每當(dāng)發(fā)現(xiàn)5個連續(xù)1時，把這5個連續(xù)1后的一個0刪除01001111110001010會被誤認(rèn)為是標(biāo)志字段F組幀（封裝成幀）22

在某個數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議中使用下列字符編碼其中，F(xiàn)LAG作為幀定界符，ESC作為轉(zhuǎn)義字符。假設(shè)幀的數(shù)據(jù)載荷為4個字符A、B、ESC以及FLAG，請分別使用字符填充法和零比特填充法將其封裝成幀。A：01000111B：11100011ESC：11100000FLAG：01111110字符填充法封裝成幀幀定界符幀的數(shù)據(jù)載荷幀定界符FLAGAB轉(zhuǎn)義ESCESC轉(zhuǎn)義ESCFLAGFLAG0111111001000111111000111110000011100000111000000111111001111110零比特填充法封裝成幀幀定界符幀的數(shù)據(jù)載荷幀定界符FLAGABESCFLAGFLAG011111100100011111010001111100000001111101001111110組幀（封裝成幀）23

違例編碼法數(shù)據(jù)比特“1”編碼成“高-低”電平對將數(shù)據(jù)比特“0”編碼成“低-高”電平對?！案?高”電平對和“低-低”電平對在數(shù)據(jù)比特中是違例的借用這些違例編碼序列來定界幀的起始與終止高級數(shù)據(jù)鏈路控制24

在通信線路質(zhì)量較差的年代，高級數(shù)據(jù)鏈路控制（High-levelDataLinkControl，HDLC）成為了當(dāng)時比較流行的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。HDLC是一個比較復(fù)雜的面向比特的同步傳輸協(xié)議，使用半雙工或全雙工通信方式，支持點對點和點對多點兩種連接方式。定義了3種類型的站、2種鏈路配置和3種數(shù)據(jù)傳輸方式（參見教材）高級數(shù)據(jù)鏈路控制25

HDLC幀格式。信息幀(I)第1位為0，用來傳輸數(shù)據(jù)信息，或使用捎帶技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn);監(jiān)督幀(S)10，用于流量控制和差錯控制，執(zhí)行對信息幀的確認(rèn)、請求重發(fā)和請求暫停發(fā)送等功能;無編號幀(U)11，用于提供對鏈路的建立、拆除等多種控制功能。高級數(shù)據(jù)鏈路控制26

例題：HDLC協(xié)議對0111110001111110組幀后對應(yīng)的比特串為（）。A.

011111000011111010B.

011111000111110101111110C.

01111100011111010D.

011111000111111001111101點對點協(xié)議27

PPP協(xié)議的經(jīng)典應(yīng)用。用于用戶通過調(diào)制解調(diào)器撥號接入ISP，以建立用戶至ISP間點對點的通信鏈路具有差錯檢測、數(shù)據(jù)壓縮、身份認(rèn)證和數(shù)據(jù)加密等功能點對點協(xié)議28

PPP是一個協(xié)議集鏈路控制協(xié)議（LinkControlProtocol，LCP）網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（NetworkControlProtocol，NCP）壓縮控制協(xié)議（CompressionControlProtocol，CCP）加密控制協(xié)議（EncryptionControlProtocol，ECP）具有很多優(yōu)點支持同步傳輸和異步傳輸通過擴(kuò)展，可以太網(wǎng)上承載PPP通過LCP協(xié)商鏈路層參數(shù)通過NCP，支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持CHAP和PAP協(xié)議，保證網(wǎng)絡(luò)安全點對點協(xié)議29

PPP幀格式面向字節(jié)的異步傳輸

?字節(jié)填充法，插入轉(zhuǎn)義字符

實現(xiàn)透明傳輸?shù)姆椒?/p>

面向比特的同步傳輸

?比特填充法點對點協(xié)議30

PPP的工作原理點對點協(xié)議31

PPP用在異步傳輸時采用字符填充法將信息字段中出現(xiàn)的每一個0x7E字節(jié)轉(zhuǎn)變成為2字節(jié)序列(0x7D,0x5E)。若信息字段中出現(xiàn)一個0x7D的字節(jié),則將其轉(zhuǎn)變成為2字節(jié)序列(0x7D,0x5D)。若信息字段中出現(xiàn)ASCII碼的控制字符（即數(shù)值小于0x20的字符），則在該字符前面要加入一個0x7D字節(jié)，同時將該字符的編碼加以改變。通過電話線路接入Internet使用該傳輸模式點對點協(xié)議32

PPP用在同步傳輸時采用比特填充法在發(fā)送端，只要發(fā)現(xiàn)有5個連續(xù)1，則立即填入一個0。接收端對幀中的比特流進(jìn)行掃描。每當(dāng)發(fā)現(xiàn)5個連續(xù)1時，就把這5個連續(xù)1后的一個0刪除。廣域網(wǎng)上兩個