[计算机硬件及网络]计算机网络word版.doc

计算机网络第1章 计算机网络引论1. 计算机网络的发展历史及发展趋势 2. 计算机网络的定义 3. 连网需求 4. 计算机网络体系结构1.1 计算机网络的产生和发展 历史的回顾 推动计算机网络发展的动力 计算机数据网的重大发明1.1.1 历史回顾 1945年 第一台计算机问世（ENIAC） 冯·诺依曼计算机（EDVAC） 1971年 第一台微型机问世（MCS4） 1984年 网络就是计算机Internet发展的阶段 研究试验阶段 实用阶段 商业化阶段 1.1.2 推动网络发展的两大动力 日益增长的社会需求 使远程资源的使用成为可能 共享程序、数据和信息资源 网络用户的通信和合作 推动网络发展的物质基础 微电子、光电子技术的发展 计算机技术和通信技术的发展及融合 1.1.3 计算机及数据网的重大发明 异步数据传输(RS-232-C) 同步数据传输(SDLC, HDLC) 存储转发分组交换 互联网协议(TCP/IP) 多路访问方法(以太网、标记环网) 光纤分布数据接口（FDDI） 异步传输模式（ATM）1.2 计算机网络的定义计算机网络是地理上分散的多台自主计算机互连的集合。计算机互连必需遵循约定的通信（网络）协议，由通信设备、通信链路及网络软件实现。计算机网络可实现信息交互、资源共享、协同工作及在线处理等功能。1.3 计算机网络连网需求 连接性 有效的资源共享 公共服务的支持 性能 1.3.1 连接性 物理连接 寻址 路由 不同层次的连接 1.3.2 有效的资源共享 多路复用 服务质量的支持 合理的为不同数据流分配链路容量 有效的手段处理拥塞 1.3.3 公共服务的支持 提供逻辑信道，支持应用进程间通信 公共通信模式的确定 公共通信模式 请求/响应信道 文件传输 数据库检索 环球网WWW 报文流信道 视频播放 视频会议 1.3.4 计算机网络的重要特性准则 性能 可靠性 安全性 可靠性 数据包在物理链路传输过程中的位差错 数据包的丢失 结点和链路层的故障 可靠性度量 发生故障的频度 恢复故障所需时间 对实发性故障的网络健壮性 1.3.5 网络的性能 带宽与延时 延时带宽乘积 高速网络的带宽要求 应用程序对性能的要求性能之一带宽 单位时间内网络上可以传输数据位的数目称带宽 带宽确定了传输每位数据需要花的时间 带宽的类别 物理链路带宽 逻辑信道带宽 网络带宽 性能之二延时 报文从网络的一端传输到另一端所需花费的时间称延时 网络往返时间RTT 延时的组成 光速造成的延时 传输数据的时间 网络内排队的时间 延时传播传输排队 传播距离/光速 传输数据包大小/带宽带宽和延时 带宽和延时共同决定了某个给定链路或信道的性能特性 带宽和延时的相对重要性依赖于应用程序 传输1字节报文 100msRTT洲际信道 1msRTT室内信道 1Mbps 带宽 8ms 100Mbps 带宽 0.08ms 读取25MB图像 10Mbps带宽需20秒 1msRTT信道 0.001秒 100msRTT信道 0.1秒1.4 计算机网络分类方法 按地域范围 可分为局域网、城域网和广域网三类。 按拓扑结构 可分为总线、星状、环状、网状网等。 按交换方式 可分为电路交换网、分组交换网、帧中继交换网、信元交换网等。 按网络协议 可分为采用TCP/IP、SNA、SPX/IPX、AppleTALK等协议的网络。 按应用规模 可分为Intranet、Extranet、Internet。网状拓扑星型拓扑树型拓扑总线型拓扑环型拓扑局域网局域网是将小区域内的各种通信设备互连在一起的通信网络，传输速率低于100Mbps的称传统局域网，传输速率高于100Mbps的称高速局域网。 决定局域网特性主要技术 传输介质 拓扑结构 介质访问控制 城域网城域网是在5-100公里的地理覆盖范围内,以高的传输速率支持数据、声音和图像综合业务传输的一种通信网络。 城域网广域网广域网是在数十公里到数千公里的地理覆盖范围内，可以连接若干个城市、地区、甚至跨越国家，遍及全球的一种通信网络，也称远程网。 电路交换X.25ATM 网络结构InternetInternet是全球最大的、开放的、由众多网络互连而成的计算机互连网。 Internet（TCP/IP）IntranetIntranet 是基于Internet TCP/IP协议、使用环球网WWW工具、采用防止外界侵入的安全措施、为企业内部服务，并有连接Inernet功能的企业内部网络。 ExtranetExtranet是使用公共通信设施和Internet协议的企业外联网，是企业内部网（Intranet）向外部的延伸。通过Extranet，供应商、分销商和客户能共享企业Intranet的部分信息，增强企业与其供应商和客户的联系速度和效率。 1.5 网络体系结构网络体系结构是计算机之间相互通信的层次，以及各层中的协议和层次之间接口的集合。 网络协议网络协议是计算机网络和分布系统中互相通信的对等实体间交换信息时所必须遵守的规则的集合。 网络协议关键成分 语法 语义 定时 1.6 计算机网络发展趋势 一个目标 两个支持 三个融合 四个热点 一个目标 建立完善的信息基础设施 信息社会最重要的基础设施 信息产业是现代社会最重要的产业 电子信息文化是人类文化发展第四个里程碑 两个支撑技术 微电子技术 光电子技术 微电子技术 信息产业发展的基础 莫尔定理 PC的处理能力 新的微电子技术工艺 光电子技术 光纤传输性能 光纤传输技术的发展 第一代：0.8微米280兆比特 第二代：1.3微米560兆比特 第三代：1.5微米 第四代：光放大器10-20千兆比特 波分复用技术 100G bps40种波长 同时传送100万个话音和1500个电视信道三个融合 计算机、通信、信息内容的融合 电信、电视、计算机的三网合一 融合的基础是数字化 三网合一的网络体系结构 四个热点 多媒体 宽带网 移动通信 信息安全 多媒体多媒体的两种类型 静态¾数据、文本、静态图象 基于时间¾音频、视频、虚拟现实 多媒体应用 视频点播 交互视频 协同工作 远程医疗 远程教学 促进技术和行业融合的驱动力宽带网u 从传统的电话网到OC48的光缆通信 高速的传输载体和信息内容 信息高速公路载体的技术特征 全动态视频信号 全交互双向通信 宽带通信技术 主干网 接入网曼卡夫定律 以太网发明者Metcalfe于90年代初提出 网络价值N（N1）/2 N为用户数 曼卡夫定律表述：任何通信网络的价值是以网络内用户数的平方来增长 N个用户可能的连接数 网络频宽的需求按接入网络的PC能力的平方增长 每年网络频宽增长需求为3倍 Internet利用率和容量需求以指数增长网络频宽需求的增加各种应用对频宽的需求媒介的描述 未压缩速度范围（Mbps） 压缩速度范围（Mbps） 广播类NTSC视频 120 3-6 播音室NTSC视频 216 10-30 高分辨率广播视频 1500 20-30 全动感可视图像 60帧/秒,1000X1000象素 1500-2500 50-200 单色二进制代码静止图像 600X600点/英寸，135PP/分钟 120 5-50 全彩色静止图像 400X400象素/英寸,60PP/分钟 500 45移动通信 移动通信的发展 未来NII、GII的重要组成 便携式信息设备 电脑的运算能力 Internet的联网能力 电视的清晰图象 电话的方便 移动通信用户数激增 移动通信信息安全面临的安全威胁 以破坏系统为目标的系统犯罪 以窃取、篡改信息，传播非法信息为 目标的信息犯罪安全的历史回顾 通信安全 解决数据传输的安全 密码技术 计算机安全 解决计算机信息载体及其运行的安全 正确实施主体对客体的访问控制 网络安全 解决在分布网络环境中对信息载体 及其运行提供安全保护 完整的信息安全保障体系1.7 本章小结 计算机网络是地理上分散的多台自主计算机互连的集合。计算机互连必需遵循约定的通信（网络）协议，由通信设备、通信链路及网络软件实现。计算机网络可实现信息交互、资源共享、协同工作及在线处理等功能。 计算机网络的连网需求包括连接性、有效的资源共享、公共服务的支持、公共通信模式的确定以及计算机网络的3个重要特性：性能、可靠性和安全性。 网络分类方法繁多，几种典型的网络是局域网、城域网、广域网、Internet、Intranet以及Extranet。 网络体系结构是计算机之间相互通信的层次，以及各层中的协议和层次之间接口的集合。网络协议是计算机网络和分布系统中互相通信的对等实体间交换信息时所必需遵守的规则的集合。协议的关键成分是：语法、语义和定时。第2章 开放系统互连参考模型 开放系统互连OSI（open system interconnection，OSI）参考模型是由国际标准化组织ISO（international standard organization, ISO）提出和定义的网络体系结构，是一种用于连接异构系统的分层模型框架，为连接分布式应用处理的开放系统提供了基础。本章学习要点1、  OSI参考模型的分层结构2、  OSI参考模型的各层功能及实现机制3、  TCP/IP体系结构 2.1 OSI模型简述 分层结构 基本构造技术 2.1.1 分层结构OSI参考模型 异构系统互连的分层结构 控制互连系统交互规则的标准骨架 抽象结构，非具体实现的描述 同等层实体间通信由该层协议管理 相邻层间的接口定义了原语操作和低层向上层提供的服务 具有中间结点的OSI层结构物理层功能 提供为建立、维护和拆除物理链路所需要的机械的、电气的、功能的和规程的特性。 有关在物理链路上传输非结构的位流以及故障检测指示。 数据链路层功能 在网络层实体间提供数据发送和接收的功能和过程。 提供数据链路的流控。 网络层功能 控制分组传送系统的操作、路由选择、拥挤控制、网络互联等功能，它的作用是将具体的物理传送对高层透明。 根据传输层的要求来选择服务质量。 向传输层报告未恢复的差错。 传输层功能 提供建立、维护和拆除传送连接的功能。 选择网络层提供最合适的服务。 在系统之间提供可靠的、透明的数据传送，提供端到端的错误恢复和流量控制。 会话层功能 提供两进程之间建立、维护和结束会话连接的功能。 提供交互会话的管理功能，如3种数据流方向的控制，即一路交互、两路交替和两路同时会话模式。 表示层功能 代表应用进程协商数据表示。 完成数据转换、格式化和文本压缩。 应用层功能提供OSI用户服务，例如事务处理程序、文件传送协议和网络管理等。 2.1.2 基本构造技术 各子系统的同一层共同构成开放系统中的一层 一般表示： （N）层某一特定层 （N+1）层相邻的高层 （N-1）层相邻的低层 对等实体通信必需通过相邻低层及下面各层通信完成 （N）实体向（N+1）实体提供相互通信能力称（N）服务2.2 OSI参考模型实现机制2.2.1 物理层协调在物理介质上传输位流所需功能 介质和接口物理特性 位的表示 数据率 位同步 传输线配置 物理拓扑 传输模式 2.2.2 数据链路层实现结点到结点的可靠传送链路 成帧 物理寻址 流控 差错控制 访问控制 数据链路层实例2.2.3 网络层将分组从源地址传送到目的地 逻辑寻址 路由 网络层实例2.2.4 传输层将两个报文实现端到端的传送 服务点地址SPA 分段和组装 连接控制 流控 差错控制 传输层实例2.2.5 会话层建立、保持和同步交互通信 会话控制 同步 2.2.6 表示层两个系统间交换信息的语义和语法 转换 加密 压缩 2.2.7 应用层提供用户接口及服务 网络虚终端 文件传送、存取和管理 邮件服务 目录服务各层功能的小结2.3 TCP/IP体系结构 TCP/IP分层模型 TCP/IP和OSI的对应关系 2.3.1 TCP/IP分层模型4个概念性层次 应用层 传输层 IP层 网络接口层 TCP/IP概念性层次结构TCP/IP分层工作原理使用路由器的TCP/IP分层TCP/IP概念层模型的分界基于帧的报头中的类型字段进行帧的分解IP层的分解2.3.2 TCP/IP和OSI的对应关系2.4 本章小结 开放系统互连(OSI)模型采用了分层的结构化技术，是一种将异构系统互连的分层结构，它提供了控制互连系统交互规则的标准骨架。它定义了一种抽象结构，而并非具体实现的描述；不同系统上的相同层的实体为同等层实体；同等层实体之间通信由该层的协议管理；相邻层间的接口定义了原语操作和低层向上层提供的服务。 物理层协调在物理介质上传输位流所需的各个功能，数据链路层实现结点到结点的可靠传送链路, 网络层负责把通过多个网络（链路）的一个分组从源地址到目的地址的传送, 传输层负责把整个报文实现端到端的传送, 会话层负责在通信系统之间建立、保持和同步交互通信, 表示层关心的是在两个系统间交换的信息的语义和语法, 应用层提供用户接口以及服务支持。 Internet采用TCP/IP协议，它也是一种分层模型。它是由基于硬件层次上的4个概念性层次构成，即应用层、传输层、IP层和网络接口层。概念性层次包含两个重要的分界线，一个是协议地址分界线，另一个是操作系统分界线。第3章 数据传输 数据通信是两个实体间数据的传输和交换。数据传输是将源站的数据编码成信号，沿传输介质传播至目的站。数据传输的品质取决于被传输信号的品质和传输介质的特性。本章学习要点1、  数据通信模型及其关键成份 2、  数据传输的时域概念和频域概念 3、  数据调制与编码的概念及常用方法 4、  数字数据传输方式 5、  数字数据传输接口 6、  多路复用技术及常用的数字信号分级 7、  传输介质的特性 8、  铜环接入技术（XDSL） 3.1 数据通信模型模型中关键部分 源：产生要发送的数据的设备。 发送器：对信号进行转换或编码以产生能在特定传输系统中传输的电磁信号。 传输系统：连接源和目的地的传输线或复杂的网络。 接收器：从传输系统接收信号并转换成目的站设备能处理的信号。 目的站:：从接收器输入数据的设备。 数据通信关键任务 传输系统利用率 接口 同步 交换管理 差错检测和校正 寻址和路由 恢复 报文格式 安全 网管3.2 时域和频域概念 时域概念：信号是时间的函数，可分为连续信号和离散信号两种。 频域概念：信号由多个频率成分组成。 3.2.1 时域概念周期信号 相同的信号形式能周期地重复 数学表达式： S（t+T）=S(t) -<t<+8 式中T为信号周期 正弦波是基本的连续信号 S(t)=A sin(2ft+Ø) A为幅度、f为频率、Ø为相位周期信号3.2.2 频域概念S(t)=sin(2f1t)+1/3 sin(2(3f1)t) f1：合成信号的基本频率成分T：信号周期，即基本频率信号周期 多个频率成分组成的信号频域表示具有直流成分的信号3.2.3 数据率和频带的关系 频谱：一个信号包含的频率范围 绝对频宽：一个信号的频谱的宽度 有效频带：信号的大部分能量集中的频谱宽度 信号数据率越高，所需有效频带越宽 如数字信号数据率为W，则2W HZ有效频带的系统能很好满足传输需求 方波（T=1/f1）的频率成分方波（T=1/f1）的频率成分 方波S（t）包含无限数的频率成分， 具有无限频宽 S(t)=A× 1/ksin(2kf1t) k为奇数 k=1 方波大部分能量集中在头几个少数频率成分中 3.3 数据调制与编码几个术语： 数据: 数据是有意义的实体，数据涉及到事物的形式，而信息涉及的是这些数据的内容和解释。 信号和信号发送: 信号是数据的电磁或电子编码，信号发送是指沿传输介质传播信号的动作。 传输: 指传播和处理信号的数据通信。 模拟和数字数据的模拟和数字信号调制与编码 调制是载波信号的某些特性根据输入信号而变化的过程 编码是将模拟数据或数字数据变换成数字信号，以便通过数字通信介质传输出去 3.3.1 模拟数据的模拟信号调制 幅度调制是一种载波的幅度会随着原始模拟数据的幅度变化而变化的技术 频率调制是一种高频载波的频率会随着原始模拟信号的幅度变化而变化的技术 幅度调制频率调制3.3.2 数字数据的模拟信号调制 幅移键控()是用载波频率的两个不同的振幅来表示两个二进制值 频移键控()是用载波频率附近的两个不同频率来表示两个二进制值 相移键控()是利用载波信号的相位移动来表示数据数字数据的模拟信号调制频移键控FSK传输3.3.3 数字数据的数字信号编码 不归零制编码 曼彻斯特编码 差动曼彻斯特编码 数字信号的编码3.3.4 模拟数据的数字信号编码 脉冲代码调制（PCM）是以采样定理为基础 采样定理： 如在规则的时间间隔内，以高于两倍最高有效信号频率的速率对信号f（t）进行采样，那么，这些采样值包含了原始信号的全部信息 脉冲代码调制3.4 数字数据传输方式 串行传输与并行传输 异步传输和同步传输 3.4.1 串行传输与并行传输 单工 半双工 全双工 3.4.2 异步传输和同步传输 异步传输：一次传输一个字符，用起始位引导，用停止位结束 面向字符的同步传输：每个数据块以一个或多个同步字符作为开始，以惟一的后文字符结束 面向位的同步传输（HDLC、SDLC）：数据块作为位流来处理 3.5 数字数据传输接口 DTE-DCE接口 物理层特性 RS-232-C接口 其他标准接口 3.5.1 DTE-DCE接口 数据终端设备DTE：产生数据及必须的控制字符，并送到DCE 数据通信设备DCE：位于DTE和传输线路之间的中介通信设备，负责发送和接收在传输介质上的信号 DTE-DCE接口3.5.2 物理层特性 机械特性 电气特性 功能特性 规程特性 3.5.3 RS-232-C接口 定义DTE和DCE之间的接口 RS-232-C的四个特性 异步应用的RS-232-C 同步应用的RS-232-C 零调制解调器连接 数据通信模式RS-232-C的功能特性异步应用的RS-232-C引线同步应用的RS-232-C引线零调制解调器连接3.5.4 其他标准接口 V.24 RS-449 V.35 X.21 3.6 传输介质 传输介质特性 常用的传输介质 双绞线 同轴电缆 光导纤维 无线介质 传输损耗 外部损耗和内部损耗 信噪比传输介质特性 物理描述: 说明传输介质的特征。 传输特性: 包括是使用模拟信号发送还是数字信号发送，调制技术、传输容量及传输的频率范围。 连通性: 点到点或者多点连接。 地理范围: 网上各点间的最大距离，是在建筑物内、建筑物之间或扩展到整个城市。 抗干扰性: 防止噪音对传输数据影响的能力。 相对价格: 以元件、安装和维护的价格为基础。3.7 多 路 复 用 频分多路复用 时分多路复用 统计时分多路复用 波分复用 多路复用3.7.1 频分多路复用 传输介质的可用带宽分隔成一个频段 适用于模拟信号 数字数据首先经调制解调器转换成模拟信号 3.7.2 时分多路复用 传输介质的可用时间分成时隙 适用于数字信号 时分多路复用类型 隔位扫描 隔字符扫描 数字信号分级 时分多路复用技术隔位扫描TDM隔字符扫描TDMT1多路复用器3.7.3 统计时分多路复用统计时分多路复用3.7.4 波分多路复用(WDM) 不同波长的光载波信号在同一根光纤中传输 波分多路复用光纤通信系统 单向系统 双向系统 复用器主要性能指标 插入损耗 串扰衰减 光纤带宽达2×1010 ×1010Hz 3.8 铜环接入技术（XDSL） 数字用户线DSL提供用户方便地用数字形式接入网络 DSL系列统称XDSL XDSL技术已标准化 不对称数字用户线ADSL 对称的高速数字用户线HDSL 甚高速数字用户线VDSL ADSL体系结构ADSL“Lite”体系结构HDSL体系结构3.8 本章小结 数据通信是两个实体间数据的传输和交换。数据传输是将源站的数据编码成信号，沿传输介质传播至目的站。数据传输的品质取决于被传输信号的品质和传输介质的特性。 通信系统的基本作用是在两个实体间交换数据，数据通信模型的关键成分是源站、发送器、传输系统、接收器以及目的站。 从时域概念分析，信号是时间的函数，可分成连续信号和离散信号两种。从频域概念分析，信号是频率的函数，可由多个频率成分组成。一个信号的频谱是它包含的频率范围，一个信号的绝对频宽是它的频谱的宽度。 调制是载波信号的某些特性根据输入信号而变化的过程。编码是将模拟数据或数字数据变换成数字信号。模拟数据的模拟信号调制有幅度调制、频率调制和相位调制。数字数据的模拟信号调制有幅移键控法、频移键控法和相移键控法。数字数据的数字信号编码有不归零制编码、曼彻斯特编码及差动曼彻斯特编码。最常用的模拟数据的数字信号编码是脉冲代码调制(PCM)，它是以采样定理为基础的。第4章 数据链路控制 数据链路控制是为有效进行数据通信，对传输链路上的信号发送进行的控制和管理。为此，要在物理接口之上增加数据链路控制的逻辑层。本章学习要点1、流量控制的原理及方法2、差错检测的原理及算法3、差错控制的方案4、高级数据链路控制协议HDLC 数据链路控制作用 帧同步： 数据以帧发送，每个帧必须有起始和结束标志。 流控： 发送站发送帧的速率不能超过接收站接收帧的速率。 差错控制： 纠正传输系统引起的差错。 寻址： 发送和接收站的标识。 同一链路上数据和控制信息的识别。 链路管理。 4.1 流 控 技 术 流控技术确保发送实体不会使接收实体发生数据溢出 停等流控 滑动窗口流控 帧传输模型4.1.1 停等流控 发送实体发送一帧后，必须停止发送并等待接收到确认后，才能发送下一帧 适用于只有少量大的帧发送 链路利用率低 停等流控链路的利用率4.1.2 滑动窗口流控 为了提高传输线利用率，允许有多个帧同时传输 接收站的缓冲器容量为n帧 发送站可以发送n帧而不必等待接收确认 每个帧都有一个顺序号，占帧中k位 发送站和接收站分别维护一张允许发送和接收的顺序号表格，作为窗口 滑动窗口原理滑动窗口协议4.2 差错检测 发送器在数据后面加一个检错码，它是数据块的函数 接收器用同样的方法计算出接收到数据块的检错码 与接收到的检错码比较以决定是否有差错 差错检测4.2.1 奇偶校验 偶校验：奇偶位使整个8位中的1的个数为偶数。 奇校验：奇偶位使整个8位中的1的个数为奇数。 两位同时出错，无法检错 4.2.2 循环冗余检错CRC 已知一个数据块包含有k位 发送器产生一个包含有n位的序列FCS 把FCS加到数据后面,组成一个包含有k+n的发送帧T，使T能用已知数P整除 接收器把接收到的帧除以P，若没有余数，则无差错。 模2算法 假设：M是包含有k位的一个数据块。 F是包含有n位的FCS，n<k。 P是已知的除数，等于n+1位。 T是发送帧，包含k+n位。 模2算法的过程是：用2nM除以P，得到的余数R即是FCS。注意模2算法中，加减法只作异或操作，没有进位。模2算法举例设：M=1010001101（10位）P=110101（6位）求： FCS解： (1) 求2nM 由于P包含6位，所以n=5。把M左移5位得到 2nM=101000110100000。 （2） 求FCS 把2nM除以P=110101，得余数R=01110即为FCS。 （3）将余数R加到nM，组成发送帧T=101000110100111。 （4） 接收器把接收到的帧除以P，若余数为零，则认为没有出错。如果是接收到包含有位错的帧也能用P整除，传输中的位错就不能检测到，但这种情况发生的概率是极小的。多项式 第二种表示方法是多项式(polynomials)表示法。把二进制用一个伪变量为X的多项式表示。每一项的系数由二进制数的值来决定。例如对于M=110011，可用M（x）=x5+x4+x+1表示。 P=11001可用P（x）=x4+x3+1表示。算术运算仍用模2算法。则CRC过程可用下式表示： xnM(x) R(x) =Q(x)+ p(x) P(x) T(x)=xnM(x)+R(x) 如果接收到的帧包含有位错，但能被P(x)整除，那么所发生的位错就没有被检测出来。选择恰当P(x)可以减少这种可能性，常用的P(x)有如下几种： CRC-16=x16+x15+x2+1 CRC-CCITT=x16+x12+x5+1 CRC-32=x32+x26+x23+x22+x16+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+14.3 差 错 控 制 自动重复请求ARQ 停等ARQ GoBackN ARQ SelectiveReject ARQ 4.3.1 停等ARQGoBackN ARQ差错控制4.3.3 SelectiveReject ARQ 当接收到某一帧的负响应时，只需重传该帧 它比GoBackN的效率高 接收器必须要有足够的缓冲器 4.4 高级数据链路控制4.4.1 HDLC基本特征 三种类型的站 主站 次站 组合站 两种链路组合 非平衡组合 平衡组合 三种数据传输模式 正常响应模式NRM 异步平衡模式ABM 异步响应模式ARM 4.4.2 HDLC帧结构位插入HDLC操作4.5 其他数据链路控制协议 LAP B LAP D LLC 帧中继 ATM 数据链路控制帧格式4.6 本章小结 数据链路控制是为有效进行数据通信，对传输链路上的信号发送进行的控制和管理。为此，要在物理接口之上增加数据链路控制的逻辑层。 流控技术用于确保发送实体不会使接收实体发生数据溢出的现象。停等流控是一种最简单的流控技术，缺点是同一时刻只有一帧在传输。滑动窗口流控允许在同一时刻有多个帧在传输，可大大提高利用率。 奇偶校验是一种最简单的检错方法。循环冗余检错CRC是一种最普遍最有效的检错方法。 差错控制机制用来检测和纠正错误。停等ARQ基于停等流控技术，GoBackN ARQ基于滑动窗口流控技术。 高级数据链路控制HDLC是最重要的数据链路控制协议。HDLC定义了三种站的类型，两种链路组合以及三种数据传送运行模式。第5章 数据交换交换技术是采用交换机或结点机等交换系统，通过路由选择技术在欲进行通信的双方之间建立物理的逻辑的连接，形成一条通信电路，实现通信双方的信息传输和交换的一种技术。 本章学习要点1、线路交换的原理及实现方式2、分组交换的原理3、数据报和虚电路交换的特性4、帧中继和信元交换原理 5.1 线路交换技术 空分交换 时分交换 5.1.1 空分交换三级空分开关5.1.2 时分交换 时分复用 时间片互换 多时分交换TDM总线交换5.2 分组交换将报文分割成具有统一格式、一定长度的报文分组，按存储转发方式进行的一种数据交换方式 。 5.2.1 分组交换的原理 数据以短的分组传输，分组长度的上限为1000字节 每个分组中包含有部分用户数据及一些控制信息 控制包含有把此报文经网络传送到目的站所需的信息 分组原理分组交换网络分组交换优点 线路利用率高 可进行数据率转换 避免拥塞 优先权的使用 5.2.2 分组交换的技术 数据报 虚电路 数据报 每个分组具有目的地址，并独立处理 同样目的地址的分组可有不同的路径 在目的站重新排序 虚电路 需先建立一第逻辑连接 毋需为每个分组作路径选择判定 分组在每个结点上需缓冲并进行输出排队 分组大小与传输时间的关系5.2.3 外部的和内部的操作 外部虚电路，内部虚电路 外部虚电路，内部数据报 外部数据报，内部数据报 外部数据报，内部虚电路 外部和内部的虚电路、数据报5.3 帧中继交换 可以节省X.25分组交换的许多开销 呼叫控制信号与用户数据采用分开的逻辑连接 在第三层实现逻辑连接的多路复用和交换 降低延迟，提高吞吐率 对链路没有逐段的流控和差错控制 分组交换和帧中继比较5.4 信元交换技术 ATM信元 异步时分多路复用 ATM信元标识 应用独立和透明的传送能力 数据在ATM中发送和接收过程