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1、第5章 分组交换与帧中继技术,5.3 通信协议,5.3.1 通信协议概念 5.3.2 抽象通信过程 5.3.3 通信系统分层的基本概念 5.3.4 开放系统互连参考模型 5.3.5 X.25建议,5.3.1 通信协议概念,通信协议为进行数据的交换和传输而建立的规约（明确规定数据格式及事件实现顺序等）！ 开放系统体系结构参考模型：解决不同厂家生产的计算机互联问题。 通信协议和协议参考模型是现代用于描述数据通信和通信网的基本手段。 OSI-RM：开放系统互连参考模型，七层协议。国际电报电话咨询委员会（CCITT）在1976年通过的X.25建议。,5.3.2 抽象通信过程,任何通信过程都有可以抽象成
2、为两个相同的通信实体经过通信线路传送信息的过程，包括： 连接两个通信实体的通信线路，实现的功能是向两端的实体提供某种通信能力； 相应两端的通信实体则是向用户提供某种业务或通信能力； 上述通信线路和通信实体是一个可以提供某种具体业务和逻辑通信的线路。,抽象通信过程,5.3.2 通信系统分层的基本概念,数据通信过程要完成比特流传送、比特同步、流量控制、差错控制、路由选择、对话过程管理、信息加密等诸多方面的操作。 一个通信实体完成这么多功能既不现实也不具需要。 将一个通信实体等效为N个通信实体的级联，每一个等效实体完成相应的功能。 每层实体完成特定的功能，上层根据下层提供的功能，增加本层相应的功能，
3、进一步提交给更上层，最后得到可靠的通信的过程。 两个进行通信通过同等层之间的协议。 任何同等层协议完成都是通过下层提供的逻辑传输。,采用分层结构的好处：,各层之间独立、灵活性好、结构上可分隔开、网络结构清晰，可理解程度高，易于实现和维护、能促进标准化工作,5.3.3 开放系统互连参考模型（OSI-RM）,国际标准化组织（ISO）七层OSI模型：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 开放系统互连参考模型（OSI-RM）上以应用进程为界，下以通信媒体为界。 应用进程和通信媒体不属于OSI参考模型。通常将1-3层功能称为低层功能即通信传送功能；第4-7层功能称为高层功能即通信
4、处理功能，通常需由终端来提供。,用户（写信人）,邮政局,运输部门,用户（收信人）,邮政局,运输部门,用户邮局约定,邮局运输部门约定,甲地,乙地,运输子系统,用户子系统,邮局子系统,用户间约定,邮政局间约定,运输部门间约定,邮递信件示意图：,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,物理传输信道,系统,系统,在网络应用程序之间传递信息,处理文本格式化显示代码转换,建立、维持、协调通信,确保数据正确发送,决定传输路由，处理信息传递,编码、编址、传输,管理硬件连接,OSI模型（开放系统互联参考模型）,开放系统互连环境中的数据流：,应用进程APa先将其数据交给第7层。 第7层加上若干
5、比特的控制信息就变成了下一层的数据单元。 第6层收到这数据单元后，加上本层的控制信息，再交给第5层，成为第5层的数据单元。依次类推。 到了第2层（数据链路层）后，控制信息分成两部分分别加到本层数据单元的首部和尾部。 第1层（物理层）由于是比特流的传送，所以不再加上控制信息。 各层协议，实际上就是在各个对等层之间传递数据时的各项规定。,开放系统互连环境中的数据流：,开放系统互连环境中的数据流：,5.3.4 X.25建议,分组交换规程接口规程和网内规程。 X.25DTE和DCE之间接口规程 即接口协议。,DTE：CCITT对主机、前端处理器、智能终端等用户设备通称。 DCE：一个信号变换设备，如调
6、制解调器、线路耦合器以及其它设备。,DTE与DCE示意图,相应于开放系统互连七层模式中下三层所规定的具体内容，即规定了DTE与DCE同层之间交换信息的协议，两者之间的接口协议层次关系。,X.25采用结构三个不同的、独立的层,高层来的消息在X.25的第三层一般分为128个八位组长度的数据块，并在其前面加上分组标题成为一个分组，在该层作适当处理后送往X.25的第二层，分组在该层进行处理，加上HDLC标题、FCS以及011111110标志成为一个帧，送往X.25的第一层，最后送往线路进行传输。,X.25建议各层间的信息关系,1) X.25第一层即物理层采用X.21、X.21bis建议。CCITT的X
7、.21建议规定了在公用数据网上DTE与DCE之间的通用接口，它以数字传输线路作为基础制定，DCE装设在用户端，终接网路的数字传输线路并提供网路到DTE的接口：,X.25物理层简介,发送线T：用于发送数据。 接收线R：用于接收数据， 控制线C：用于显示传统的摘机/挂机状态。 指示线 I ：用于显示数据传送阶段开始与结束。 信号码元定时线S：用于DCE提供DTE的码元定时，以便使DTE与DCE的码元同步。,2) DTEDCE之间的主要接口线6条,3) DTE与DCE之间的三个时间阶段,空闲阶段：为DTE待用的时间段，它相当于电话网中的“挂机”状态。 控制阶段：为呼叫建立和呼叫拆除的时间段。 数据传
8、送阶段：为呼叫已建立，可以进行数据传输时间段。 以上三个阶段由C线及I线加以指示。,1)结构 X.25建议中采用了ISO制定的高级数据链路控制（HDLC）规程。 链路接入规程-平衡型（LAPb）是一种由OSI支持的位同步的全双工规程，HDLC的一个子集，分为：,X.25数据链路层简介,基本型的一帧内的信息长度最大为135八位组，在信息字段可容纳一个分组； 扩展型的信息字段可以更长一些。,编制帧序号，在基本操作中允许最多在信道上有七帧未被处理。 用类似于CRC-16的16位帧检查序列（FCS）进行检错：如收到的是正确数据，则回送一正确的认可（ACK）信号；如收到时发现错误则请求对方重发，接收方将
9、丢弃该帧，而发送端在经过一段规定的超时期间后进行重发。,2) LAPb的主要功能,标志字段 地址字段 控制字段 根据控制字段最前面两比特的取值，可分信息帧、监督帧、无编号帧三种帧格式。 信息字段,3) LAPb的帧格式,LAPb帧格式：,DCE向DTE发送连续的标志字段表示信道状态有效，能够建立数据链路，DTE向DCE发送SABM命令开始建立链路。 当DCE肯定可以传送信息期间DTE回送一个UA并将它的状态变量N（R）和N（S）置“0”。 DTE或DCE都可以发送DISC命令来结束这一工作模式，接收方可发送一个UA响应对该命令认可，此时在DTE或DCE收到该UA后即进入拆线阶段。,4）LAPb的线路操作步骤,在标志字段内规定用“01111110”来为避进行帧定位，为避免在信息字段中出现与此相类似的比特组合而被处理机误解为标志字段，而将信息字段内的某处当作一帧的结束或开始来处理，所以规定了位填充技术。,5）位填充技术,
