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1、Data & Computer CommunicationsWilliam Stallings陛攫瓤淖槐赋结襄撮内部只审屠电叹伴庙捷沫亥克币向换悯雏讳拴告遣掠588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史SimplifiedCommunicationsModel脉分庚客耗健昭韩丑别活袱描倒凌脓锐撰酱示浴射群习血摄顿很睡呈熏毙588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史SimplifiedNetworkModelDataCommunicationNetworks押扩沫象镐蘸废来作览达轧敲帘荡玛脂恿裔摄艰檬漱脸万买蹄魁厩茂藤巍588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史Wid
2、e Area Networks：Large geographical areaCrossing public rights of wayRely in part on common carrier circuitsAlternative technologies technologiesCircuit SwitchingPacket SwitchingFrame RelayATM(Asynchronous Transfer Mode)ISDN and Broadband ISDN拱姬颧浇姐傲疚截斩凉钨补亡咨肺奏巴废嗣沁暖毗衰审馋雇断很长解掺答588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史
3、LocalAreaNetworks：Smaller scope-Building or small campusUsually owned by same organization as attached devicesData rates much higherUsually broadcast systemsNow some switched systems and ATM are being introduced探襟火哉砷拓钵漆含炕貉叛刚哭濒禽扁慌嚏嵌班雅芜疲罗龙蔑浅雾输赂盆588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史计算机网络什么是计算机网络？简单定义：一些互相连接的、自治的计
4、算机的集合具体定义：应当包括三个主要组成部分 若干个主机 一个通信子网 一系列协议仍瑚突挛注佰棺基喧胖酚毙兢碉撅彼宿馁宪齐跨木鸿馁望饰拣惜蔫赔递蛋588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史协议：协议：若两个实体间得以成功得通信，它们必须讲相同的语言，相互间必须认同某些约定：通信些什么，怎样通信，何时通信。这种约定我们称之为协议，协议定义了在两个实体间交换数据的一组管理规则。实体实体是一种发送或接收信息的功能，如用户应用程序，文件传输，DBMS，E-mail功能；终兆翅冻跨肥板冠脑撑墩叼沂常绸舒让姐样磨形持拭查涅焚喷灼俩洼乾从588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史计算机网
5、络发展简史1、面向终端的计算机通信网2、分组交换网3、计算机网络体系结构4、综合业务数据网乘艳坑献哎青轮废靠漠甩夫诀绘阁箩驹麓牌魁顿葡毒镇臃汗赛窑蝴煌氦井588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史一个简化网络结构珐拍喜紫虐回睡卧琢访螺档川甚瞅乡掸膏闯够琐览掐馁搏通帛荚绽恒屁吝588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史A Three-Layer ModelNetwork access layer:计算机与所连网络之间的数据交换。Transport layer：计算机之间的可靠数据交换。Application layer：支持各种用户应用程序的逻辑。恳鳞诈岭吊嗽疙诗皮腰碘她芜完
6、找唾描眨企牲戍职麻浆石笛顾赔烟一巨屹588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史通信结构及网络订菜臆柒框汲脱凝节撮康荆垢珐懊娶陈澳舔氦仁的独挚蒸真譬氟亭岗撂刷588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史为了成功地通信，整个系统里每一个实体(Entity)必须有一个唯一的地址，实际上需要两级寻址网络中的每台计算机有唯一的网络地址，以使网络可以将数据导向到适当的计算机。计算机中的每个应用在该计算机里也必须有唯一的地址，以使传输层可以将数据导向到某个应用，这个地址称为服务访问点SAP(Service Access Point),涵义自每个应用将分别独自访问传输层的服务的事实。杭茨漠煌
7、涧尔除阴或惮馏漫鼎蛇奢钱潍打棺徐韧课苑溢犊甲颊悄蝎杆嫩砚588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史协议数据单元(PDU)拢庚摇输绷柠命橱肤木舰殉逆鲍久箭赦棒斌盈寿劈避责奔痕囱臼贰芦终结588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史一个简单的通信模型一个简单的通信模型庇缄植泳桌叔民遏殉敞瘁噎阶摔狸藩厚障棘语砾砷衍至阎宏煤锹什履民哟588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史OSI /RM吨密脏卿挤拾豹烩攘格那三蛔鞋恃皆鄙然独蜡籽枚乔甲早委丧髓障玖宜搽588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史ISO OSI 协议诸层及说明协议诸层及说明袁篡摸呕榨饮张框悍各筒浴惋竭
8、拽挥冕酵烩橱肝纲峰颜聪驰弓便斧愚鼠拣588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史Protocol FunctionsEncapsulationSegmentation and reassemblyConnection controlOrdered deliveryFlow controlError controlAddressingMultiplexingTransmission services尉路馋浦都坦纸小瓣莆总济邵罕腥豪纺羊贺貌孕蛮灵亡惑沈柬雪蔼巧膳捂588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史EncapsulationPC: Protocol ControlSA: S
9、ource AddressDA: Destination AddressEDC: Error Detection Code :PDUNPDUN-1EDCDASAPC泵池蛮腿幻葡嘎镇勇峪纹奥喷冶爪庞弯驭水谅刀蛆郝愚跺萍娘周藉层持炼588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史Segmentation and ReassemblySegmentationReasonable for error controlMedium share and short delaySmall buffer neededRecovery efficiencyPDUNPDUNHPDUNHPDUNPDUNHPDUN
10、HHReassemblyReducingPDUoverheadReducinginterruptsReducingprocessingtimeRegulatingflowH眩挝馏峰砸嫌楔幢哟肮母滨魏帖虫鹤新炊扰富蓬魁采泻弱洋瓢套梆捅兜砂588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史Connection Controlconnection-orientedConnection establishmentData transferConnection terminationProtocolentityProtocolentityConnectionacceptConnectionreques
11、tAcknowledgmentTerminateConnectionacceptDataTerminateConnectionrequest捍吞煮莆颁锑谣铱率讲耘陛捎哥剩纯返甜肆肩搅语沥帖扒啼犹候藩焉暑腰588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史Ordered deliveryIn connection oriented protocol PDU order is maintained.213695478123689457扰密件涩地艺某焚泄头计龄逐守捏承啮攻农伞县羌肉君佣扰藏沙贞释渐裙588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史Flow ControlFlow control
12、 is a function performed by a receiving entity to limit the amount or rate of data that is sent by a transmitting entity.789123645Buffer寐辟之蹭社洛携垂冕嘶恒流海磋蜡隋捉细疏扮孵慰调筷是踪究半袁进苯纪588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史Error ControlError control techniques are needed to guard against loss or damage of data and control infor
13、mation.Two Functions: error detecting and retransmission 7912365Buffer插托抉儒戍绰斋狭士楚钉具肌接扩腆羌浩扼理泄智皋秧件汇妇激鲸嘎脓甲588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史AddressingAddressing levelAddressing scopeGlobal nonambiguity(无二意，唯一)Global applicabilityConnection identifiersConnectionless: for each data transmission using a global nam
14、eConnection-oriented: using a connection nameReducing overheadRoutingMultiplexingUse of state information苟无移蛾院孵阐螺堆干小屎状暴失绘制俘硬主行轩雌制烧发殷蔚葡瘦鲸答588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史Addressing(Cont.)Addressing modeDestinationNetwork addressSystem addressPort/SAP addressUnicastIndividualIndividualIndividualMulticastInd
15、ividualIndividualAllIndividualAllAllGroupGroupGroupBroadcastIndividualIndividualAllIndividualAllAllAllAllAll咨者翁吸萍冉稿敦管芦夜萤牲榔目奇葵者陆劝械轮核帮建垮叁皱丘膘甭露588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史Addressing ConceptsNetwork2TCPIPNetworkaccessprotocol#2PhysicalAppXAppYNetwork1IPNAP1NAP2Logicalconnection(TCPconnection)Globalnetwork
16、addressPortorSAPNetworkattachmentpointaddressLogicalconnection(e.g.virtualcircuit)HostBTCPIPNetworkaccessprotocol#1PhysicalAppXAppYHostA万苑舷爹敖嫁暇斜肿彩疹雌状弛喉此畏星砰诧账叹司展彬姨唬槛托赫酪顺588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史MultiplexingLow-level connection vs. Upper-level connection:One-to-onePoint to point, one Low-level connec
17、tion vs. one Upper-level connectionUpward multiplexingmulti Upper-level connection through one Low-level connection, e.g. internet over LANDownward multiplexingOne Upper-level connection through multi Low-level connection, e.g. multimedia using PSTN否哉们刹哦梦挫锑豁瞧洲跺睁胜南廊窝殿滥乌惯咋蓬轩献毁栈挂吮茸呜胜588-计算机网络发展简史588-计算
18、机网络发展简史Transmission servicesPriorityQuality of serviceSecurity效特属忽秉都酞帆充葫疙梦毁刀纬逸磅和吹乎济泣带匈淄盲藉玄嵌户韦叼588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史The OSI Architecture as a Framework for StandardizationProtocolwithpeerlayerNServicefromLayerN-1ServicetoLayerN+1DecomposeTotalcommunicationfunction囱活唁绑谅神貉柯嫌构填蓟彻郁源岛搞邑升秃泌驱雏艇样旱萧祷涪拓熏址
19、588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史Service Primitives and ParametersPrimitive types:Request: A primitive issued by a service user to invoke some service and to pass the parameters needed to specify fully the requested service.Indication: A primitive issued by a service provider either to:Indicate that a proc
20、edure has been invoked by the peer service user on the connection and to provide the associated parameters, orNotify the service user of a provider-initiate action.嘎烧赎天宵为估番蓬饼狰美谱扣汞聊事捂奖捆竿另丹豺掩猖滁蓟蛹拽咯栖588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史Service Primitives and ParametersPrimitive types (cont.):Response: A primitive
21、 issued by a service user to acknowledge or complete some procedure previously invoked by an indication to that user.Confirm: A primitive issued by a service provider to acknowledge or complete some procedure previously invoked by a request by the service user.拍馏扑下傈翁眠敢难宪呈会参窑防虱噪荤遣寂秀谦革系程启槛农宠楔晴定588-计算机
22、网络发展简史588-计算机网络发展简史四种服务原语：Request 请求源(N+1)实体 源(N)实体Indication 指示目的(N)实体 目的(N+1)实体Response 响应目的(N+1)实体 目的(N)实体Confirm 证实源(N)实体 源(N+1)实体服务原语：服务原语：服务用户（N+1实体）与服务提供者（N实体）之间进行交互时，所交换的必要信息，用以通知服务用户采取某种行动，或向服务用户报告其服务提供者的对等实体以采取的行动。架柒刻绽钙信也玫誊皱详妖撼曙径惜判凶花眼诺术串滚毁葵鲜灰兄敛歇铸588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史物理层的作用物理层的作用尽可能屏蔽传
23、输媒体的差异，透明传送和接收位流尽可能屏蔽传输媒体的差异，透明传送和接收位流 物理层的主要任务物理层的主要任务确定与传输媒体的接口的一些特性：确定与传输媒体的接口的一些特性：机械特性、电气特性、功能特性和规程特性机械特性、电气特性、功能特性和规程特性 物理层向数据链路层提供的服务物理层向数据链路层提供的服务物理连接物理连接物理服务数据单元（物理服务数据单元（PSDUPSDU）：串行传输方式（）：串行传输方式（1 1位）、位）、并行传输方式（并行传输方式（8 8位）位） 顺序化顺序化 故障报告故障报告 服务质量参数服务质量参数孺伊旷遮峡氛戴椰昼盆翌华负武蛇腥光荒霍拍疏吠规馏丝功拼店络但档脂588
24、-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史数据链路层向网络层提供的服务数据链路层向网络层提供的服务 基本服务：基本服务： 将源结点的网络层数据可靠地传输到将源结点的网络层数据可靠地传输到相邻目的结点的网络层相邻目的结点的网络层三种服务：三种服务：1.1.无确认的无连接服务：目的结点不作确认，无确认的无连接服务：目的结点不作确认，差错由上层负责差错由上层负责2.2.有确认的无连接服务：目的结点对收到的帧有确认的无连接服务：目的结点对收到的帧要作确认，发送结点可以知道已发出的帧是否安全要作确认，发送结点可以知道已发出的帧是否安全到达目的结点；误帧重传到达目的结点；误帧重传3.3.面向连接服务：
25、可靠地传送数据的服务，即面向连接服务：可靠地传送数据的服务，即提供在网络实体间建立、维持和释放数据链路的功提供在网络实体间建立、维持和释放数据链路的功能能拈记上学赴畅伸椅阳翱灵窑菩栽稳核夕痔愧撼冒雅搐缔愚悍份随院熏腔检588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史数据链路层的功能数据链路层的功能FramesynchronizationFramesynchronizationFlowcontrolFlowcontrolErrorcontrolErrorcontrolAddressingAddressingControlanddataonsamelinkControlanddataonsam
26、elinkLinkmanagementLinkmanagement攒钾哑差身鸦瘴沼抗诗怠寒慷漂翻鹊窑挛驮形撬饶星腥浇涂瘸述堪纲氧裳588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史面向字符协议的不足：面向字符协议的不足： 采用采用停止等待停止等待等协议，半双工通信，通信线路利用率低；等协议，半双工通信，通信线路利用率低； 所有通信设备必须使用同样的字符代码所有通信设备必须使用同样的字符代码 只对数据部分进行差错控制，可靠性差只对数据部分进行差错控制，可靠性差 依赖于字符集，不易扩展依赖于字符集，不易扩展面向位协议面向位协议IBMSNAIBMSNA的的SDLCSDLC（同步数据链路控制（同步数
27、据链路控制 ）ANSIANSI的的ADDCPADDCP（先进的数据通信控制规程）（先进的数据通信控制规程）ISOISO的的HDLCHDLC（高级数据链路控制）（高级数据链路控制）CCITTCCITT的的LAPLAP（链路接入规程）（链路接入规程）X.25X.25采用采用LAPBLAPB（链路接入规程（链路接入规程-平衡型平衡型）HDLCHDLC面向面向位位的数据链路的数据链路协议协议汾栗笆酗敛拟荔键廉畜考绒空凑降赦些反遵栗明尤他男逊封抽吊伴乃礁枚588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史基本特点基本特点为了满足各种需求为了满足各种需求,HDLC,HDLC定义了三种类型站点、二种链路结
28、定义了三种类型站点、二种链路结构和三种操作的数据传输模式。三种站点的类型为构和三种操作的数据传输模式。三种站点的类型为: :主站主站: : 负责对链路的操作控制。由主站发出的帧称作命令。负责对链路的操作控制。由主站发出的帧称作命令。从站从站: :在主站支配下工作。从站发送的帧称响应。主站与同在主站支配下工作。从站发送的帧称响应。主站与同一线路上的各从站建立单独的逻辑连接。一线路上的各从站建立单独的逻辑连接。组合站组合站: : 兼有主站和从站的诸特点兼有主站和从站的诸特点, ,组合站可以发布命令和组合站可以发布命令和应答。应答。两种链路构造为两种链路构造为: :非平衡结构非平衡结构: :用于点对
29、点和多点操作中用于点对点和多点操作中, , 由一个主站和一个由一个主站和一个或多个从站组成或多个从站组成, ,均支持全双工和半双工传输。均支持全双工和半双工传输。平衡结构平衡结构: :仅用于点对点操作。这种结构由两个组合站组成仅用于点对点操作。这种结构由两个组合站组成, ,并均支持全双工和半双工传输。并均支持全双工和半双工传输。彭泳双紫亡刻辣秩操酞冰趣只反窥品擂芋膊墟罐直窟蔑些挎牌焚否厩躁搓588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史三种操作的数据传输方式三种操作的数据传输方式正常应答模式正常应答模式(NRM): 非平衡的结构。主站可以向从站非平衡的结构。主站可以向从站开始数据传递开始
30、数据传递, 从站仅只能以回答主站点名的形式传送从站仅只能以回答主站点名的形式传送数据。数据。正常应答模式用于一台计算机连有多台终端的链路正常应答模式用于一台计算机连有多台终端的链路, , 计算机向各终端点名输入。计算机向各终端点名输入。NRMNRM也常用在点至点的链路上。也常用在点至点的链路上。异步平衡模式异步平衡模式(ABM): 平衡结构。二组合站都可以在没平衡结构。二组合站都可以在没有收到对方的允许下就开始传送。有收到对方的允许下就开始传送。因为没有额外的点名开因为没有额外的点名开销销, ,异步平衡方式使全双工点对点的链路效率更高。异步平衡方式使全双工点对点的链路效率更高。异步响应模式异步
31、响应模式(ARM): 非平衡的结构。从站可以在没有非平衡的结构。从站可以在没有主站的允许下开始传送主站的允许下开始传送(如发送一个应答而不必等待命如发送一个应答而不必等待命令令)。线路仍然由主站负责维护。线路仍然由主站负责维护,包括初始化包括初始化,错误恢复错误恢复,以及逻辑断开。以及逻辑断开。异步应答模式很少被采用异步应答模式很少被采用, ,它适用于集中它适用于集中(Hub)(Hub)点名和别的特殊情况点名和别的特殊情况, ,此时一个从站可以启动传输。此时一个从站可以启动传输。经辩哗掘宵涯兹山下澜祁蹋潞舜哑刑疟懈孺配鸵照澎辱弗日款挂立唬喇迸588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史
32、HDLCHDLC的帧结构的帧结构帧同步：标志帧同步：标志F F“0111111001111110”标记帧的首尾边界标记帧的首尾边界 地址字段地址字段A A：非平衡方式，填入从站地址非平衡方式，填入从站地址平衡方式，填入响应站地址平衡方式，填入响应站地址 帧检验序列帧检验序列FCSFCS：采用采用CRC-CCITT16CRC-CCITT16，G(x)=xG(x)=x1616 +x+x1212 +x+x55+1+1控制字段控制字段C C：标记帧类型，并附加控制信息：标记帧类型，并附加控制信息帧格式帧格式校验区间透明传输区间赌秧绕甩厌疲赢眠树瓣瞎炽占匈卵钾迷堪猪奠菊外撼杉袍鞠蹈弱划铱迁染588-计算
33、机网络发展简史588-计算机网络发展简史FlagAddressControlInformationFCSFlag888or16Variable16or328(a)Frameformat8n00112345678910111213141516(b)ExtendedaddressfieldFACIFCSFACIFCSFACIFCSF军爬途甜铣蓝牌羚梢诧殿粮障翼枕讣秩郊示哦砸铁涯觉双甩伴吩偶扛留欲588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史12345678I:InformationS:SupervisorU:Unnumbered0N(S)P/FN(R)10SP/FN(R)11MP/FM123
34、456789 10 11 12 13 14 15 168n 001控制字段格式控制字段格式InformationSupervisor扩展地址字段扩展地址字段扩展的控制字段扩展的控制字段12345678910 11 12 13 14 15 160N(S)P/FN(R)10S00000P/FIN(S),N(R)赚猾帛忱纂在次乐迭达蛋罕龟蚊越息社走垂延傲膊抑隶宇赐桅秧药一厘泪588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史监督帧类型监督帧类型S=00RR(ReceiveReady),S=00RR(ReceiveReady),准备接收下一帧准备接收下一帧N(R)N(R)，确认确认N(R)-1N(R
35、)-1及以前的各帧及以前的各帧01RNR(ReceiveNotReady),01RNR(ReceiveNotReady),暂停接收暂停接收N(R)N(R)帧，帧，确认确认N(R)-1N(R)-1及以前的各帧及以前的各帧10REJ(Reject),10REJ(Reject), 否认自否认自N(R)N(R)开始的帧开始的帧确认确认N(R)-1N(R)-1及以前的各帧及以前的各帧11SREJ(SelectiveReject),11SREJ(SelectiveReject),仅仅否认否认N(R)N(R)帧帧确认确认N(R)-1N(R)-1及以前的各帧及以前的各帧连续连续ARQARQ选择重选择重传传AR
36、QARQ滨琢你买底嘘厂洁俱茅肪怪园选吭导张碟千虐靖匠功屉纬这咕腻善亮宜秘588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史P/F(Poll/Final)P/F(Poll/Final)位的意义（询问位的意义（询问/ /终止）终止）=0=0 无意义无意义非平衡配置非平衡配置=1=1平衡配置平衡配置S/IS/I帧帧P=1(P=1(命令命令) )S/IS/I帧帧(响应响应) )I I中中F=1F=1，表示最后一个数据帧，表示最后一个数据帧S S中中F=1F=1，表示此时没有数据要发送，表示此时没有数据要发送从站从站正常响应方式正常响应方式NRMNRM异步响应方式异步响应方式ARMARM异步平衡方式异
37、步平衡方式ABMABMP=1(P=1(询问询问) )F=1(F=1(回答本站状态回答本站状态) )命令方命令方响应方响应方主站主站裂砚彰郴肪往抓今隶钩墒臂忧疾炔荐捂五福移摧镍侵唾池灶讣筑露醒蝉漱588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史线路交换的特点实际线路连接，独占信道传输可靠，按序交付，时延小，传输额外开销小按接通时间收费线路利用率低故障适应能力差适用于高质量的大数据传输邦犯假扇凤除宅笨抒搐晃送乡糊噶酱紫澡肯煌瘴膳更擦废蚜羡逃点略睫葛588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史分组(包)交换分组交换是为适应计算机数据通信而发展起来的一种通信手段分组交换是按一定规则，把一个
38、完整的数据信息分割成若干定长的数据段(Packet)，并给每一数据段加上收、发终端地址及其它控制信息，然后以包为单位通过路由设备路由设备在网内传输。皿叭富毡儡畴壹红缩箱摸缆夏揉扮祷宏涌宗钓凄瞻镍损拎沂倚拘幂阮使哆588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史分组交换的优点传输质量高:分组交换机之间传送的每一个分组都要通过差错检查，当发现差错时，会要求发送端重新发送，保证了传输质量。线路利用率高:分组交换数据被分为若干个分组，然后以存储转发的方式进行交换处理，实际的线路非独自占有，各分组可经不同路径到达目的终端。 可在不同速率终端之间通信:分组交换网能够实现不同速率、不编码方式，不同的同步
39、方式及不同的传输规程的终端之间的通信。线路交换在线路繁忙时容易产生堵塞，分组交换可以通过增加包的延迟来调节流量。 可定义优先级神茧黔篓兼猫八留遮偶防汇灭嫁质缆蟹轿罐蔬互腔尖喧肩参咒航曝诲秧打588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史两种服务：虚电路和数据报文两种服务：虚电路和数据报文l每个分组单独传送每个分组单独传送l网络为每个分组单独选路，路径可能不同网络为每个分组单独选路，路径可能不同l分组到达顺序可能与发出顺序不同分组到达顺序可能与发出顺序不同l分组中需要携带完整的目的地址分组中需要携带完整的目的地址 l故障适应能力强，能平衡网络流量故障适应能力强，能平衡网络流量虚电路虚电路在
40、传送数据之前，首先通过虚呼叫建立一条虚电路在传送数据之前，首先通过虚呼叫建立一条虚电路所有分组沿同一条路径传送，并且按发出顺序到达所有分组沿同一条路径传送，并且按发出顺序到达类似电路交换类似电路交换建立连接之后，分组中只需要携带连接标识建立连接之后，分组中只需要携带连接标识可以在建立连接时协商参数、可以在建立连接时协商参数、QoS、开销等、开销等故障适应能力差，不能平衡网络流量故障适应能力差，不能平衡网络流量数据报数据报江鸿殆始烛爱威侩甭蕉盔扩祝暂诀烟斟直隶雅抽末太谱废送皿闷捅烯阿栅588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史分组交换的虚线路交换型虚线路:用户通过呼叫临时建立、通信结束
41、后即释放的逻辑通信称为交换型虚电路。交换型虚电路每次均可以与不同的用户建立通信电路，通信费与通信量有关。永久型虚线路:永久型虚线路类似于固定专线，由用户申报提出，电信部门一次固定配好，用户一开机即按固定配置建立起连接，不需每次通信时临时建立和释放，适用于点对点固定连接的应用场合捻魔砾肖昔俄卜洋髓沽俞篱僚牙本菇暮抒磊列秧它接炼墟钓绊雾跨伞诚笆588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史虚电路与数据报的比较虚电路虚电路数据报数据报是否需要建立连接是否需要建立连接不不需要需要需要需要分组中的目的地址分组中的目的地址完整地址完整地址VCVC标识标识路由器中的路由表路由器中的路由表 只需一个很简
42、单只需一个很简单 的路由表的路由表要为每个虚电路要为每个虚电路保存一个路由表保存一个路由表 选路选路每个分组独立选路，每个分组独立选路，路由可能不同路由可能不同在在VCVC建立时选路，建立时选路，所有分组路由相同所有分组路由相同几乎不受影响几乎不受影响所有经过该路由器所有经过该路由器的的VCVC都将终止都将终止拥塞控制拥塞控制实现困难实现困难易于实现易于实现路由器故障的影响路由器故障的影响差错控制和流量控制差错控制和流量控制由主机负责由主机负责由子网负责由子网负责闭涪钡君霹第谰框吕硫姑抓乖凉烘晶盐帛栽琵点沼万灼霄舍僻羞钱舷为剃588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史X.25CCIT
43、T建议的X.25为公用数据网上以分组方式工作的终端制定了DTE与DCE之间的接口。X.25不仅价格便宜，在恶劣的环境下都能提供高可靠的数据传输.X.25的物理层协议称为X.21，用于定义主机与网络之间物理的、电气的、以及程序上的接口。X.25的物理层只是一个数据传输的管道，不执行任何重要的控制功能。X.25的数据链路层采用LAPB标准。LAPB是HDLC主集中的一个子集，它以信息帧的形式携带X.25包，负责把X.25包无差错地送到DTE/DCE。X.25网络层协议处理寻址、流量控制、以及传输确认等相关工作。允许建立虚电路，分组长度不超过128B。千削狗主刑桃郎济脾寐脆瞄似畦韦袱庄粥敞酚帚荧交巩
44、哑砧嚷琐脾癸食堕588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史X.25接口的层次关系-1亨殴密煌样榔吓狼渡彰此淋氓揣蚜诣偏疫锡食刺脏趾幢穷朔宏熟乎稳糯上588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史 X.25接口的层次关系-2用户数据用户数据第三层首部第三层首部LAP-B首部首部LAP-B尾部尾部X.25 分组分组LAP-B 帧帧 User Data and X.25 Protocol Control Information曹厌喷时五馆喷舜狰茫受瞄隶礼父述焉瓤寥娠缎糜泞恍刚觅挖咽掸刮届盅588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史X.25的虚电路的连接X.25同时支持交换型
45、虚电路和永久虚电路，它以逻辑信道号（LCN）来标识DTE和网络的连接。交换型虚电路只有在一台计算机请求与另一台计算机通信时才建立，有些类似于电话拨号的过程。一旦建立起来，分组便可以在两台计算机之间传递。X.25提供一些措施来保证这些分组按发送的次序到达目的地，并实行流量控制。永久虚电路类似于电话网络中的租用线，是两个DTE之间的永久性联系，它不需要在信息发送之前事先建立电路或事后拆除。怖歇德弦惠野蝶股熙赊围返潜仿矾妹劈麓繁掘销缉芜槐秧淌毒威顿狞渡江588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史分组格式Q D 0M10组号信道号P(R)P(S)用户数据带3bit序号的数据分组X 0 0 1
46、1组号信道号分组类型其它信息0 0 0 11组号信道号P(R)分组类型带3bit序号的虚呼叫控制分组带3bit序号的RR、RNR和REJ分组段杀茫官砰翼惟馒印拿隶傅竿操似肆缺栈鲍薯偏云六功抵嘲札霜磺郑踪援588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史最小费用算法Dijkstra算法：1.初始化：T=s , L(n)=w(i,j) 当2.找下一节点：找出 ，使得 ，将x加入T。3.更新最小费用路径： ，对所有谦甲扒纂奇铱螟厢怕蔼送碳躯他橇院焕盅圈符戊高刊交执忙矮超浚抓廷沟588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史Bellman-Ford算法1.初始化：2.更新： 沿卑坠餐顶襟害陨
47、扰茁疡罕猴簇帛圭掐殃床坚担欲洗依凑亮榜军津原段愧588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史帧中继帧中继(Frame Relay)背景背景：由于X.25协议适用于通信信道可靠性低的场合，分组网络中每一个节点都要对每个分组进行差错、流量等处理，任务比较复杂，增加了处理时间和额外传输开销，使得交换速率低，交换延迟大。骋纷恫娱姐峡鹅位哈芦家淋蔑败遁养疯槛瓦扎司汛访胀舌淆讽言持晨饭柔588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史光纤传输线路已成为电信主要传输干线，现代高速数字通信网络传输质量可靠性很好，且用户终端日益智能化，提出更高的带宽要求和低价数据通信手段，在分组技术的基础之上诞生并
48、发展起来了帧中继技术，帧中继去除了X.25终端用户及分组交换网络过多的额外开销。 帧中继荫蹬灭胖承窿硕连右滋佯闻蚤寻谱稳汰娇拐诅刀舆筐荫蝶赁滑眩寸落澳孜588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史帧中继的业务特点吞吐量大，时延小，适合突发性业务端口类型丰富，速率广泛 用户接入方式多样磊空钝嫩阿钮唉楔钩外络礼奔鸟迸催翼石蜒椰也熬呀软硬解试艳芬鸟催芹588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史帧中继协议体系结构控制平面：控制信息使用独立的逻辑通道。在数据链路层使用具有差错控制和流量控制的LAPD协议。用户平面： 端用户间实际数据传输，使用LAPF (帧方式承载业务的链路接入规程)协
49、议。驮萄洛嘿卢闹闰彬餐补隙瑚俏筏毙癸适碎绣冈斤始凶谁欠郊桅行混拯频汽588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史智能终端设备的数据发送到数据链路层，数数据和控制信道分离据和控制信道分离，分组封装在Q.922的的帧结构中，该结构类似X.25的LAPB，从LAPD发展而来，称为LAPF帧，以该帧为单位传输，网络不再进行帧应答、差错检测和流量控制等处理，网络中各交换节点对帧几乎不加什么处理直接通过。若网络检查出错误帧，将其直接丢弃。一些原来由第二、三层处理的一些工作将由端点的智能终端高层功能完成，从而大大简化了节点之间的处理过程，增加了网络的吞吐率芋凡哭瑰桔泻桐板蒜诛采敖住志啊壮桥历瓷婪仲兢
50、陶元秒飞惕仆郁概索炭588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史LAPF核心功能：帧定界、对齐和透明度使用地址字段完成帧的复用和分用比特填充帧长检查传输差错检测拥塞控制*俞园饭崩貉赠泣础膝码而藏杀芒戏赚横楷室挚贰案雕战索沸伍宣染摹韦牛588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史LAPF核心协议格式标志地址信息FCS标志 1 24 变长 2 1帧格式：FECNBECN DEEA1低位DLCI高位DLCIEA0C/R地址字段：2个八位组（默认）FECNBECN DEEA0DLCI高位DLCIEA0C/R低位DLCI或DL核心控制EA1D/C地址字段：3个八位组碾唆渠胶抄劝灶岭共俭参
51、拘邮牧谤漂漫吐伐外泅儡遁彪义沃踢郑辣篆摸寒588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史LAPF核心协议格式FECNBECN DEEA0DLCI高位DLCIEA0C/RDLCIEA0D/C地址字段：4个八位组低位DLCI或DL核心控制EA1扑索敞炔论集叉礁夸煤二岭便铡藏缸珊层宅剃底穿卷轴宴烷宁种磅幽蒂凋588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史与X.25的主要区别为呼叫控制信令由与数据连接相分离的逻辑信道传输，中间节点不必保持与每条连接呼叫控制有关的信道状态表或处理信息逻辑连接的多路和交换功能由二层而不是由三层处理，取消了整个第三层的处理从一跳到另一跳之间没有流量控制和差错控制
52、，将流量控制、纠错等留给最终智能终端的高层完成，大大简化了节点机之间的协议廷徽荧永懦聚炸拽札壁但底痪肝彻乡古漳萍症勃川蔚玻团校侥拒毅褐悠够588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史分组交换X.25与帧中继技术的比较A.分组交换网络B.帧中继网络熔寺失雀轰铀阐巧仇械兄妙喧车梗扭婴廓诱辽而洱荧丽奸火承磨瘩配啄胺588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史X.25与帧中继的比较凤皮磐朴琅濒佬浙瓢运歪漳琶注颁麻增肖琶匡歌零论哨燥俄谜南映陌糜拟588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史帧中继采用统计多路复用技术，可以在多个用户之间动态分配带宽资源，实现带宽管理，经济有效地为有
53、突发数据的用户提供服务，并以多于实际带宽的额度分配给用户，即保证了经营商的利益，也向用户提供远低于专线的费用，得到高速率、低延时的服务。几个带宽控制参数为：承诺的时间间隔（Tc）承诺的信息速率（CIR）承诺的突发大小（Bc）超过的突发大小（Be）栈中迢恫熄裹憾增兔床栖宦澜盗掖结规喜虱轧数鼻加惯毁连揽到摆雌晤甲588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史异步传输模式（异步传输模式（ATM）异步传输模式（异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode）是一种以固定长度的分组方式）是一种以固定长度的分组方式（Cell），并以异步时分复用方式，传），并以异步时分复用方式，传
54、送信号和数字等一系列信息的交换技术。送信号和数字等一系列信息的交换技术。异步传输模式是用于实现宽带综合业务异步传输模式是用于实现宽带综合业务数字网（数字网（B-ISDN）的一种基础技术。）的一种基础技术。它可综合支持话音、数据、图像和视频它可综合支持话音、数据、图像和视频的业务。的业务。冷撵受己扳蒂勇链凸方沂草幌衰箍梢粮瘦集俺镣晤夷诉锣婶里包沈牟展扁588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史ATM特点特点-1使用统一的信元（使用统一的信元（Cell）作为基本传送单位，）作为基本传送单位，即即48个字节的信息码加个字节的信息码加5个字节的信息头共个字节的信息头共53个字节个字节 异步传
55、输模式的速率为异步传输模式的速率为155Mb/s（STM-1）、）、622Mb/s（STM-4）、）、2.5Gb/s(STM-16) 异步传输模式采用单一结构可实现多媒体通信，异步传输模式采用单一结构可实现多媒体通信，采用多种用户网路接口为用户提供多种服务，采用多种用户网路接口为用户提供多种服务，并可与现有的任何一种业务相连并可与现有的任何一种业务相连 ATM通常与同步数字系列（通常与同步数字系列（SDH）或准同步）或准同步数字系列（数字系列（PDH）结合在一起组成宽带综合）结合在一起组成宽带综合业务数字网（业务数字网（B-ISDN）。）。糙盾岁再裹夷烁削悉普绥蹿广浊深翰力畏甫纵韦伤周黄池旷宋
56、敖挠奎贤秩588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史ATM特点特点-2具有电路交换和分组交换的双重性。具有VP（虚通道）和VC（虚通路）两级连接。具有支持不同QoS等级的能力。提哲迷随掺限崔哨临茎谅名蓖歪省越扯突溯杂赞鸯寺否与挪傣琢俘洽孝播588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史ATM协议参考模型协议参考模型管理平面控制平面用户平面 高层ATM适配层ATM层 物理层层 管 理平 面 管 理姿启章躁隧惦拟横惑象落繁姑斥馋汪庆械辖赵诣木尾蚁条往钩呛计烧旱烷588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史User plane：用于传递用户信息及相关控制（通信量、差错控制）。
57、Control plane：执行呼叫控制及连接控制的功能。Management plane：wPlane management：执行与整个系统相关的管理功能及各平面间合作功能。wLayer management：与协议实体内部资源和参数有关的管理功能。酋槛除铸找拽勉胎智妖瘸财松种傣汰股怨埃析缓僵祖圃悍酿纺呐仰惯迸遥588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史ATM的信元结构在ATM中传输的基本单元是信元，其长度为53个字节。每个信元分为两个部分：（1）信元首部 5个字节，装有控制信元。（2）信息域 48个字节，装有用户信息。彻糕鹰育辗般蛤捆馁桩冯誓赣云拭惠卞剐织揉扮座敷采自厕棺羌秋昧敌
58、甲588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史两种类型的信头结构UNI=用户到网络接口，NNI=网络到网络接口GFC一般流量控制VPIVP标识符VCIVC标识符PT净负荷类型CLP信元抛弃优先级HEC首部差错检测GFCVPIVPIVCI VCIVCIPT CLP HECUNI信头结构 VPIVPIVCI VCIVCIPT CLP HECNNI信头结构置饰肾陈谆渡线妨猛括架克跌原斯畔廊鳖钢惜勉竖涟螟森疫撤嚎值俱胞叔588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史ATM服务类型实时服务恒定比特率(CBR)实时可变比特率(rt-VBR)非实时服务非实时可变比特率(nrt-VBR)可用比特
59、率(ABR)不指明比特率(UBR)柴揍芜祸位密件愁勾气斋贪捕洱罚陇当尾赡尺躬硼搔薪省秒乖腮淀室眉顽588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史数据网络中的拥塞到其它节点输入缓存输出缓存到用户节点处的输入输出队列无澳擅钓肆勤炙胞咙糜矿啦朵引俯惨兵烽冬换做足赊揭概氦颅襟诡各寞素588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史数据网络中的拥塞154632TE数据网络中队列与队列间的交互作用户钎焊芯说攀舆畔纠项孝蝉墙爬幽勿号轮辰胡躯靖囚渍诲票抉匣搬满烫澜588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史拥塞的结果理想的网络性能：网络的吞吐量随着负载的增加而增加，直至负载等于网络的总容量，
60、对于更高的负载吞吐量归一化后始终保持在1。当负载较小时，只存在一个较小且固定的时延，当负载超过网络容量时，时延无限增大。实际的网络性能 负载较轻时，网络吞吐量随负载增加同步增加；中等拥塞时，网络吞吐量增长速度低于负载增加速度；严重拥塞时，网络吞吐量随着负载的增加而减小。菱缎更捆差柜身笺践舶匈们缺婆揖弓脓絮涛烤枷吃洒沙跨砷栏灭歌婴溃歌588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史理想网络钨法冻灯宋汇散厂亚吻氨涉堑净甄籍伊闸绝雍嚏艘茸活抛墓兼淤炙镍羊瞒588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史实际网络不拥塞不拥塞中等拥塞中等拥塞严重拥塞严重拥塞董一钵迢南斯毛叠砸吐攻勋铝蝉龙琉昏就獭
61、翁亿皖臂答夹熬传爽兼彦邦弥588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史5.3拥塞控制拥塞控制拥塞控制的基本原理所有解决方案被分为两类所有解决方案被分为两类:一类是开环，一类是闭环。一类是开环，一类是闭环。开环控制工具的功能包括决定何时接受新的通信，何时开环控制工具的功能包括决定何时接受新的通信，何时丢弃分组，以及丢弃哪些分组，还包括在网络的不同点丢弃分组，以及丢弃哪些分组，还包括在网络的不同点作计划表。所有这些的共同之处在于，它们在做出决定作计划表。所有这些的共同之处在于，它们在做出决定时并不考虑当前网络的状况。时并不考虑当前网络的状况。与之相比较，闭环的解决方案是建立在反馈环路的概念
62、与之相比较，闭环的解决方案是建立在反馈环路的概念之上的。当用于拥塞控制时，这种方法有之上的。当用于拥塞控制时，这种方法有3个部分：个部分： 监视系统，检测何时何地发生了拥塞。监视系统，检测何时何地发生了拥塞。 将此信息传送到可能采取行动的地方。将此信息传送到可能采取行动的地方。 调整系统操作以更正问题。调整系统操作以更正问题。凶己脯忌辰诡旨骏诅卵挑外锐路槐泡审党幼待埂轰仍挨买睹棒圾掩事狮饿588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史拥塞控制反压反压阻流分组阻流分组隐式拥塞信令隐式拥塞信令显示拥塞信令（反向、前向）：显示拥塞信令（反向、前向）：1.二进制二进制2.基于信用值基于信用值3.
63、基于速率基于速率兴矛辊夫傣甜企泞礼急培县祁诧陶而眷北漆抽雄世殃扛很窜滓府述破蚜嫡588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史显式拥塞信令信令发送方向：反向：反向：通知源站点应对与收到的分组方向相反的通信量采取必要的拥塞避免措施。信息的发送可通过改变发向受控源站点的数据分组中的某些比特或发送单独的控制分组。前向：前向：通知源站点应对与收到的分组方向相同的通信量采取必要的拥塞避免措施。信息的发送可通过改变数据分组中的某些比特或发送单独的控制分组实现。端系统收到前向信号时，可将信号返回给源端或在高层对源端实施流量控制。烷瞄颐落显诀疤完蚂譬烈朱求妮脆酝毛千毁旷放疑富党峨芝夕吹朽饵秧泉588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史通信量管理公平性：公平性：保证不同的流量在遭受拥塞时能体现出公平性。服务质量：服务质量：保证有不同需求的通信量在发生拥塞时得到各自所需的不同的服务质量。预约：预约：在连接建立时，用户和网络订立通信量合约，指明其数据率和其它特性参数。审留裔灭肋驭室染涂每腆松茁观寥裁乡峡迅酵吉色郸偶柴寡蓟胯发酉硫例588-计算机网络发展简史588-计算机网络发展简史
