第3章：物理层祥解.ppt

《计算机网络》第3章 物理层 * 报文与报文分组 数据通过通信子网传输时可以有报文（message）与报文分组（packet）两种方式； 报文传输：不管发送数据的长度是多少，都把它当作一个逻辑单元发送； 报文分组传输：限制一次传输数据的最大长度，如果传输数据超过规定的最大长度，发送结点就将它分成多个报文分组发送。 《计算机网络》第3章 物理层 * 报文和报文分组结构 由于分组长度较短，在传输出错时，检错容易并且重发花费的时间较少； 限定分组最大数据长度，有利于提高存储转发结点的存储空间利用率与传输效率； 公用数据网采用的是分组交换技术。 《计算机网络》第3章 物理层 * 3.7.3 数据报方式 数据报是分组存储转发的一种形式； 在数据报方式中，分组传送之间不需要预先在源主机与目的主机之间建立“线路连接”； 源主机所发送的每一个分组都可以独立地选择一条传输路径； 每个分组在通信子网中可能是通过不同的传输路径到达目的主机。 《计算机网络》第3章 物理层 * 数据报方式的工作原理示意图 《计算机网络》第3章 物理层 * 数据报工作方式的特点 同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网； 同一报文的不同分组到达目的结点时可能出现乱序、重复与丢失现象； 每一个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址； 数据报方式报文传输延迟较大，适用于突发性通信，不适用于长报文、会话式通信。 《计算机网络》第3章 物理层 * 交换方式的比较 线路交换：当数据的传输速率及其突发性变化非常大时，交换的控制十分复杂； 分组交换：当数据传输速率很高时，协议数据单元在各层的处理开销很大，无法满足实时性很强的业务的延时要求； 综上可知：线路交换的实时性和服务质量都很好，而分组交换的灵活性很强，因此提出另一种交换方式－－虚电路方式。 《计算机网络》第3章 物理层 * 3.7.4 虚电路方式 虚电路方式试图将数据报方式与线路交换方式结合起来，充分发挥两种方法的优点，以达到最佳的数据交换效果; 数据报方式在分组发送之前，发送方与接收方之间不需要预先建立连接。虚电路方式在分组发送之前，需要在发送方和接收方建立一条逻辑连接的虚电路; 虚电路方式与线路交换方式相同，整个通信过程分为以下三个阶段：虚电路建立、数据传输与虚电路释放阶段。 《计算机网络》第3章 物理层 * 虚电路方式原理示意图 《计算机网络》第3章 物理层 * 虚电路的特点 在每次分组发送之前，必须在发送方与接收方之间建立一条逻辑连接。这是因为不需要真正去建立一条物理链路，连接发送方与接收方的物理链路已经存在； 一次通信的所有分组都通过这条虚电路顺序传送，因此报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息。分组到达目的结点时不会出现丢失、重复与乱序的现象； 分组通过虚电路上的每个结点时，结点只需要做差错检测，而不需要做路径选择； 通信子网中每个结点可以和任何结点建立多条虚电路连接。 《计算机网络》第3章 物理层 * 虚电路注释 每个虚电路有个标识号VC； 连接请求包含完整的目的地址，但每个数据包只携带很小的VC标识，因此每个包的开销很小； 如果已经连接上的链路或交换机故障，连接被中断，则必须重新建立新的虚电路连接； 《计算机网络》第3章 物理层 * 虚电路方式与线路交换方式的不同之处 虚电路是在传输分组时建立起的逻辑连接，称为“虚电路”是因为这种电路不是专用的。每个结点到其他结点间可能有无数条虚电路存在； 一个结点可以同时与多个结点之间具有虚电路； 每条虚电路支持特定的两个结点之间的数据传输。 由于虚电路方式具有分组交换与线路交换两种方式的优点，因此在计算机网络中得到了广泛的应用。 《计算机网络》第3章 物理层 * 分组交换方式的比较 比较类型 数据报方式 虚电路方式 电路设置 不需要 需要 延迟 长 短 到达序列 存在乱序 按序到达 地址 分组带有源地址和目的地址 分组含有虚电路号 状态信息 子网不存储状态信息 每条虚电路占有子网表空间 路由选择 每个分组不同 路由选择 路由器失败后果 仅仅丢失分组 虚电路需要重新建立 拥塞控制 无 可以 《计算机网络》第3章 物理层 * 3.7.5 ATM交换方式 ATM是一种面向连接的技术；采用小的、固定长度53字节的信元作为数据传输单元； 能够支持数字、语音、图像、视频等多媒体通信； ATM以统计时分多路复用方式动态分配网络带宽，网络传输延时小，适应实时通信的要求； ATM没有链路级纠错与流量控制，协议简单，数据交换效率高； ATM采用两级虚电路机制，增加了虚电路分配的灵活性； ATM的数据传输速率可以在155Mb/s～2.4Gb/s。 《计算机网络》第3章 物理层 * ATM信元结构 ATM是一种高速分组交换