优·第四章 通信网络理论1.ppt

计算机网络理论及网络基础 第四章 通信网络系统 西安交通大学 唐亚哲 yztang@ §4.1通信网络的概念 4.1.1通信网络的基本构成 由发送节点、接收节点、以及连接两个以上通路的中继、交换节点构成； 4.1.2 通路 就是直接连接两点之间的通信线路 有各种不同的结构形式（图4.2 ） 4.1.3交换网 由若干条通路和连接这些通路的、具有交换功能的中继节点所构成的网络就是交换网 交换网的构成分为两种 1、按层次对节点进行配置，在上下层之间以及同一层之间分别设置通路，这样构成的网就是分层网； 2、是各节点之间平等连接构成单级网。 4.1.4 信息传送方式 1、流过通路和中继节点的信息分为： 数据信息：源/目标节点之间传送的数据； 控制信息：表示数据特性，对数据进行控制、管理的信息。 2、信息传输方式 全双工传送方式； 半双工方式； 单工方式。 3、数据的格式 为了提高错误控制效率，数据采用分组格式进行传输。 数据由罗马字、数字、符号等文字，或者二进制编码集构成。 国际上广泛使用的文字编码是ISO7单位编码。 §4.2 信息传送控制过程 4.2.1 传送控制过程的概念 数据传送控制过程—通过数据线路，从源端节点向目标端节点进行可靠、高效数据传送所需要的一系列控制过程。 源、目标间传送数据传送控制过程包括 （l）两点之间进行数据链路设置—构成逻辑通路， （2）传输数据的分组/组装控制， （3）帧同步控制； （4）错误控制， （5）数据块传输过程控制， （6）同一条传输线路上数据信息和控制信息分离的控制。 4.2.2 数据链路的设置控制 1、数据链路设置控制 目的 （1）选择目标装置； （2）在收发信装置之间（即数据源与宿之间）设置一条逻辑通路（数据链路） 2、数据链路的设置方法 （1）数据链路设置的方法有两种： 双向数据传输的方式, 单向传输的方式. （2）数据链路的设置控制方式 争用方式； 查询/选择方式 。 4.2.3 同步控制 1、同步：判别一个字符或一个数组构成的界限标识。 2、同步的分类 （1）字符同步 同步线路方式 ——在要发送的信息串前面先连续加上2－3个SYN字符，接收端对接收的比特串模式与SYN模式进行比较，一旦发现相同模式，就表示以后到来的为有效字符，立即进行检出。 非同步线路方式 ——普通采用起止式同步方式，即要传送字符是由信息字符、标识该字符的启始信号、终止信号三部分构成，各部分之间能够从物理上相互区分开来。 （2）帧同步（有三种方式） A、采用特殊传送控制字符的同步方式（如表4.1 ） B、采用模式作为同步模式的方式—标记同步或F同步 。 C、采用开始标识和信息长度的同步方式。 （3）数据的透明性 ——能够对任意编码或二进制序列进行传送的方法称为编码独立性、或者比特串透明性的数据传送； ——能够进行这种传送的系统就具有编码、或者比特串的透明性—总称为具有数据的透明性。 3、实现数据透明性传送的方法 A、在上述采用标记F同步的系统中，如果在信息串中出现连续“111111”的情况，就在第5个“1”的后面插入一个“0”，变成“011111010”再发送出去。 B、在接收端再把插入的“0”去掉，恢复为原来的状态“111111”。 4.2.4 报文分割和传输效率 1、数据分组长度的选择： 决定数据分组长度的因素——线路质量、传送效率、应答时间、缓冲存贮器等设备的成本。 2、数据分组长度与传送效率的关系 假设：ND为数据分组的平均长度（比特数）， NH为控制码长度（比特数）， S 为通信线路的信号传输速度， TL为一个数组发送完直到下一个数组开始发送为 止的等待时间， TR为重发情况下的TL时间， PE为比特出错概率。 则 正确传送完成一个数据分组所需时间的平均值TB为： TB = TL+（ND + NH）/S +（TR+（ND+ NH）/S)（PE+ PE2 + PE3 +…） = TL+（ND + NH）/S +[（TR+（ND+ NH）/S][ PE /（1- PE ）] 实际有效传送速度： SR= ND /TB = ND / {TL+（ND + NH）/S +[（TR+（ND+ NH）/S][ PE /（1- PE ）]} 传输效率 ?= SR /S= ND/{STL+ N +(STR+N) [ PE /（1- PE ）]}, (N= ND+NH ) 数组长度N与线路故障率、传送效率的关系曲线如图4.10所示。 4.