计算机网络与通信佟震亚杨风暴第03章课件教学.pptVIP

第3章 计算机网络体系结构和物理层协议 3.1 计算机网络体系结构 　 3.2 TCP/IP的体系机构 　 3.3 物理层协议 　 3.4 编码和调制技术 　 3.5同步数字序列（SDH）和同步光纤网（SONET） 　 3.1 计算机网络体系结构 计算机网络体系结构（architecture）　指计算机网络的分层、各层协议和层间接口的集合，也就是网络及其部件所应完成的功能的精确定义。 3.1.1 ISO/OSI参考模型的产生 1．ISO/OSI分层的逻辑思维 2．什么是协议 计算机网络协议就是在计算机网络中，为了进行数据交换与处理所建立的标准、规则或约定。协议有文字的和程序代码两种形式。 3．分层的优点 （1）能够把复杂问题分层细化为若干个小问题使得易于解决 （2）具有独立性和灵活性 （3）易于维护 （4）在实现协议时可以引用经过调试的复用模块或中间件，提高程序设计效率。 （5）各层具有确定的的功能 （6）容易解决通信的异构性（Heterogeneity）问题 简要地说，计算机网络体系结构就是分层次、相关联的协议的集合。 3.1.2　各层功能概述 1．物理层（Physical Layer） 2．数据链路层（Data Link Layer） 3．网络层（Network Layer） 4．传输层（Transport Layer） 5．会话层（Session Layer） 6．表示层（Presentation Layer） 7．应用层（Application Layer） 3.1.3　层间关系 1．层间的服务关系 2．服务原语 3．层间的数据格式 3.2 TCP/IP的体系结构 3.2.1 TCP/IP与OSI参考模型的比较 （1）OSI参考模型有7层，TCP/IP只有4层。 （2）OSI参考模型体系比较复杂，而且设计先于实现。 （3）正是由于TCP/IP边研究、边实践，不但得到政府部门、大学和研究单位的参与，还得到了众多设备制造商家的参与和支持，能够立竿见影地付诸实现。而OSI则缺少应有的商业动力，实现较为缓慢。 （4）OSI参考模型在内涵上也存在某些不足。 （5）至今能够完全实现OSI参考模型的系统并不多，TCP/IP事实上已成为目前网际互连的国际标准和工业标准。 （6）但是OSI参考模型作为一个完整、严谨的体系结构。 （7）TCP/IP目前面临的主要问题有地址空间问题、QoS问题和安全问题等。 TCP/IP为重点，按照下面的层次结构进行讲述，并将保存ISO/OSI的指导思想和重要内容。 3.2.2 TCP/IP的分层结构 1．应用层 ? 简单消息传送协议（Simple Message Transfer Protocol，SMTP）； ? 文件传输协议（File Transport Protocol，FTP）； ? 远程通信网（Telecommunication network，TELNET）协议； ? 域名系统（Domain Name System，DNS）协议； ? 简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol，SNMP）； ? 纯文件传输协议（Trivial File Transfer Protocol，TFTP）等。 2．传输层 3．网络层 3.3 物理层协议 3.3.1 物理层的功能 3.3.2 物理层的具体作用 （1）定义了计算机设备与传输介质之间的接口特性。 ① 机械特性： ② 电气特性： ③ 功能特性： ④ 规程特性： （2）传输速率：定义每个比特的持续时间。 （3）传输方式：对单工、半双工和全双工的选择。 （4）拓扑结构的选择。 （5）位同步：必须使收发双方的时钟保持同步。 （6）线路配置：点到点连接或点到多点连接。 3.3.3 物理层协议及特性 1．机械特性 2．电气特性 3．功能特性 4．规程特性 3.3.4 常用的物理层标准 1．EIA-232-E接口标准 2．RS-449接口标准 3．数字传输中常用的电平标准 4．X.21建议书 3.4 编码和调制技术 3.4.1 数字数据编码为数字信号 1．单极性不归零码（NRZ码） 2．单极性相位编码（曼彻斯特码） 3．差分曼彻斯特码 4．交替反转（Alternate Mark Inversion，AMI）码 5．三阶高密度（High Density Bipolar3，HDB3）码 3.4.2 数字数据调制为模拟信号 （1）数据传输率（R）：每秒传输数据的位数，是计算机上的数据发送速率，不是数据链路上的数据传输速率，其单位是每秒位数（bit/s）。 （