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1、网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心第三章第三章OSI体系结构和物理层体系结构和物理层中中 北北 大大 学学 电电 子子 与与 计计 算算 机机 科科 学学 技技 术术 学学 院院School of Electronics and Computer Science and Technology.NUC 交换交换交换交换今日汗水，今日汗水，路由路由路由路由明朝辉煌明朝辉煌第1页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心3 OSI体系结构和物理层体系结构和物理层本章内容计算机网络体系结构物理层（协议、传输介质、设备）
2、编码与调制技术第2页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心3-1 计算机网络体系结构计算机网络体系结构计算机网络是由多个互连结点组成，结点之间要不停地交换数据和控制信息。要做到有条不紊地交换数据，每个结点都必须恪守一些事先约定好规则。我们把这种由通信双方共同恪守通信语义和通信规则集合称为网络协议。一个网络协议从功效角度讲主要由以下三要素组成：语法：即用户数据与控制信息结构和格式；语义：即需要发出何种控制信息，以及完成动作与做出响应；时序：即对事件实现次序详细说明和速度匹配。第3页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中
3、中心心计算机网络体系结构计算机网络体系结构网络协议是实现计算机网络必要条件之一。对于一个功效完备计算机网络而言，完整数据交换需要建立一套复杂协议集，复杂网络协议最好组织方式是层次结层次结构构模型。这种相关协议集合即组成网络体系结构。世界上第一个网络体系结构是IBM企业于1974年提出SNA（System Network Architecture，系统网络体系结构）。第4页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心OSI和和TCP/IP第5页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心ISO/OSI参考模型参考模型 国际标
4、准化组织ISO公布标准是ISO/IEC7498，又称为X.200提议。该体系定义了网络互连七层框架结构，即OSI（Open Systems Interconnection）开放系统互连参考模型。在这一框架下，ISO又深入详细要求了每一层功效，以实现开放系统环境中互连性（Interconnection）、互操作性（Interoperation）和应用可移植性（Portability）第6页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心为何要制订为何要制订OSI模型？模型？多机种计算机之间进行通信时对话非常困难通信软件开发费用相当高唯一可行方法是使计算机生产厂家实
5、现一套共同对话标准OSI是一个定义异种计算机连接标准主体结构“开放”表示它能够连接任何两个恪守参考模型和相关标准异种计算机系统 第7页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心OSI模型好处模型好处 简化了网络通信设计复杂性。依据所完成处理或技术上显著不一样来划分层次.易于实现技术上更新换代 第8页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心OSI模型中层次之间关系模型中层次之间关系层与层之间关系是上下连接关系，下层对上层提供服务，每层都利用下一层所提供服务实现该层功效。并向上层提供服务。上层无须去详细考虑（也没必要考虑
6、）下层为提供完成所需服务而采取细节（方法、伎俩、路径），能够实现透明传输。下层要确保向上层传输信息质量。包含：错误检验、流量和速度控制，实现成本等。第9页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心OSI标准三级抽象标准三级抽象OSI标准制订过程中采取方法是将整个庞大而复杂问题划分为若干个轻易处理小问题，这就是分层体系结构方法。在OSI中，采取三级抽象：体系结构体系结构：定义了开放系统层次结构、层次之间相互关系以及各层所包含可能服务。服务定义服务定义：详细说明了各层提供服务。协议规程说明协议规程说明：定义应该发送什么样控制信息，以及应该用怎样过程来解释这个控
7、制信息。第10页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心OSI层次结构层次结构将整个通信功效划分为七个层次，划分层次标准是：网中各结点都有相同层次不一样结点同等层含有相同功效同一结点内相邻层之间经过接口通信每一层使用下层提供服务，并向其上层提供服务不一样结点同等层按照协议实现对等层之间通信服务、接口、协议第11页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心名词术语解释名词术语解释层次层次：网络体系结构基本组成部分 实体实体：每层中实现该层某一功效软件或硬件，它也实现与另一个系统中同等实体通信协议 同等实体同等实体：相互
8、通信一对结点在同一层中相对应实体协议协议：在某一个详细层次中指导实体之间通信规则在层中，层协议定义了为实现层服务，实体应怎样与另外一个结点中同等实体进行信息交换。句法协议规则定义了所交换信息格式语义规则定义了发送者与接收者所必须完成操作，如：在什么条件下，数据必须重发、回答或拒绝。第12页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心名词术语解释名词术语解释服务服务：为上层提供 技术基础 和 通信伎俩 被高层看得见功效 服务访问点服务访问点 SAP：在网络同一个结点中，相邻两层实体，相互作用地方。每个实体经过SAP与它上、下层中实体通信 第13页网网络络工工程
9、程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心开放系统互连参考模型结构开放系统互连参考模型结构第14页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心物理层物理层物理层主要作用是产生并检测电压发送和接收带有数据电气信号。物理层不提供数据纠错服务，但在物理层上能对数据传输速度作一定控制，并能监测数据犯错率。物理层传输电气信号载体被称为位流或比特流第15页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心数据链路层数据链路层数据链路层位于OSI模型第二层，数据链路层主要作用是把从网络层接收到数据分割成能够被物理层传输
10、帧，数据链路层直接控制着网络层与物理层通信。第16页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心数据链路层数据链路层经过数据链路层协议，在不太可靠物理链路上实现可靠数据传输。第一个有意义层次。有很强纠错功效（CRC校验）。差错恢复：方法是通知发送方重发出现错误报文。流量控制：为了使网络中信息尽快流动，以防止整个网络或用户过载。提供串行通信中字符和帧同时，该层必须产生和识别帧边界。数据链路层由下面物理层提供支持，它在物理上相互连接结点间为上一层提供显然没有差错链路。第17页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网络层网
11、络层网络层位于OSI模型第三层，网络层主要负责将分组从源端传输到目标端，这可能要跨越多个网络（链路）。传输层负责将完整报文进行端到端传输，而网络层则确保每一个分组能够从它源端抵达目标端。第18页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网络层网络层为数据分组进行路由选择，并负责通信子网流量控制、拥塞控制。网络层协议设计就是要确保发送端传输层所传下来数据分组能准确无误地传输到目标站传输层。网络层数据单元为分组。对于一个通信子网，各结点只包含到网络层为止低三层协议，对于分组交换网络，只有经过网络层才能实现两个系统间通信。第19页网网络络工工程程专专业业实实训训
12、中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心传输层传输层传输层负责将报文能准确、可靠、次序地进行源端到目标端（端到端，end-to-end）传输。第20页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心传输层传输层基本功效：提供端到端（进程-进程）可靠通信，即向高层用户屏蔽通信子网细节，提供通用传输接口。主要功效：把传输地址映射为网络地址把端到端传输连接复用到网络连接上传输连接管理端到端次序控制、差错检测及恢复、分段处理及QoS监测，加速数据传送传输协议简单/复杂决定于子网服务多少 第21页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实
13、训训中中心心会话层会话层会话层作用主要是在网络中不一样用户、节点之间建立和维护通信通道，同时两个节点之间会话，决定通信是否被中止以及中止时决定从何处重新发送。会话层责任主要有：对话控制、同时第22页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心表示层表示层表示层为开放系统两个进程之间传送数据提供格式变换服务，以使应用层能了解所交换数据意义。数据格式化、数据压缩、数据加密第23页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心应用层应用层应用层直接面对用户进程，主要功效是为应用系统提供访问OSI环境接口和服务。第24页网网络络工工
14、程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心OSI七层参考模型七层参考模型4.传输层传输层2.数据链路层数据链路层3.网络层网络层1.物理层物理层5.会话层会话层 6.表示层表示层 7.应用层应用层面向用户应用面向用户应用面向数据传输面向数据传输OSI关键思想是两个终端用户在远程通讯网络中通讯能够分成层，每层有自己功效集。层与层之间相互独立而又相互依靠第25页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心协议数据单元协议数据单元协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit）是指某层对等实体之间通信时，该层协议所操纵数据单元
15、。在OSI参考模型中，每一层都有特定协议数据单元PDU，是一定格式固定长度或可变长度信息包。第26页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心层间服务关系层间服务关系第27页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心层间数据格式层间数据格式SAP第28页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心附附：服务原语：服务原语OSI模型中，将服务原语划分为四类：请求(request)：由服务用户发往服务提供者，请求它完成某项工作，如发送数据。指示(indication)：由服务提供者发往服
16、务用户，指示发生了一些事件。比如说，接收到一个远地送来数据。这些事件往往是由服务提供者远地对等实体应远地服务用户请求采取一些动作而发生。响应(response)：由服务用户发往服务提供者，作为对前面发生指示响应。确认(confirm)：由服务提供者发往服务用户，作为对前面发生请求证实。第29页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心四类服务原语间关系四类服务原语间关系确认服务：要使用请求、指示、响应和证实四类原语。非确认服务：只使用请求和指示两类原语。第30页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心对等通信对等通信
17、在发送/接收端同一层次中实体，称为同等实体，在概念上能够认为信息是在同等实体之间进行传输。但同等实体之间，并不存在直接物理连接，所以这种传输称为虚拟传输。同等实体之间信息交换详细是由下边层次实际传输来完成。同等实体之间协议作用是使同等实体在接收到下层信息以后，能够进行正确操作。即：同等实体之间，使用共同标准或约定，来封装和拆装信息，以确保双方能够相互了解对方信息含义。第31页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心层次结构模型中数据通信过程层次结构模型中数据通信过程物理通信设备A设备B中间节点中间节点应用层7-6层接口表示层6-5层接口会话层5-4层接口
18、传输层4-3层接口网络层3-2层接口数据链路层2-1层接口物理层应用层7-6层接口表示层6-5层接口会话层5-4层接口传输层4-3层接口网络层3-2层接口数据链路层2-1层接口物理层7654321对等协议（第7层）对等协议（第6层）对等协议（第5层）对等协议（第4层）网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层第3层第2层第1层第3层第3层第2层第1层第2层第1层第32页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心数据封装数据封装传输层传输层 数据链路层数据链路层物理层物理层 网络层网络层 数据数据数据数据传输层报头传输层报头数据数据网络层报头网络层报头数据
19、数据数据链路层报头数据链路层报头0101110101001000010 表示层表示层应用层应用层会话层会话层报文报文Segment分组分组Packet比特比特Bit数据帧数据帧Frame第33页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心数据通信过程数据通信过程7654321L7数据L7数据H6L6数据H5L5数据H4L4数据H3L3数据H2010101000011110000101010T27654321L7数据L7数据H6L6数据H5L5数据H4L4数据H3L3数据H2010101000011110000101010T2传输媒体传输媒体传输媒体传输媒体第
20、34页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心数据拆封数据拆封数据数据网络层报头网络层报头+传输层报头传输层报头+数数据据数据链路层报头数据链路层报头传输层报头传输层报头+数据数据网络层报头网络层报头数据数据传输层报头传输层报头0101110101001000010传输层传输层 数据链路层数据链路层物理层物理层 网络层网络层 表示层表示层应用层应用层会话层会话层第35页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心OSI参考模型中参考模型中PDU传输过程传输过程第36页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工
21、程程专专业业实实训训中中心心对对OSI参考模型评价参考模型评价OSI参考模型是国际标准化组织ISO制订一个国际标准，不过，它并没有成为实际上国际标准，取而代之是TCP/IP协议。实际上OSI参考模型和TCP/IP参考模型二者之间有着共同之处，即都采取层次模型结构，在一些层次上有着相同功效。但二者都存在着本身缺点，都不是完美。OSI作为一个国际标准出台，却没有成为实际中标准，究其原因有两方面：历史原因本身缺点第37页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心TCP/IP协议栈协议栈协议栈：利用一组协议完成OSI所实现功效；TCP/IP协议栈：是一组由不一样协
22、议组合在一起组成。应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层应用层传输层传输层Internet层层网络接口层网络接口层第38页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心TCP/IP协议体系协议体系按照层次结构思想，TCP/IP协议分布于不一样层次，组成了一组从上到下单向依赖协议栈或协议簇。第39页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心TCP/IP协议特点协议特点开放协议标准，能够无偿使用，而且独立于特定计算机硬件和操作系统；独立于特定网络硬件，能够运行在局域网
23、、广域网，更适应于互联网中；统一网络地址分配方案，将整个TCP/IP网际设备地址实现唯一编址；标准化高层协议，能够提供各种可靠用户服务。第40页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心TCP/IP协议体系协议体系第41页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心应用层协议分类应用层协议分类依赖于面向连接TCP协议，主要有：文件传送协议FTP电子邮件协议SMTP超文本传输协议HTTP依赖于面向连接UDP协议，主要有：简单网络管理协议SNMP简单文件传输协议TFTP；既依赖于TCP协议，也能够依赖于UDP协议：域名服务D
24、NS第42页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心3-2 物理层物理层在OSI参考模型当中，物理层为数据链路层提供了一个物理连接，结构了一个透明通信信道来传输各种数据比特流。第43页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心物理层模型物理层模型 大多数网络体系结构物理层协议使用模型DTE（Data Terminal Equipment，数据终端设备）：泛指网络中信源或信宿设备，即网络中用户端设备，如主机、终端、各种I/O设备等；DCE（Data Communication Equipment，数据通信设备）：是对网
25、络设备通称，是用户端设备入网连接点，如调制解调器、多路复用器等。DCE（Data Circuit-terminating Equipment）数据电路端接设备第44页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心DTE 经过经过 DCE与通信传输线路相连与通信传输线路相连 DTEDCEDCE串行比特传输信号线与控制线通信环境通信设施DTE信号线与控制线用户设施用户环境第45页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心物理层协议物理层协议 OSI参考模型中物理层协议是关于DTE和DCE或其它通信设备之间接口一组约定，主要处理
26、网络结点物理链路怎样连接问题。DTE和DCE之间接口必须高度协调工作，这需要对DTE和DCE接口进行标准化，这种接口标准就是所谓物理层协议。所以，物理层协议也常称为物理层接口协议。第46页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心物理层物理层物理层关心是以下一些内容：接口和媒体物理特征位表示传输速率位同时线路配置：设备与媒体连接物理拓扑：星状拓扑、环状拓扑、总线拓扑等等传输模式：单工、半双工或全双工。第47页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心物理层功效物理层功效 OSI参考模型物理层定义为：在物理信道实体之间合
27、理地经过中间系统，为比特传输所需物理连接建立、维持和拆除提供机械、电气、功效性和规程性伎俩。由此能够看出，物理层主要有以下三个基本功效：物理层连接建立、维持和拆除比特传输物理层管理第48页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心物理层接口特征物理层接口特征 物理层协议要求了DTE/DCE接口标准四个特征：机械特征电气特征功效特征规程特征依据这些接口标准特征，不一样计算机和设备制造厂家能够各自独立制造设备，并使各个不一样厂家产品能够相互兼容。第49页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心机械特征机械特征 DTE和D
28、CE接口问题首先包括到机械问题，即要求机械上分界方法。DTE和DCE之间有许多条线路，通常采取连接器实现机械上互连，即一个设备（如DTE）引出导线连接插头，另一个设备（如DCE）引出导线连接插座，然后经过插头和插座将二者设备连接起来。为了使不一样厂家生产DTE和DCE设备便于互连，物理层机械特征对于连接器几何参数，包含连接器引脚数量、排列方式、几何尺寸等作出详细要求。第50页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心常见连接器标准常见连接器标准 标准几何参数适用范围兼容标准(EIA)引脚排列两端固定点间距ISO-21102513/12 46.9147.17
29、mm音频调制解调器232、366AISO-2593349/8/9/842.6743.08mmV.35提议宽带调制解调器无ISO-490237919/185/463.3763.63mm24.8725.12mm音频和宽带调制解调器449ISO-4903158/733.2033.45mmX.20/X.21/X.22提议公共数据接口第51页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心Connections at the CSU/DSURouter connectionsRouter connectionsEIA/TIA-232EIA/TIA-449EIA-530V.
30、35X.21End user deviceService ProviderDTEDCE第52页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心电气特征电气特征 物理层电气特征是相关电气接口方面详细要求，主要包含两个方面：电气接口连接方式和电气参数 RS-232标准电气特征接口接口电电路方式路方式单单端端驱动驱动非差分接收非差分接收电电路路速率上限20kb/s距离上限15m输出阻抗Ro300输入阻抗Ri37k 逻辑“1”155V负电平 逻辑“0”515V正电平第53页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心功效特征功效特征
31、物理层功效特征是对连接器各芯线含义、功效以及和各信号之间对应关系要求。EIA-RS-232为例，RS-232功效特征定义了ISO-2110标准25芯接口线中20根信号线，剩下5根中2根作为保留线，以供测试用，3根未作定义。20根接口信号线按功效分为5类：A类为接地线接地线；B类为数据线数据线；C类为控制线控制线；D类为定时线定时线；S类为次信道信号线次信道信号线。第54页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心规程特征规程特征 物理层规程特征是对接口界面上进行信号传输控制过程和控制步骤要求。是DTE和DCE为建立、维持、释放线路连接等过程中，所要求各控制
32、信号改变协调关系。不一样接口标准，其规程特征不一样。规程特征对于不一样网络、不一样通信设备、不一样通信方式、不一样应用，各自有不一样规程特征。第55页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心物理层协议物理层协议 在物理层，OSI参考模型采纳了各种现成协议，其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN以及FDDI、IEEE802.3、IEEE 802.4、IEEE 802.5物理层协议。RS-232 RS-449第56页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心EIA-RS-232EIA-RS-232
33、是美国电子工业协会EIA于1962年颁布，并于1963年修改为RS-232A，1965年修改为RS-232B，1969年修改为RS-232C，1987年修改为RS-232D，1991年又修订为EIA-232-E。统称为EIA-RS-232标准。机械特征：DB-25（1312引脚）；电气特征：负逻辑逻辑0相当于对信号地线有+5+15V电压，表示数据0或控制线接通状态；逻辑1相当于对信号地线有515V电压，表示数据1或控制线断开状态；电缆长度不超出15米，数据传输率不超出20kbps。第57页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心EIA-RS-232接口功
34、效特征接口功效特征RS-232功效特征定义了ISO-2110标准25芯接口线中20根信号线，剩下5根中2根作为保留线，以供测试用，3根未作定义。20根接口信号线按功效分为5类：A类为接地线；B类为数据线；C类为控制线；D类为定时线；S类为次信道信号线。表2-4 EIA-RS-232接口功效特征引脚引脚编编号号线线路名称路名称功效说明线线路路类类型型方向方向1AA保保护护地地地地线线2BA发发送数据送数据数据数据线线DTEDCE3BB接收数据接收数据数据数据线线DCEDTE4CA请请求求发发送送控制控制线线DTEDCE5CB允允许发许发送送控制控制线线DCEDTE6CC数据通信数据通信设备设备就
35、就绪绪控制控制线线DCEDTE7AB信号地信号地地地线线8CF载载波波检测检测控制控制线线DCEDTE9（保留供（保留供测试测试用）用）10（保留供（保留供测试测试用）用）11（未定（未定义义）12SCF次信道次信道载载波波检测检测次信道控制次信道控制线线DCEDTE13SCB次信道去除发送次信道控制次信道控制线线DCEDTE14SBA次信道次信道发发送数据送数据次信道数据次信道数据线线DTEDCE15DB发发送器定送器定时时定定时时信号信号DCEDTE16SBB次信道接收数据次信道接收数据次信道数据次信道数据线线DCEDTE17DD接收器定接收器定时时定定时时信号信号DCEDTE18（未定（
36、未定义义）19SCA次信道次信道请请求求发发送送次信道控制次信道控制线线DTEDCE20CD数据数据终终端就端就绪绪控制控制线线DTEDCE21CG信号信号质质量量检测检测控制控制线线DCEDTE22CE振振铃铃指示指示控制控制线线DCEDTE23CH/CI数据信号速率数据信号速率选择选择控制控制线线DCEDTEDTEDCE24DA发发送器定送器定时时定定时时信号信号DTEDCE25（未定（未定义义）第58页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心EIA-RS-232规程特征规程特征 CD 数据终端就绪DTEDCECC 数据通信设备就绪DCEDTECA
37、请求发送DTEDCECB 允许发送DCEDTE第59页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心EIA-232/V.24信号定义信号定义 在一些情况下，能够只用9个引脚（振铃指示不用）。这么就能够使用9根引脚插座。第60页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心利用虚利用虚MOEM连接两台计算机连接两台计算机插头插头插座插座计算机虚调制解调器计算机（1）保护地（2）发送（3）接收（4）请求发送（5）允许发送（6）DCE 就绪（7）信号地（8）载波检测（20）DTE 就绪（22）振铃指示（1）保护地（2）发送（3）接收
38、（4）请求发送（5）允许发送（6）DCE 就绪（7）信号地（8）载波检测（20）DTE 就绪（22）振铃指示第61页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心EIA-RS-232兼容标准兼容标准许多产品厂商都声称自己串行接口是“与EIA-RS-232标准兼容”，这只是说，该产品电气特征和机械特征与接口RS-232标准没有矛盾。第62页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心RS-449接口标准接口标准 EIA-RS-232是取得广泛使用串行通信接口标准，但也存在缺点，主要表现为：数据传输速率和传输距离有限，其速率限于
39、20kb/s，距离为15m；采取单端驱动非差分接收电路，电气性能不佳，易受干扰；每个信号只有一根导线，两个传输方向共用一个信号地线，各信号成份之间易产生串扰。为处理以上问题，EIA于1973年开始着手对RS-232进行修改，并在19771979年间颁布RS-449、RS-423A和RS-422A系列标准。第63页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心RS-449系列协议系列协议 RS-449采取了ISO-4902标准37芯连接器和9芯连接器两种物理接口，在电气方面则应用了集成电路技术。RS-423A：要求电气特征为非平衡传输，有公共地，电缆长度10米，
40、最大数据率为300kbps;RS-422A：要求电气特征为平衡传输，无公共地，电缆长度超出60米，最大数据率为2Mbps 电气特征RS-422ARS-423A机械特征RS-449功效特征规程特征第64页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心X.21提议书提议书EIA-232是为在模拟信道上传输数据而制订一个接口标准。在1976年CCITT经过了数字信道接口标准提议书X.21。X.21要求了用户DTE在建立和释放一个呼叫时应该和DCE交换哪些信息。数字信道当然不需要使用调制解调器。所以这里DCE不再表示调制解调器，而是DTE和网络接口一个设备。机械特征：
41、15根引脚功效特征：8条信号线第65页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心X.21使用使用8条信号线条信号线 DTEDCET（发送）（发送）C（控制）（控制）R（接收）（接收）I（指示）（指示）S（位定时）（位定时）B（字节定时，可选）（字节定时，可选）Ga（DTE公共回线）公共回线）G（地）（地）第66页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心X.21bis 提议提议为了使基于现行接口标准EIA-232/V.24设备易于向X.21标准过分，CCITT又制订了一个X.21bis提议书。X.21bis接口与X.2
42、1相同，但数据网使用是模拟信道，而DCE是同时工作调制解调器。主叫主叫DTEDCEC接通，接通，T=0R=“+.+”T=被叫地址被叫地址R=呼叫进行信号呼叫进行信号R=1，I接通接通T=数据数据C断开，断开，T=0R=0，I断开断开建建立立连连接接拆拆除除连连接接第67页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心补充：补充：CCITT物理层协议物理层协议我们知道，计算机网络最早使用是模拟电话信道。所以，国际电报与电话咨询委员会CCITT较早地开发和建立了适合于电话网标准，这些标准与当前最流行EIA系列标准相兼容，作为DTE和DCE之间模拟接口标准，其应用非
43、常广泛。V系列针对以电话网作为基础模拟通信设备X系列针对以公共数据网为基础数字通信设备I 系列（针对综合业务数字网ISDN）第68页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心传输介质传输介质第69页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心RJ-45直通线交叉线跳线DTE：网络终端设备Computer、RouterDCE：网络通信设备Switch、Modem第70页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心5类双绞线线序类双绞线线序直连网线交叉网线Side 1Side 2Side
44、112345678123456781=白白/橙橙2=橙橙3=白白/绿绿4=蓝蓝5=白白/蓝蓝6=绿绿7=白白/棕棕8=棕棕Side 2Side 1Side 2Side 1Side 212345678123456781=白白/橙橙2=橙橙3=白白/绿绿4=蓝蓝5=白白/蓝蓝6=绿绿7=白白/棕棕8=棕棕1=白白/橙橙2=橙橙3=白白/绿绿4=蓝蓝5=白白/蓝蓝6=绿绿7=白白/棕棕8=棕棕1=白白/橙橙2=橙橙3=白白/绿绿4=蓝蓝5=白白/蓝蓝6=绿绿7=白白/棕棕8=棕棕第71页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心常见设备接口常见设备接口Quidw
45、ay R系列路由器第72页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心V.35规程机械特征规程机械特征DB34（外接网络端）-DB50（路由器端）DTE端为34针型插头DCE端为34孔型插头第73页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心常见光纤接头常见光纤接头FCFCPCPC型光尾纤接头外形图型光尾纤接头外形图SCSCPCPC型光尾纤接头外形图型光尾纤接头外形图ST-PCST-PC型光尾纤接头外形图型光尾纤接头外形图FC/PCFC/PCSC/PCSC/PC型光尾纤外形图型光尾纤外形图第74页网网络络工工程程专专业业实
46、实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心物理层设备物理层设备-中继器中继器 负责在两个节点物理层上按位传递信息，完成信号复制、调整和放大功效，以此来延长网络长度。第75页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心中继器功效中继器功效 第76页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心中继器作用中继器作用用中继器可扩大网络范围用中继器可增加网络节点数目用中继器可互连不一样传输介质光电转换器 第77页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心使用中继器注意事项使用中继器注
47、意事项 中继器无路径检测和交换功效，不能过滤网络业务，只是将全部经过数据都转发到全部输出段，而不论它是否需要去那里，致使网络上有过多无效业务量，增加了网络负载；不具备检错和纠错功效，犯错数据单元仍被传递；中继器还会引入设备时延。所以，中继器只有当网络负载很轻和网络延时要求不高条件下才能使用。使用中继器应该注意两点：不能形成环路，环路将造成广播风暴而使网络瓦解；考虑到网络传输延迟和负载情况，不能无限制地使用中继器。第78页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心以太网以太网5-4-3法则示意法则示意 第79页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络
48、工工程程专专业业实实训训中中心心物理层设备物理层设备-集线器集线器 集线器Hub是中继器一个扩展形式，是一个多端口中继器，属于OSI参考模型物理层网络连接设备。集线器是以星形拓扑结构连接网络结点一个中枢网络设备。第80页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心集线器分类集线器分类 Hub分类端口数量8口、16口、24口带宽10 Mb/s、100 Mb/s、10/100 M/ps配置形式独立式、堆叠式、模块式管理方式切换式、共享式、堆叠共享式工作方式被动无源、主动有源、智能、交换第81页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训
49、训中中心心独立式集线器独立式集线器 最简单集线器经过逻辑以太网总线网络或令牌环网提供着中央网络连接，以在物理上以星形形式连接起来。这种集线器普通提供固定端口数（通常是4、8、12或24个端口），用于一个计算机工作组，适合于较小独立部门，如家庭、办公室或试验室环境。这种集线器很多没有管理软件或协议来为我们提供网络管理功效。它能够是无源，也能够是有源，有源集线器使用更多。第82页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心堆叠式集线器堆叠式集线器 堆叠式集线器类似于独立式集线器，但它有一个特殊高速端口能够把集线器堆叠起来以取得更加好效果。从逻辑上来看，堆叠式集线
50、器代表了一个大型集线器。也就是说，集线器能够堆放在一起（也被称为堆栈式集线器）。第83页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心堆叠菊花链堆叠菊花链第84页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心堆叠堆叠-主从式主从式第85页网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心网网络络工工程程专专业业实实训训中中心心模块式集线器模块式集线器 模块式集线器也被称为底盘集线器，它能够经过底盘上主板和插槽提供大量可选接口选项，能够插入不一样适配器。其中一些集线器带有冗余底板和电源，还有风扇。同时，有些模块允许我们无须关闭整个集线器便