第2章现代通信网基础技术及其发展4-5

1、p什么是交换？什么是交换？p为什么要使用交换？为什么要使用交换？p交换有哪些技术？交换有哪些技术？p交换技术有哪些分类？交换技术有哪些分类？p如何实现交换技术？如何实现交换技术？p现代交换技术设备有哪些？现代交换技术设备有哪些？p现代交换技术设备又是如何实现的？现代交换技术设备又是如何实现的？1、首先这个图能、首先这个图能看到什么现象？看到什么现象？2、这个图你能、这个图你能想到什么？想到什么？3、作为通信，你认、作为通信，你认为哪个图最好？为哪个图最好？4、这几个图与交换、这几个图与交换有什么联系呢？有什么联系呢？这就是一个简单交换网络，你能这就是一个简单交换网络，你能看出这里边有需要掌握的

2、知识吗？看出这里边有需要掌握的知识吗？设设 备备 组网方式组网方式传输方式传输方式 信息发送方式信息发送方式数据处理方式数据处理方式 复杂组网方式复杂组网方式组网的多功能服务组网的多功能服务交换交换接点接点同理，你能看出这里边有需要掌同理，你能看出这里边有需要掌握的知识吗？握的知识吗？设备、组网方式、传输方式、信息发送设备、组网方式、传输方式、信息发送方式、数据处理方式、复杂组网方式、方式、数据处理方式、复杂组网方式、组网的多功能服务有哪些？有什么不同？组网的多功能服务有哪些？有什么不同？中国中国县县省省市市镇镇镇镇用户用户用户用户用户用户省省县县镇镇镇镇用户用户用户用户用户用户用户用户用户用

3、户县县市市镇镇镇镇用户用户用户用户用户用户县县镇镇镇镇用户用户用户用户用户用户用户用户用户用户省级接入省级接入交换机交换机省级接入省级接入交换机交换机市级接入市级接入交换机交换机市级接入市级接入交换机交换机县级本地县级本地交换机交换机县级本地县级本地交换机交换机县级本地县级本地交换机交换机县级本地县级本地交换机交换机镇级本地镇级本地交换机交换机镇级本地镇级本地交换机交换机镇级本地镇级本地交换机交换机镇级本地镇级本地交换机交换机镇级本地镇级本地交换机交换机镇级本地镇级本地交换机交换机电话机电话机电话机电话机电话机电话机电电话话机机电话机电话机电话机电话机电电话话机机电话机电话机电话机电话机中继线

4、中继线用户线用户线美国美国日本日本大型汇接大型汇接交换机交换机组网方式示例组网方式示例什么是交换？什么是交换？ 交换就是交换就是“转发转发”。就是在以上公共网络的终端用户之。就是在以上公共网络的终端用户之间，按所需目的来互相实现传递话音、数据、图像、视频间，按所需目的来互相实现传递话音、数据、图像、视频等消息的方式。等消息的方式。 有的也称为有的也称为“路由路由”，不过使用时具体不同。交换机使，不过使用时具体不同。交换机使用在用户与用户之间，路由器使用在外网、内网之间。用在用户与用户之间，路由器使用在外网、内网之间。交换的功能是什么？交换的功能是什么？ 交换的功能就是要实现：业务的汇聚、转接、

5、分配。交换的功能就是要实现：业务的汇聚、转接、分配。就是解决就是解决N个用户之间相互通信的问题。个用户之间相互通信的问题。为什么要使用交换？为什么要使用交换？ 主要是：主要是： （1）减少浪费；）减少浪费； （2）提高传输设备的利用率；）提高传输设备的利用率； （3）降低系统费用；）降低系统费用； （4）提高远距离传输的速率；）提高远距离传输的速率；交换技术有哪些分类？交换技术有哪些分类？面向连接型面向连接型无连接型无连接型面向连接型网络面向连接型网络无连接型网络。无连接型网络。p 就是必须满足就是必须满足源端和目的端源端和目的端三个阶段条件三个阶段条件：连接建立、连接建立、数据传输和连接释放

6、数据传输和连接释放的网络称为面向连接型网络。的网络称为面向连接型网络。p 其中连接建立和连接释放阶段传递的是控制信息，用其中连接建立和连接释放阶段传递的是控制信息，用户信息则在数据传输阶段传输。户信息则在数据传输阶段传输。p 三个阶段中三个阶段中最复杂和最重要最复杂和最重要的阶段是的阶段是连接建立阶段连接建立阶段，它是源端到目的端的连接的路由，并在沿途的交换节点它是源端到目的端的连接的路由，并在沿途的交换节点中保存该连接的状态信息，这些连接状态信息说明了属中保存该连接的状态信息，这些连接状态信息说明了属于该连接的信息在交换节点应被如何处理和转发。于该连接的信息在交换节点应被如何处理和转发。p

7、连接建立可以是连接建立可以是物理连接，物理连接，也可以是也可以是逻辑连接逻辑连接，但，但这种区别用户并不关心，它本身也不是影响服务质量的这种区别用户并不关心，它本身也不是影响服务质量的主要因素。主要因素。数据传输完毕后，网络负责释放连接数据传输完毕后，网络负责释放连接。简单简单控制控制复杂复杂电电路路交交换换快快速速电电路路交交换换异异步步传传输输模模式式帧帧中中继继分分组组交交换换打电话打电话走侧路走侧路电路交换电路交换分组交换分组交换帧中继帧中继ATM技术技术数据报方式数据报方式根据交换方根据交换方式，目前在式，目前在广域通信网广域通信网中使用的交中使用的交换技术主要换技术主要有：有：用于

8、电话网用于电话网见教材见教材P34用于计算机间数据业务用于计算机间数据业务分分为为虚电路方式虚电路方式用于电话网用于电话网高效、经济、可靠、灵活高效、经济、可靠、灵活信元是它的分组单元信元是它的分组单元设计目标设计目标1电路交换基本原理电路交换基本原理 电路交换（电路交换（Circuit Switching）是在通）是在通信网中任意两个或多个用户终端之间建立信网中任意两个或多个用户终端之间建立电路暂时连接的交换方式，暂时连接独占电路暂时连接的交换方式，暂时连接独占一条电路并保持到连接释放为止。一条电路并保持到连接释放为止。 电路交换系统有两种交换方式：空分电路交换系统有两种交换方式：空分交换和

9、时分交换。交换和时分交换。（1）空分交换）空分交换 空分交换是入线在空间位置上选择出空分交换是入线在空间位置上选择出线并建立连接的交换。线并建立连接的交换。（2）时分交换）时分交换 时分交换是时分多路复用（时分交换是时分多路复用（TDM）在）在交换上的具体应用。交换上的具体应用。1234512345出 线入线AB空分接续示意图p N条入线通过n*m接点矩阵选择到m条出线或某一指定出线，但节点同一时间只能为一次呼叫利用，直到通信结束才释放。帧帧11234516帧帧2端口端口 1端口端口 4帧帧2帧帧1端口端口 1端口端口 212211122（2 2）空间接线器工作原理）空间接线器工作原理时间时间

10、 0时间时间 121 1时分接续示意图K1K2K3K4Kn234n公 共 话 路 1时分接续示意图K1K2K3K4Kn234n公 共 话 路（1）电路交换的主要优点）电路交换的主要优点 信息传输时延小。信息传输时延小。 数据信息以信号形式在通路中数据信息以信号形式在通路中“透明透明”传输，交换机对它不进行存储、分析和处传输，交换机对它不进行存储、分析和处理，因此，交换机的处理开销少。理，因此，交换机的处理开销少。 对数据信息的格式和编码类型没有限制。对数据信息的格式和编码类型没有限制。 电路交换的三个阶段：建立连接、通信、电路交换的三个阶段：建立连接、通信、释放连接释放连接 电路的接续时间较长

11、。电路的接续时间较长。 电路利用率低。电路利用率低。 在传输速率、信息格式、编码类型、同在传输速率、信息格式、编码类型、同步方式、通信规程等方面，通信双方必须步方式、通信规程等方面，通信双方必须完全兼容，这不利于不同类型的用户终端完全兼容，这不利于不同类型的用户终端之间实现互通。之间实现互通。 当一方用户忙或网络负载过重时，可能当一方用户忙或网络负载过重时，可能会出现呼叫不通的现象，这种现象称之为会出现呼叫不通的现象，这种现象称之为呼损呼损。电路交换方式目前主要用于电话通。电路交换方式目前主要用于电话通信网。信网。A A 和和 B B 通话经过四个交换机通话经过四个交换机通话在通话在 A A

12、到到 B B 的连接上进行的连接上进行(交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA1报文交换工作原理报文交换工作原理 报文就是用户拟发送的完整数据。报报文就是用户拟发送的完整数据。报文交换中，报文始终是以一个整体的结构文交换中，报文始终是以一个整体的结构形式在交换节点存储，然后根据目的地址形式在交换节点存储，然后根据目的地址转发。转发。 报文交换基本原理基于报文交换基本原理基于“存储存储转转发发”。 图图2-17 2-17 报文交换的一般信息格式报文交换的一般信息格式（1）报文交换的主要优点）报文交换的主要优点 链路利用率高。链路利用率高。 交换机以交换机以“存储存储转发转发”方

13、式传输方式传输数据信息，它不但可以起到匹配输入输出数据信息，它不但可以起到匹配输入输出传输速率的作用，易于实现各种不同类型传输速率的作用，易于实现各种不同类型终端之间的互通，而且还能起到防止呼叫终端之间的互通，而且还能起到防止呼叫阻塞、平滑通信业务量峰值的作用。阻塞、平滑通信业务量峰值的作用。 不需要收、发两端同时处于激活状不需要收、发两端同时处于激活状态。态。（2）报文交换的主要缺点）报文交换的主要缺点 传送信息通过交换网时延较长，而传送信息通过交换网时延较长，而且时延变化也大，这不利于交互型实时业且时延变化也大，这不利于交互型实时业务。务。 设备要求较高。交换机必须具有大设备要求较高。交换

14、机必须具有大容量存储、高速处理和分析报文的能力。容量存储、高速处理和分析报文的能力。1分组交换的工作原理分组交换的工作原理 分组交换在形式上仍采用报文交换分组交换在形式上仍采用报文交换“存储存储- -转发转发”技术。但它不像报文交换那技术。但它不像报文交换那样，以整个报文为交换单位，而是设法将样，以整个报文为交换单位，而是设法将一份较长的报文分解成若干固定长度的一份较长的报文分解成若干固定长度的“段段”，每一段报文应加上交换时所需要，每一段报文应加上交换时所需要的呼叫控制信息以及差错控制信息，形成的呼叫控制信息以及差错控制信息，形成一个规定格式的交换单位。一个规定格式的交换单位。 产生：电路交

15、换的呼叫和预约电路资源电路交换的呼叫和预约电路资源不适合数据业务的传输；世界上第一个分不适合数据业务的传输；世界上第一个分组交换网组交换网ARPANETARPANET，19691969年年; ;原理：存储转发存储转发H2H3H1H4ACBDE分组交换网以分组交换网以“分组分组”作为数据传输单元作为数据传输单元依次依次把各分组发送到接收端（假定接收端把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）在左边）数 据首部分组 1数 据首部分组 2数 据首部分组 3p 每一个每一个分组的首部都含有分组的首部都含有地址地址等控制信等控制信息。息。p 分组交换网中的结点交换机根据收到的分组交换网中的结点交换机根据收

16、到的分组的首部中的分组的首部中的地址信息地址信息，把分组，把分组转发转发到到下一个结点交换机。下一个结点交换机。p 用这样的用这样的存储转发存储转发方式，最后分组就能方式，最后分组就能到达到达最终目的地最终目的地。H1A分组交换网BDECH5H6H4H2H3H1 向向 H5 发送分组发送分组结点交换机主机在结点交换机 A 暂存查找转发表找到转发的端口在结点交换机 C 暂存查找转发表找到转发的端口在结点交换机 E 暂存查找转发表找到转发的端口最后到达目的主机 H5 在虚电路方式中，数据传送之前，必在虚电路方式中，数据传送之前，必须先在源与目的地之间须先在源与目的地之间建立一条逻辑连接，建立一条逻

17、辑连接，即虚电路即虚电路。虚电路是两个通信设备之间完。虚电路是两个通信设备之间完整的双向透明的整的双向透明的数据流路径数据流路径，而，而不是物理不是物理电路电路；然后各数据分组均沿着已经建立起；然后各数据分组均沿着已经建立起来的虚电路交换信息。一旦交换结束，立来的虚电路交换信息。一旦交换结束，立即拆除连接。即拆除连接。 （1）分组交换的主要优点）分组交换的主要优点 信息的传输时延较小，而且变化不信息的传输时延较小，而且变化不大，能较好地满足交互型通信的实时性要大，能较好地满足交互型通信的实时性要求。求。 易于实现链路的统计时分多路复用，易于实现链路的统计时分多路复用，提高了链路的利用率。提高了

18、链路的利用率。 容易建立灵活的通信环境，便于在传输容易建立灵活的通信环境，便于在传输速率、信息格式、编码类型、同步方式、速率、信息格式、编码类型、同步方式、通信规程等方面都不相同的数据终端之间通信规程等方面都不相同的数据终端之间实现互通。实现互通。 可靠性高。分组作为独立的传输实体，可靠性高。分组作为独立的传输实体，便于实现差错控制，从而大大地降低了数便于实现差错控制，从而大大地降低了数据信息在分组交换网中传输误码率，一般据信息在分组交换网中传输误码率，一般可达可达10-10以下。以下。 经济性好。信息以经济性好。信息以“分组分组”为单位在交为单位在交换机中进行存储和处理，节省了交换机的换机中

19、进行存储和处理，节省了交换机的存储容量，提高了利用率，降低了通信的存储容量，提高了利用率，降低了通信的费用。费用。 由于网络附加的信息较多，影响了分组由于网络附加的信息较多，影响了分组交换的传输效率。交换的传输效率。 实现技术复杂。交换机要对各种类型的实现技术复杂。交换机要对各种类型的分组进行分析处理，这就要求交换机具有分组进行分析处理，这就要求交换机具有较强的处理功能。较强的处理功能。优点：优点：高效、灵活、迅速、可靠；还通过标准接口，实高效、灵活、迅速、可靠；还通过标准接口，实现多种终端和网络的互连、支持点对点、点对多点通信现多种终端和网络的互连、支持点对点、点对多点通信等优点；等优点；缺

20、点：缺点：时延、抖动不适合实时业务，额外开销导致传输时延、抖动不适合实时业务，额外开销导致传输效率降低，管理控制复杂；效率降低，管理控制复杂；计算机数据是突发式的、而电路交换必须预约电路资源，在预约电路而没有数据发送的间隙对通信线路资源是很大的浪费，同时电路的呼叫建立过程对计算机通信来说也比较慢。H2H3H1H4ACBDE产生：业务需求、传输技术发展。业务需求、传输技术发展。19881988年年ITUITUT T正正式提出将式提出将ATMATM作为未来宽带通信网的复用、作为未来宽带通信网的复用、传输和交换模式。传输和交换模式。原理：固定长度的信元、统计复用、面向连接固定长度的信元、统计复用、面

21、向连接ATMATM 交换机交换机是一个快速分组交换机（交换容量高是一个快速分组交换机（交换容量高达数百达数百 Gb/sGb/s），其主要构件是：），其主要构件是：p 交换芯片交换芯片/ /交换矩阵交换矩阵(switching fabric)(switching fabric)p 若干个高速输入端口和输出端口若干个高速输入端口和输出端口p 必要的缓存必要的缓存 ATM 交换机abcdefgh交换矩阵输入信元输出信元优点： 高速、高吞吐率、低时延、高速、高吞吐率、低时延、QosQos保证保证，适合话音、，适合话音、数据与图像业务综合交换。数据与图像业务综合交换。缺点： 技术复杂技术复杂、桌面业务开

22、发欠缺导致应用缓慢、桌面业务开发欠缺导致应用缓慢应用： 骨干交换网、骨干交换网、VLANVLAN、电路仿真等、电路仿真等13种交换技术的性能种交换技术的性能 由表由表2-3可见，可见，3种交换技术各有优缺种交换技术各有优缺点。总的来衡量，报文交换和分组交换点。总的来衡量，报文交换和分组交换的性能比电路交换优越。的性能比电路交换优越。 交换方式交换方式性能性能电电 路路 交交 换换报报 文文 交交 换换分分 组组 交交 换换持续时间持续时间较长，平均较长，平均15s15s较短，只要通过交换机，较短，只要通过交换机，即可发送数据即可发送数据较短，若为虚电路方式，较短，若为虚电路方式，一般为一般为1

23、s1s传输时延传输时延短，偏差较小，短，偏差较小，一般为毫秒级一般为毫秒级长，偏差很大，一般达长，偏差很大，一般达1min 1min 或更长或更长短，偏差较大，一般低于短，偏差较大，一般低于200ms200ms传输可靠性传输可靠性一般，一般，1010-7-7较高，较高，1010-9-9高，高，1010-11-11业务过载反应业务过载反应拒绝接收呼叫拒绝接收呼叫将报文存储于交换机中，将报文存储于交换机中，节点时延增加节点时延增加可采用流控技术可采用流控技术异构终端互通性异构终端互通性无无有有有有同文报通信能力同文报通信能力无无有有有有传输带宽传输带宽固定带宽固定带宽动态使用带宽动态使用带宽动态使

24、用带宽动态使用带宽线路利用率线路利用率低低高高高高实时性业务实时性业务适用适用不适用不适用有条件适用有条件适用交换机费用交换机费用较低较低较高较高较高较高表表2-32-33 3种交换技术的性能比较种交换技术的性能比较 传播时延：传播时延：指信号在物理介质中传输指信号在物理介质中传输所花的时间。所花的时间。 传送时延：传送时延：指发送一个报文或分组所指发送一个报文或分组所需要的时间。这个时间与所用的线路传输需要的时间。这个时间与所用的线路传输速率和信息格式有关。速率和信息格式有关。 节点时延：节点时延：指节点交换机转发接收到指节点交换机转发接收到的报文或分组所需要的处理时间。的报文或分组所需要的

25、处理时间。 节点时延 传播时延 呼叫请求 呼叫请求 报文 传送时延 时间 报文 报文 报文 呼叫接受分组 分组 1 分组 1 分组 2 分组 3 A 数据报分组交换 报文交换 电路交换 呼叫请求分组 分组 1 分组 2 分组 2 分组 3 分组 3 B C D A B C D A B C D 图图2-18 32-18 3种交换技术的通信过程示意图种交换技术的通信过程示意图 传输报文或分组所需的实际时间与许多传输报文或分组所需的实际时间与许多因素有关，诸如节点交换机的数目、节点交因素有关，诸如节点交换机的数目、节点交换机的处理速度、报文或分组的长度、系统换机的处理速度、报文或分组的长度、系统的负

26、荷情况、线路的传输速率及质量等。这的负荷情况、线路的传输速率及质量等。这些因素对数据传输的影响最终都可以在时延些因素对数据传输的影响最终都可以在时延这一性能指标上反映出来。这一性能指标上反映出来。呼叫呼叫接受报文呼叫阶段数据传输时间P1P2P3P4P1P2P3P4P1P2P3P4P1P2P3P4P1P2P3P4P1P2P3P4电路交换报文交换分组交换快速分组交换报文A B C DA B C DA B C DA B C DpIPIP的应用发展迅速，而复杂昂贵的的应用发展迅速，而复杂昂贵的ATMATM又缺乏应用层的支又缺乏应用层的支持，如何使持，如何使IPIP能像能像ATMATM一样提供具有一样提

27、供具有QosQos的综合业务？的综合业务？pIPIP交换的出现是各公司竞争研究的结果交换的出现是各公司竞争研究的结果: : IpsilonIpsilon的的IPIP交换，交换，19961996； CiscoCisco的标签交换；的标签交换； LucentLucent的的IPIP导航；导航； ToshibaToshiba的信元交换路由器；的信元交换路由器； IBMIBM的集成交换路由器；的集成交换路由器； IETFIETF的多协议标签交换（的多协议标签交换（MPLSMPLS），），1997.41997.4（Internet Engineering Task Force）原理：IPIP交换技术将第

28、二层交换机和第三层路交换技术将第二层交换机和第三层路由器两者的优势结合成为一个有机的整体，利用由器两者的优势结合成为一个有机的整体，利用第三层协议中的信息来加强第二层交换功能，是第三层协议中的信息来加强第二层交换功能，是新一代路由和交换技术。新一代路由和交换技术。特点：具有以具有以1/101/10的代价获得的代价获得1010倍的性能。倍的性能。发展趋势：IP/ATM-MPLS-IP/SDHIP/ATM-MPLS-IP/SDH、IP/WDMIP/WDM、光交换、光交换传送网络光纤网卫星无线网路由交换IP网络接入控制应用业务传感器网络P2P网络IP电话网络整个系统在整个系统在IPIP层之上层之上和

29、和IPIP层之下都存在着层之下都存在着多样性，也有着不同多样性，也有着不同的组网和交换技术的组网和交换技术传统狭义的交换技术传统狭义的交换技术电路交换、分组交换、电路交换、分组交换、ATMATM、IPIP交换交换从信息转移过程的角度描述从信息转移过程的角度描述广义的交换：网络系统是如何组织的广义的交换：网络系统是如何组织的光交换（光网络是如何组织的）光交换（光网络是如何组织的）软交换（从业务控制和组织的角度）软交换（从业务控制和组织的角度）P2PP2P交换（基于内容的交换）交换（基于内容的交换）七层交换（比如就近访问网站镜像站点）七层交换（比如就近访问网站镜像站点） 光交换是以光的形式直接实现

30、各用户光交换是以光的形式直接实现各用户之间的信息交换，这对于提高通信质量和之间的信息交换，这对于提高通信质量和可靠性，减少设备和降低网络成本都有很可靠性，减少设备和降低网络成本都有很大的好处。大的好处。 另外，由于被交换信息载体的根本改另外，由于被交换信息载体的根本改变，使光交换具有宽带特性，不受电磁干变，使光交换具有宽带特性，不受电磁干扰，而且光在与其传播方向垂直的横向扩扰，而且光在与其传播方向垂直的横向扩散极小，即使并行传输也不会产生严重的散极小，即使并行传输也不会产生严重的相互干扰。所以，相互干扰。所以，光交换技术被认为是可光交换技术被认为是可以适应高速宽带通信业务的新一代交换技以适应高

31、速宽带通信业务的新一代交换技术术。 通信协议是网络间进行互通的约定和通信协议是网络间进行互通的约定和语言，不同的设备（速率、信息格式等）语言，不同的设备（速率、信息格式等）通过通信协议，可以进行有效的互连互通。通过通信协议，可以进行有效的互连互通。1协议与通信协议协议与通信协议 在现代通信网中，双方进行通信时，在现代通信网中，双方进行通信时，都必须认同一套用于信息交换的约定规则。都必须认同一套用于信息交换的约定规则。协议（协议（Protocol）是约定规则使用的语言及）是约定规则使用的语言及所表达的语义。所表达的语义。 协议要规定信息格式及每条信息所需协议要规定信息格式及每条信息所需控制信息的

32、一套规则，实现这些规则的软控制信息的一套规则，实现这些规则的软件称为协议软件（件称为协议软件（Protocol Software）。）。单个网络协议可以是简单的，也可以是复单个网络协议可以是简单的，也可以是复杂的。杂的。 怎样保证所有的协议很好地协同工作，怎样保证所有的协议很好地协同工作，答案是应有一个完整的设计方案，不是孤答案是应有一个完整的设计方案，不是孤立地开发每个协议。立地开发每个协议。协议设计和开发成完协议设计和开发成完整的、协作的集合称为协议栈（也称协议整的、协作的集合称为协议栈（也称协议组、协议族）。组、协议族）。 协议栈中的每个协议解决一部分通信协议栈中的每个协议解决一部分通信

33、问题，这些协议合起来解决了整个通信问问题，这些协议合起来解决了整个通信问题，而且整个协议栈在各协议间能高效地题，而且整个协议栈在各协议间能高效地相互作用。相互作用。3协议设计协议设计（分层模型）（分层模型）4通信协议内容通信协议内容（数据信号传输、（数据信号传输、帧传输、误码检测及纠错、协议、帧传输、误码检测及纠错、协议、路由选择、通信保密等等）路由选择、通信保密等等）5协议设计的考虑协议设计的考虑（细节、协议间（细节、协议间相互作用）相互作用）1分层的概念分层的概念（1）认识层）认识层 双方讨论的最高一层可称为认识层。双方讨论的最高一层可称为认识层。（2）语言层）语言层 认识层的下一层是语言

34、层。认识层的下一层是语言层。（3）传输层）传输层 语言层的下一层可以叫做传输层。语言层的下一层可以叫做传输层。 每层协议软件负责解决一部分通信问每层协议软件负责解决一部分通信问题。每一层为了完成其相应层的功能，通题。每一层为了完成其相应层的功能，通常发方在指定层软件处理的数据上附加一常发方在指定层软件处理的数据上附加一些控制信息，而收方相应层软件使用这些些控制信息，而收方相应层软件使用这些附加信息来处理收到的数据。附加信息来处理收到的数据。 开放系统互连（开放系统互连（Open System Interconnection，OSIOSI）参考模型是国际标）参考模型是国际标准化组织准化组织 （I

35、nternational Standard Organize，ISOISO）为统一通信网协议标准而）为统一通信网协议标准而发布的标准参考模型。该模型的执行，为发布的标准参考模型。该模型的执行，为通信网的互连互通提供了参考依据。通信网的互连互通提供了参考依据。 在一个网络中，实现通信功能的所有在一个网络中，实现通信功能的所有软件和硬件的组织形式，或者说所有层次软件和硬件的组织形式，或者说所有层次和协议的集合称为网络的体系结构。和协议的集合称为网络的体系结构。 ISO/OSI七层模型如图七层模型如图2-22所示。所示。 主机 A 应用层协议 表示层协议 会话层协议 运输层协议 应用 表示 会话 网

36、络层协议 物理层协议 数据链路层协议 主机 B 信息形式 报文 报文 报文 报文 分组 帧 位 层 7 6 5 4 3 2 1 物理媒体 运输 网络 数据链路 物理 应用 表示 会话 运输 网络 数据链路 物理 图图2-22 ISO/OSI2-22 ISO/OSI的七层参考模型的七层参考模型（1）物理层）物理层 物理层规定了二进制比特信息如何传物理层规定了二进制比特信息如何传输、电压大小、持续时间、联系手续、插输、电压大小、持续时间、联系手续、插座的机械、电气和物理性能等。座的机械、电气和物理性能等。（2）数据链路层）数据链路层 数据链路层规定了如何在点到点链路数据链路层规定了如何在点到点链路

37、上无差错地传送一帧数据。上无差错地传送一帧数据。（3）网络层）网络层 网络层规定了一个分组怎样通过通信子网络层规定了一个分组怎样通过通信子网传输，提供路由选择和网络拥塞及流量控网传输，提供路由选择和网络拥塞及流量控制。制。（4）运输层）运输层 运输层的基本功能是接收来自会话层送运输层的基本功能是接收来自会话层送来的数据。来的数据。（5）会话层）会话层 一旦进程之间的连接建立以后，需要一旦进程之间的连接建立以后，需要一次对话。对于一次对话的处理过程，就一次对话。对于一次对话的处理过程，就是会话层的功能。是会话层的功能。（6）表示层）表示层 表示层的功能是对信息格式作一些变表示层的功能是对信息格式

38、作一些变换。换。 应用层是应用层是ISO/OSI参考模型的最高层，参考模型的最高层，它为特定类型的网络应用提供了访问它为特定类型的网络应用提供了访问OSI环环境的手段，其内容直接取决于各个用户的境的手段，其内容直接取决于各个用户的传输程序或数据。传输程序或数据。（1）物理层协议）物理层协议 物理层协议实际上是数据终端设备物理层协议实际上是数据终端设备（Data Terminal Equipment，DTE）和数）和数据通信设备（据通信设备（Data Communication Equipment，DCE）之间的一组约定。）之间的一组约定。 它的主要功能是规定它的主要功能是规定DTE与与DCE之间之间标准接口的机械特性、电气特性、功能特标准接口的机械特性、电气特性、功能特性和规程特性，从而实现物理通路的连接。性和规程特性，从而实现物理通路的连