常用网络通信协议结构图
第三章 计算机网络体系结构ppt课件
图1 OSI参考模型
最顶层
最底层
.
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
（A）
（P） （S） （T） （N）
（DL） （PH）
通信子网
.
OSI中数据流动过程
用户看到的据流向
向实 际 数 据 流
向实 际 数 据 流
实际数据流向
.
2.3 OSI-RM 各层主要功能概述
1、物理层
2.1 网络体系结构及协议概念
2.1.1 网络体系结构的概念
计算机网络体系结构与网络协议是计算机网络技术 中的关键。
计算机网络的实现需要解决很多复杂的技术问题。 例如：①支持多种通信介质；②支持多厂商和异种机互 联，其中包括软件的通信规定及硬件接口的规范；③支 持多种业务，如远程登录、数据库、分布式计算等；④ 支持高级人机接口。
服务数据单元是指（N）实体为完成（N） 服务用户请求的功能所设置的数据单元
.
2.4.3 、服务原语： 在OSI-RM中，上层使用下层的服务，必须通过下
层交换一些命令，这些命令称为服务原语。
请求：用户要求服务做某项工作
服务原语
指示：用户被告知某事件发生了 响应：用户表示对某事件的响应
确认：用户实体收到关于它的请求答复
● 数据链路层协议分为两类：
● 面向字符型的主要特点是利用已定义好的一组 控制字符完成数据链路控制功能。
● 面向比特型的数据链路层，其规程传送信息的单 位称为帧。帧分为控制帧和信息帧。
.
1、数据链路层的功能
传输链路 传输链路是用于传输数据的通信信道，由双绞线、
光纤、 同轴电缆、微波、卫星通信等构成。 信道分为链路与通路两种：
第二章网络体系结构与协议全解
1、网络层的主要功能 路径选择：指通信子网中，源节点和中间节 点为将报文分组传送到目的节点而对后继节 点的选择。 流量控制：对进入通信子网的数据量加以控 制，以防止拥塞现象的出现。 数据的传输与中继 清除子网的质量差异
2、网络服务 （1）虚电路服务：面向连接的网络服务， 是网络层向传输层提供的一种使所以分 组按顺序到达目的端系统的可靠的数据 传送方式。
2、网络互联层 其主要功能是负责在互联网上传输数据分组， 它是TCP/IP参考模型中最重要一层，它是通 信的枢纽。 在该层，主要定义了网络互联协议，即IP协 议及数据分组的格式。本层还定义了地址解 析协议ARP，反向地址解析协议RARP及网 际控制报文协议ICMP
3、传输层 也被称为主机至主机层，它主要负责端到端 的对等实体之间进行通信。 该层使用了两种协议支持数据的传输，它们 是TCP协议和UDP协议。 TCP协议是可靠的、面向连接的协议。 UDP协议是不可靠的、无连接协议
OSI参考模型将网络的不同功能划分为7层
7 6
应用层Application
表示层Presentation 会话层session 传输层transport 网络层Network 数据链路层Data Link 物理层Physical
处理网络应用
Байду номын сангаас
数据表示
主机间通信 端到端的连接
5
4 3
寻址和最短路径
介质访问（接入） 二进制传输
2.1.2分层设计
为什么要分层
协议分层与问题简化
硬件故障 网络拥塞
“分而治之” 每一层的目的都是向它的上一层提 供一定的服务而把如何实现这一服 务的细节对上层加以屏蔽。
计算机网络体系结构简介
TCP/IP四层参考模型
应用层 Telnet FTP SMTP
HTTP DNS SNMP TFTP
传输层
TCP
UDP
网际层
网络 接口层
ARP Ethernet
IP RARP Token Ring
X.25
其他协议
OSI与TCP/IP标准比较
TCP/IP参考模型简介
• 网络接口层：
• TCP/IP的最低层；
OSI模型
– 数据链路层的网络连接设备
• (3) 交换机
– 交换机也叫交换式集线器ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是一个由许多高速 端口组成的设备。
– 交换机与HUB区别在于：交换机基于MAC地 址向特定端口转发数据帧，而HUB是向所有端 口广播发送数据帧；前者是独享带宽，后者是 共享带宽。
– 例如，有一台100Mbps的HUB，连接了N台 主机，则N台主机共享100Mbps带宽，每台 主机所分配到的带宽只有100Mbps/N；而对 于一台100Mbps的交换机，每个端口的带宽 均为100Mbps，即每台连接的主机均可获得 100Mbps带宽。
物理层Physical
数据组织成数据段 Segment）
用一个寻址机制来标识一个 特定的应用程序(端口号)
分割和重新组合数据 包Packet 将比特信息封装成数 据帧Frame
传输比特（bit）流
基于网络层地址（IP地址） 路由器 进行不同网络系统间的路径 选择
在物理层上建立、撤销、标 识逻辑链接和链路复用 以 及差错校验等功能。通过使 用接收系统的硬件地址或物 理地址来寻址
①TCP（Transmission Control Protocol）传输 控制协议：是一种面向连接的、高可靠性的、提 供流量与拥塞控制的传输层协议。
常用几种通讯协议-常用的通信协议有哪些
常用几种通讯协议ModbusModbus技术已成为一种工业标准。
它是由Modicon公司制定并开发的。
其通讯主要采用RS232，RS485等其他通讯媒介。
它为用户提供了一种开放、灵活和标准的通讯技术,降低了开发和维护成本。
Modbus通讯协议由主设备先建立消息格式，格式包括设备地址、功能代码、数据地址和岀错校验。
从设备必需用Modbus协议建立答复消息，其格式包含确认的功能代码，返回数据和岀错校验。
如果接收到的数据岀错，或者从设备不能执行所要求的命令，从设备将返回出错信息。
Modbus通讯协议拥有自己的消息结构。
不管采用何种网络进行通讯，该消息结构均可以被系统采用和识别。
利用此通信协议，既可以询问网络上的其他设备，也能答复其他设备的询问，又可以检测并报告岀错信息。
在Modbus网络上通讯期间，通讯协议能识别岀设备地址，消息，命令，以及包含在消息中的数据和其他信息，如果协议要求从设备予以答复，那么从设备将组建一个消息，并利用Modbus发送岀去。
BACnetBACnet是楼宇自动控制系统的数据通讯协议，它由一系列与软件及硬件相关的通讯协议组成，规定了计算机控制器之间所有对话方式。
协议包括:(1)所选通讯介质使用的电子信号特性，如何识别计算机网址，判断计算机何时使用网络及如何使用。
(2)误码检验，数据压缩和编码以及各计算机专门的信息格式。
显然，由于有多种方法可以解决上述问题，但两种不同的通讯模式选择同一种协议的可能性极少，因此，就需要一种标准。
即由ISO(国际标准化协会〉于80年代着手解决，制定了《开放式系统互联(OSI〉基本参考模式(Open System Interconnection/Basic Referenee Model 简称OSI/RM)ISO- 7498》。
OSI/RM是ISO/OSI标准中最重要的一个，它为其它OSI标准的相容性提供了共同的参考,为研究、设计、实现和改造信息处理系统提供了功能上和概念上的框架。
第一课_网络体系结构与分层
二、OSI和TCP/IP体系结构
OSI体系结构由ISO和ITU-T共同制定 ISO：International Organization for Standardization 国际标准化组织 ITU-T：国际电信联盟电信标准部 OSI：Open System Interconnection开放 系统互连
ISO/OSI 复杂、效率低、大而全 TCP/IP 单纯、简单、实用
ISO/OSI 力量单薄，产品少
TCP/IP 得到产业界的支持，应用广
ISO/OSI 进展缓慢
TCP/IP 完善速度快（IPv6）
TCP/IP协议簇
TCP/IP是一个协议簇，其构成如图所示。
应用层
FTP
NFS
…
SMTP HTTP
rlogin BGP &rsh
一般分层是在解决复杂问题（非计算复杂， 而是过程复杂）而采用的常用方法。
分层的作用与分层原则
层具有完整的逻辑结构，除了接口部分与其 他层通信外，它的内部实现对于其他层是不 可见的，是为了完成某项功能而设定的；所 以在划分层时，需要仔细分离复杂任务，使 得各项子任务是逻辑完整的，同时又是逻辑 独立的。
OSI （开放式系统互联参考模型）
7
文本
应用层
用户的接口: http ftp web telnet snmp smtp pop X.400
6
文本
表示层
数据的定义：JPEG ASCII TIFF GIF MPEG MIDI 加密
5
会话层
会话的控制：RPC SQL NetBios AppleTalk
文本
第七层 应用层
HELLO
工业系统中常用通讯协议
RTU模式下的数据流
RTU方式没有明显的起止符号，因此必须规定时间的要求 由发送设备将Modbus 报文构造为带有已知起始和结束标记的帧。这使设备可 以在报文的开始接收新帧，并且知道何时报文结束。 不完整的报文必须能够被检测到，错误标志必须作为结果被设置。 在 RTU 模式，报文帧由时长至少为3.5 个字符时间的空闲间隔区分。这个时间 区间通常被称作t3.5。
CRC——循环冗余效验(Cyclical Redundancy Checking) 结束字符： ≥3.5字符
ASCII 模式 起始字符：1字符，: (冒号) 地址域：2个字符 功能码域：2个字符，00～FF(char) 数据域： 最长252×2字符 效验域：2 字符，LRC方式
LRC——纵向冗余效验(Longitudinal Redundancy
MODBU S协 议
定义与PDU结构
定义：MODBUS协议是一项应用层报文传输协议，用于在通过不同类型的 总线或网络所连接的设备之间的客户机/服务器通讯。 MODBUS协议定义了一个与基础通讯层无关的简单协议数据单元(PDU)
PDU由通讯发起方负责创建，发起方在协议定义中称为客户机 通讯接收方负责对PDU的应答，通讯接收方在协议定义中称为服务器 一次的通讯过程称为事务处理
广播地址——用于向所有子节点进行请求（0） 子节点地址——同一网络中唯一表示子节点的地址（1～247） 保留地址——MODBUS协议保留的地址（248～255）
协议规定 所有子节点必须识别广播地址0 主节点在网络上没有也不需要地址
MODBUS地址规则
MODBUS是应用层协议，只定义协议数据单元 PDU。
MODBUS主/从站状态图
两种MODBUS串行模式
RTU模式 允许字符：0x00h～0xFFh 8位二进制位(bit) 1位起始位 1位奇偶校验位 1/1.5位停止位 奇偶校验位可选 LSB->MSB
MODBUS TCP通信协议V100Build0730-2007ByCuilei
域
长度（字节）
值
错误码
1
（0x81）功能码＋0x80
异常码
1
01或02或03或04
4.2 02（0x02）读离散输入
主站使用该功能码由从站读取1到2000个连续的离散输入状态。
读离散输入的帧结构如表42所示。
表42读离散输入的帧结构
请求帧：
域
长度（字节）
值
功能码
1
0x02
起始地址
2
0x0000 ~ 0xFFFF
在通过MODBUS TCP协议传输数据之前，需要在主站和从站之间建立一个TCP/IP连接。从站使用502端口运行MODBUS TCP。TCP/IP连接的建立通常由TCP/IP协议栈自动实现，因此对MODBUS TCP完全透明。
TCP/IP连接建立之后，主站和从站就可以使用MODBUS TCP协议，根据要求来传输用户数据了。一般情况下，主站和从站之间建立的是永久连接，只有在发生通讯异常时，连接才会被关闭，在下一次传输数据之前重新建立连接。TCP协议连接建立与终止过程请参见参考文献《TCP/IP详解，卷1：协议》。
输入数量
2
0x0001 ~ 0x07D0（1 ~ 2000）
应答帧：
域
长度（字节）
值
功能码
1
0x02
字节数
1
N或N+1
输入状态
N或N+1
n = N或N+1
注：N =线圈数量/8，如果线圈数量不是8的整数倍，则N→N+1。
错误帧：
域
长度（字节）
值
错误码
1
0x82
异常码
1
01或02或03或04
网络安全通信协议-第二章 TCPIP协议簇的安全架构-716
AP2 5 4 3 2 1
物理传输媒体
2.1 TCP/IP协议簇概述
2.1.4 TCP/IP对等实体之间收发数据示意图
应用层
相同的报文流
应用层
传输层
相同的分组
传输层
Internet层
相同的 数据报
接口层
相同的 网络帧
Internet层
相同的 数据报
接口层 相同的 网络帧
Internet层
相同的 数据报
Internet层
接口层 相同的 接口层 网络帧
物理网络
物理网络
物理网络
2.1 TCP/IP协议簇概述
2.1.5 TCP/IP协议
为了有效维护TCP/IP模型中各通信实体的通信 关系，需要明确的、无二义的信息交换格式约 定及其语法和语义的各种规范－协议，称为 TCP/IP协议。
TCP/IP协议是由一组协议集合所组成，主要表 现在传输层与网络层上。IP协议确定了数据的 到达，TCP协议确定了数据的分解与还原。
传输层
提供应用程序(端到端)间的通信，并在IP的基础上 提供面向连接的服务。 ¾ 为两个用户进程之间建立、管理和拆除可靠而又 有效的端到端连接 ¾ 提供流控制、差错控制和确认机制 ¾ 与网络应用的接口
TCP、UDP协议
2.1 TCP/IP协议簇概述
应用层
向用户提供一组常用的应用程序 定义了应用程序使用互联网的规程 一些具体应用：如网络故障、文件传输、远程控制以
2.2 TCP/IP协议簇的安全缺陷
网络层的安全隐患
9 IP地址欺骗攻击
2.2 TCP/IP协议簇的安全缺陷
网络层的安全隐患
9 ICMP协议的安全隐患：没有认证机制，黑客可以利用ICMP 进行拒绝服务攻击、数据包截取以及其它类型的攻击。
常用网络通信协议
常用网络通信协议物理层：DTE(Data Terminal Equipment)：数据终端设备DCE(Data Communications Equipment)：数据电路端接设备#窄宽接入：PSTN ( Public Switched Telephone Network )公共交换电话网络ISDN（Integrated Services Digital Network）ISDN综合业务数字网ISDN有6种信道:A信道 4khz模拟信道B信道 64kbps用于语音数据、调整数据、数字传真C信道 8kbps/16kbps的数字信道，用于传输低速数据D信道 16kbps数字信道，用于传输用户接入信令E信道 64kbps数字信道，用于传输内部信令H信道 384kbps高速数据传输数字信道，用于图像、视频会议、快速传真等. B代表承载， D代表Delta.ISDN有3种标准化接入速率:基本速率接口(BRI)由2个B信道，每个带宽64kbps和一个带宽16kbps的D信道组成。
三个信道设计成2B+D。
主速率接口(PRI) - 由很多的B信道和一个带宽64Kbps的D信道组成，B信道的数量取决于不同的国家:北美和日本: 23B+1D, 总位速率1.544 Mbit/s (T1)欧洲，澳大利亚：30B+2D,总位速率2.048 Mbit/s (E1)FR(Frame Relay)帧中继X.25 X.25网络是第一个面向连接的网络,也是第一个公共数据网络.#宽带接入：ADSL：（Asymmetric Digital Subscriber Line）非对称数字用户环路HFC（Hybrid Fiber－Coaxial）光纤和同轴电缆相结合的混合网络PLC：电力线通信技术#传输网：SDH：（Synchronous Digital Hierarchy)同步数字体系DWDM:密集型光波复用（DWDM：Dense Wavelength Division Multiplexing）是能组合一组光波长用一根光纤进行传送。
熟悉TCP，UDP，HTTP，HTTPS等网络协议，熟悉网络通信机制及常用的数据传输协议
熟悉TCP，UDP，HTTP，HTTPS等⽹络协议，熟悉⽹络通信机制及常⽤的数据传输协议⼀，知识回顾--<⽹络基本概念>1> 什么是OSI模型OSI 模型(Open System Interconnection model)是⼀个由国际标准化组织 提出的概念模型,试图 供⼀个使各种不同的计算机和⽹络在世界范围内实现互联的标准框架。
它将计算机⽹络体系结构划分为七层,每层都可以 供抽象良好的接⼝。
了解 OSI 模型有助于理解实际上互联⽹络的⼯业标准——TCP/IP 协议。
OSI 模型.png2>七层模型介绍物理层：物理层负责最后将信息编码成电流脉冲或其它信号⽤于⽹上传输；eg：RJ45等将数据转化成0和1；数据链路层:数据链路层通过物理⽹络链路 供数据传输。
不同的数据链路层定义了不同的⽹络和协议特征,其中包括物理编址、⽹络拓扑结构、错误校验、数据帧序列以及流控;可以简单的理解为：规定了0和1的分包形式，确定了⽹络数据包的形式；⽹络层⽹络层负责在源和终点之间建⽴连接;可以理解为，此处需要确定计算机的位置，怎么确定？IPv4，IPv6！传输层传输层向⾼层 提供可靠的端到端的⽹络数据流服务。
可以理解为：每⼀个应⽤程序都会在⽹卡注册⼀个端⼝号，该层就是端⼝与端⼝的通信！常⽤的（TCP／IP）协议；会话层会话层建⽴、管理和终⽌表⽰层与实体之间的通信会话；建⽴⼀个连接（⾃动的⼿机信息、⾃动的⽹络寻址）;表⽰层:表⽰层 供多种功能⽤于应⽤层数据编码和转化,以确保以⼀个系统应⽤层发送的信息可以被另⼀个系统应⽤层识别;可以理解为：解决不同系统之间的通信，eg：Linux下的QQ和Windows下的QQ可以通信；应⽤层:OSI 的应⽤层协议包括⽂件的传输、访问及管理协议(FTAM) ,以及⽂件虚拟终端协议(VIP)和公⽤管理系统信息(CMIP)等;规定数据的传输协议；3>常见的应⽤层协议常见的应⽤层协议：常见的应⽤层协议.png互联⽹分层结构的好处: 上层的变动完全不影响下层的结构。
物联网常见通信协议RFID、NFC、Bluetooth、ZigBee等梳理
物联⽹常见通信协议RFID、NFC、Bluetooth、ZigBee等梳理1 概述在上⼀篇⽂章《物联⽹常见通信协议与通讯协议梳理【上】-通讯协议》中，对物联⽹常⽤通信协议和通讯协议作了区分，并对通讯协议进⾏了分享；本⽂将对常⽤的通信协议进⾏剖析，重点⾯向市场上使⽤率较⾼的，且⼜不是诸如TCP/IP之类⽼⽣常谈的。
2 近距离通信协议2.1 RFIDRFID的空中接⼝通信协议规范基本决定了RFID的⼯作类型，RFID读写器和相应类型RFID标签之间的通讯规则，包括：频率、调制、位编码及命令集。
ISO/IEC制定五种频段的空中接⼝协议。
（1）ISO/IEC 18000-1《信息技术－基于单品管理的射频识别－第1部分：参考结构和标准化的参数定义》。
它规范空中接⼝通信协议中共同遵守的读写器与标签的通信参数表、知识产权基本规则等内容。
这样每⼀个频段对应的标准不需要对相同内容进⾏重复规定。
（2）ISO/IEC 18000-2《信息技术－基于单品管理的射频识别－第2部分：135KHz以下的空中接⼝通信⽤参数》。
它规定在标签和读写器之间通信的物理接⼝，读写器应具有与Type A(FDX)和Type B(HDX)标签通信的能⼒；规定协议和指令再加上多标签通信的防碰撞⽅法。
（3）ISO/IEC 18000-3《信息技术－基于单品管理的射频识别－第3部分：参数空中接⼝通信在13.56MHz》。
它规定读写器与标签之间的物理接⼝、协议和命令再加上防碰撞⽅法。
关于防碰撞协议可以分为两种模式，⽽模式1⼜分为基本型与两种扩展型协议（⽆时隙⽆终⽌多应答器协议和时隙终⽌⾃适应轮询多应答器读取协议）。
模式2采⽤时频复⽤FTDMA协议，共有8个信道，适⽤于标签数量较多的情形。
（4）ISO/IEC 18000-4《信息技术－基于单品管理的射频识别－第4部分：2.45 GHz空中接⼝通信⽤参数》。
它规定读写器与标签之间的物理接⼝、协议和命令再加上防碰撞⽅法。
计算机网络第3章 计算机网络体系结构
第n+1层是第n层的服务用户，第n-1层是第n层的服务 提供者 第n层的服务也依赖于第n-1层以及以下各层的服务
例：邮政通信
16
对等通信例：两个人收发信件
发信人 邮局 运输系统
17
对等层通信的实质
对等层实体之间实现的是 虚拟的逻辑通信； 下层向上层提供服务； 上层依赖下层提供的服务 来与其他主机上的对等层 通信； 实际通信在最底层完成。
18
源进程传送消息到 目标进程的过程：
• 消息送到源系统的 最高层； • 从最高层开始，自 上而下逐层封装； • 经物理线路传输到 目标系统； • 目标系统将收到的 信息自下而上逐层 处理并拆封； • 由最高层将消息提 交给目标进程。
6
分层的空中旅行组织: 服务
柜台-to-柜台：“旅客+行李” 票务服务 行李托运-to-行李认领：行李服务
登机入口-to-到达出口：旅客乘务服务
跑道-to-跑道：飞机“航运”服务 从出发地到目的地的航线：导航服务
7
层次功能的分布式实现
机票 (购买) 机票 (投诉) 行李 (认领) 旅客 (到达) 飞机 (着陆)
飞行航线
一系列的步骤
5
空中旅行的组织: 从另一种不同的角度观察
机票 (购买) 行李 (托运) 机票 (投诉) 行李 (认领) 旅客 (到达) 飞机 (着陆) 飞行航线 飞行航线 层次的观点： 每层实现一种特定的服务 – 通过自己内部的功能 – 依赖自己的下层提供的服务
旅客 (出发)
飞机 (起飞) 飞行航线
PDU由协议控制信息（协议头）和数据（SDU）组成:
OSI七层模型基础知识及各层常见应用
O S I七层模型基础知识及各层常见应用Revised by Petrel at 2021O S I七层模型基础知识及各层常见应用OSIOpenSourceInitiative（简称OSI，有译作开放源代码促进会、开放原始码组织）是一个旨在推动开源软件发展的非盈利组织。
OSI参考模型（OSI/RM）的全称是开放系统互连参考模型（OpenSystemInterconnectionReferenceModel，OSI/RM），它是由国际标准化组织ISO提出的一个网络系统互连模型。
它是网络技术的基础，也是分析、评判各种网络技术的依据，它揭开了网络的神秘面纱，让其有理可依，有据可循。
一、OSI参考模型知识要点图表1：OSI模型基础知识速览模型把网络通信的工作分为7层。
1至4层被认为是低层，这些层与数据移动密切相关。
5至7层是高层，包含应用程序级的数据。
每一层负责一项具体的工作，然后把数据传送到下一层。
由低到高具体分为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
第7层应用层—直接对应用程序提供服务，应用程序可以变化，但要包括电子消息传输第6层表示层—格式化数据，以便为应用程序提供通用接口。
这可以包括加密服务第5层会话层—在两个节点之间建立端连接。
此服务包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设置，尽管可以在层4中处理双工方式第4层传输层—常规数据递送－面向连接或无连接。
包括全双工或半双工、流控制和错误恢复服务?第3层网络层—本层通过寻址来建立两个节点之间的连接，它包括通过互连网络来路由和中继数据第2层数据链路层—在此层将数据分帧，并处理流控制。
本层指定拓扑结构并提供硬件寻址第1层物理层—原始比特流的传输电子信号传输和硬件接口数据发送时，从第七层传到第一层，接受方则相反。
各层对应的典型设备如下：应用层……………….计算机：应用程序，如FTP，SMTP，HTTP表示层……………….计算机：编码方式，图像编解码、URL字段传输编码会话层……………….计算机：建立会话，SESSION认证、断点续传传输层……………….计算机：进程和端口网络层…………………网络：路由器，防火墙、多层交换机数据链路层………..网络：网卡，网桥，交换机物理层…………………网络：中继器，集线器、网线、HUB二、OSI基础知识OSI/RM参考模型的提出世界上第一个网络体系结构由IBM公司提出（74年，SNA），以后其他公司也相继提出自己的网络体系结构如：Digital公司的DNA，美国国防部的TCP/IP等，多种网络体系结构并存，其结果是若采用IBM的结构，只能选用IBM的产品，只能与同种结构的网络互联。
楼宇自控领域常用通信协议
楼宇自控领域常用通信协议1、LonWorks协议在上世纪年代初，美国Echelon公司推出了现场LonWorks总线网络形式，这是一种局域操作性的网络,它用面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置.该协议优点具体有以下几点:（1）开放性强、互动性强LonWorks有很强的互联性及互操作性.采用的是微处理器接口程序，即MIP软件。
用MIP软件可以开发出各种低成本的网关，从而使各种网络的互联成为轻而易举的事情,使它能够通过网关把不同的现场总线、异型网络接进LonWorks网络内，从而增强其功能,构成一个统一的整体。
（2)成本低，易于实现LonWorks的核心通讯协议为LonTalk协议。
LonTalk协议是一种封装在神经元芯片中的协议.对于开发人员而言，能够大大减少在构造网络通信方面所需的时间和费用,而将大部分精力集中在对应用层进行控制策略的编程。
（3)操作便捷,安全稳定2、BACnet协议BACnet协议是由ASHRAE（美国供热、制冷与空调工程师学会)制订的楼宇自动控制网络数据通信协议，该协议是针对采暖、通风、空调、制冷控制设备设计的，同时也为其他楼宇控制系统例如照明、安保、消防等系统的集成提供一个基本原则，并支持双绞线、同轴电缆、光缆等多种通讯介质。
BACnet 协议具有如下几个特点：(1)楼宇自控专用网络，具有高效的特点。
它由楼宇自控领域的专家专为楼宇自控网络开发，具有楼宇自控所需要的特有功能和特性.如按日期和时间进行不同操作和分级操作，这些特性和功能是LonWork协议所不具备的。
（2）完全开放，技术先进。
BACnet 协议不属于以营利为目的的任何一家商业公司，没有任何商业技术和商业机密,没有使用授权问题。
任何人都可以进行讨论修改，提出建议.这样的开放性，注定了其能不断地吸收新的内容并始终快速高效地发展,代表了最先进的科技发展方向。
（3）具有广泛的权威性。
现行使用BACnet协议的主要标准组织有美国国家标准局、欧盟标准组织、国际标准组织等.以协议作为国家标准的有美国、日本、韩国等.这种广泛的认可使得协议具有较为广泛的权威性。
通信网的体系结构ppt课件
11
11 现代通信网技术
§2.2 OSI参考模型
TIU-T同时也公布了关于OSI体系结构的技术文件，在X.200～X.290 中公布了关于OSI/RM和OSI各层的协议。这两个标准化组织公布的技术 文件虽然编号不同，但内容是完全一致的。
OSI是一个开放系统互连模型，所谓开放系统互连，是指按照这个标 准设计和建成的计算机网络系统可以互相连接。
5. 会话层(Session Layer)
会话层主要控制用户间的会话。会话是指用户与用户的连接，会话 可以使一个用户登录到一个远程分时系统或者在两台机器之间传送文 件。这一层的功能是：把会话地址变成它的传送地址，会话连接的建 立和终止，会话连接的控制，会话连接的同步。
6. 表示层(Presentation Layer)
8. 协议可以对通信实体提供各种服务，例如优先权、服务等级及安全
通信协议的基本功能的实现在通信网的设计和开发中具有举足轻 重的作用。
9
9 现代通信网技术
§2.2 OSI
2.2.1 OSI参考模型的层次和功能
通信网的协议十分繁杂，涉及面很广，因此在制定协议时经常采用 的方法是分层次法：即把整个协议分成若干个层次，这些层次之间既 是互相独立的，又是互相联系的。独立是指各层协议各自完成自己的 功能，当其中的一层协议发生变化时，对其它层次不发生影响。联系 是指下一层为上一层提供服务，上一层对下一层存在依赖关系。
(1)通信子网只能接收一定长度的数据块，例如ATM网络的数据单元的长 度固定为53个字节，以太网传送的数据单元最大长度为1526字节， 为了有效地实现数据通过网络传送，必须对数据流进行分段，便于
(2) 对长度较小的协议数据单元进行差错控制可以更加有效，利用较小 的数据单元，当需要重传时，只需重传较少的比特数。
第8章 TCP和UDP协议
传输层中向应用层提供传输服务的是传输实体。使用传输 服务的是传输服务用户，也就是应用层中的各种应用进程， 或应用实体。传输层中的两个对等传输实体之间的通信遵循 着传输协议。传输协议保证了传输层能够向应用层提供传输 服务。传输层提供的传输服务也使用了下面网络层向上提供 的网络服务。TSAP和NSAP分别是传输层和网络层的服务访 问点。
图8.4 TCP/IP传输层的UDP和TCP UDP和TCP都使用IP协议。也就是说，这两个协议在发送数据时，其协议 数据单元PDU都作为下面IP数据报中的数据。在接收数据时，IP数据报将IP首部 去掉后，根据上层使用的是什么运输协议，把数据部分交给上层的UDP或TCP。 UDP在传送数据之前不需要先建立连接。远地主机的运输层在收到UDP数据 报后，不需要给出任何应答。在某些情况下，这是一种最有效的工作方式。 TCP/IP体系中的应用服务，如TFTP和DNS就使用UDP这种运输方式。 TCP则是提供面向连接的服务。TCP不提供广播或多播服务。由于TCP要提供可 靠的运输服务，因此TCP就不可避免地增加了许多的开销，如应答、流量控制、 定时器以及连接管理等。这不仅使协议数据单元的首部增大很多，还要占用许多 的处理机的资源。
图8.2 传输层的作用
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用户进程希望得到端到端（即从进程到进程）的可靠通信服务。有时还可能 希望得到其他的服务，例如多对进程之间的通信复用到一个网络连接上。在网 络互连的情况下，各通信子网所能提供的服务往往不同。为了能使通信子网的 用户得到一个统一的通信服务，有必要设置一个传输层。以此用来弥补通信子 网提供服务的差异和不足，使得对两端的网络用户来说，各通信子网都变成通 明的。换言之，传输层向高层用户屏蔽了下面通信子网的细节，使高层用户看 不见实现通信功能的物理链路是什么，看不见数据链路采用的是什么协议。传 输层使高层用户看见的就是好像在两个传输层实体之间有一条端到端的，可靠 的、全双工通信信道。 显然，要实现上述的传输层的功能，在主机中就必须装有传输层协议。一个 传输层协议通常可同时支持多个进程的连接。图8.2的例子表明同时支持三个用 户进程的连接。 若通信子网所提供的服务越多，传输协议就可以做得越简单。若网络层提供 虚电路服务，那就能保证报文无差错、不丢失，不重复且按序地进行交付，因 而传输协议就很简单。但若网络层提供的是不可靠的数据报服务，则就要求主 机有一个复杂的传输协议。 需要注意的是，即使网络层提供的是虚电路服务，某些用户仍可能怀疑下面 的网络是否100%可靠，因而在网络层上面加上用户自己的端到端差错控制和流 量控制。 传输层协议与数据链路层协议有相似之处，但区别也较大。传输层的环境是 两个主机通过多个网络进行通信，这就使传输层比数据链路层的环境复杂的多。 由于分组在网络各结点都要经过排队才能转发，所以网络有可能“存储”一些 分组。这就可能能使某些分组在迟延一段时间后突然又出现。这将产生严重的 后果。由于网络同时存在多条连接，且连接的数目经常在动态地变化着，因而 流量控制和拥塞控制也较为复杂。