协议与体系结构

把文件交给下层模块 进行发送
把收到的文件交给 上层模块
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主机交换文件
主机 1 文件传送模块 通信服务模块 网络接入模块 网络 接口 通信网络 网络 接口 主机 2 文件传送模块 通信服务模块 网络接入模块
网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作 例如，规定传输的帧格式，帧的最大长度等。 网络世界有你有我
网络协议
网络体系结构
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网络协议
Network Protocol:为进行网络数据交换而建立
的一系列规则、约定和标准的集合。 三要素 语法 双方采用的数据格式、编码等的定义； 语义 对发出的请求、执行的动作及对方的应答 作出解释； 时序 事件实现顺序的说明、先后、快慢； (同步）
（实际为逻辑接口）
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关键术语
服务用户
实体(n + 1)
协议(n + 1)
实体(n + 1)
交换原语
SAP
交换原语
SAP
第n+1层
第n层 服务提供者
实体(n)
协议(n)
实体(n)
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网络体系结构
物理层
物理层
物理层不是指连接计算机的具体的物理设备或具体的传
输媒体是什么，因为它们的种类非常多，物理层的作用 是尽可能的屏蔽这些差异，对它的高层即数据链路层提 供统一的服务。所以物理层主要关心的是在连接各种计 算机的传输媒体上传输数据的比特流。为了达到这个目 的，物理层在设计时涉及的主要问题有：
1-3层是低层协议，主要与系统间的通信有关， 多由硬件实现；
4-7层是高层协议，主要与进程间的通信有关， 多由主机的软件实现。
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计算机网络体系结构
网络体系结构 就是对构成计算机网络的各组成部分之间
的关系及所要实现功能的一组精确定义。 应用层
OSI 模 型
表示层
会话层 传输层 网络层
分层的优点

各层之间是独立的； 灵活性好； 结构上可分割开； 易于实现和维护； 能促进标准化工作。
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ISO/OSI RM
应用进程A 应用进程B
应用层 表示层 会话层 传输层 通信子网
Application Presentation Session Transport
采用单端驱动非差分接收电路,数据传输率最大为
20Kbps,电缆最大长度为15m.
低于-5v表示二进制1,高于+5v表示二进制0
输出阻抗300Ω,输入阻抗3—7K Ω
功能特性: 详细定义了每个引脚的功能 规程特性: 规定了接收或发送信息的时应完成的动作次序。 网络世界有你有我
RS-232-C功能特性
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主机交换文件
主机 1 文件传送模块 把文件交给下层模块 进行发送 只看这两个文件传送模块 好像文件及文件传送命令 是按照水平方向的虚线传送的 主机 2 文件传送模块 把收到的文件交给 上层模块
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主机交换文件
主机 1 文件传送模块 通信服务模块 只看这两个通信服务模块 好像可直接把文件 可靠地传送到对方 主机 2 文件传送模块 通信服务模块
网络层
链路层
网络层
链路层
网络层
链路层
Network
DateLink
物理层
物理层
物理层
Physical
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ISO/OSI RM的特点
定义了一种抽象结构，不是具体实现的描述；
直接的数据传输仅在最低层进行； 每层完成所定义的功能，修改本层不影响其它层；
某一层可容易地被另一企业的相应层所替代；
25芯 引脚号 线的 编号 接口电路名称 DTE --DCE 数 据 控 制 定 时 地 线
1
7 2 3 4 5
AA
AB BA BB CA CB
屏蔽地
信号地 发送数据 接收数据 请求发送 允许发送
PG
GND TxD RxD RTS CTS
——
——


6 20
8
CC CD
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关键术语
本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面 的协议。 下面的协议对上面的服务用户是透明的。 协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之 间通信的规则。 服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通 过层间接口提供的。 同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称 为服务访问点 SAP (Service Access Point)。
• •
•来自百度文库• • •
用多大的电压代表“1”或“0”，以及当发送端发出比特“1”时，在接收 端如何识别出这是比特“1”而不是比特“0” 确定连接电缆材质、引线的数目及定义、电缆接头的几何尺寸、锁紧装 置等 指出一个比特信息占用多长时间 采用什么样的传输方式 初始连接如何建立 当双方结束通信如何拆除连接。
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网络体系结构
层、协议、接口
协议集 网络体系结构
协议的组织方式
Network Architecture
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网络体系结构
分层原则
俄语用户 汉语用户
网络中通信各节点具有相同的
英语翻译 电话机
英语翻译 电话机
层次，相同的层次具有相同的功 能； 各层在功能和技术上有明显的 差别，各层相对独立； 低层对高层是透明的，下层通 过接口为上层提供服务； 层数应适当，实现对等层通信。
数据链路层
物理层 网络世界有你有我
OSI模型中的数据流
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关键术语
实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的 硬件或软件进程。（许多情况下，为软件模块） 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集 合。 在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得 本层能够向上一层提供服务。 要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服 务。
7 8
1 2
T端： mode com1：1200，E，7，1 copy con：com1： R端：mode com1：1200，E，7，1 copy com1：con： 网络世界有你有我
DOS级的PC通信
Interlnk/intersvr
Server端
c:\> intersvr Client端
Config.sys Device=c:\dos\interlnk.exe/drives:5 ……
c:\>interlnk 结果：A：C： maps
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Y：Z：
BIOS级的PC通信
BIOS级的PC通信通过调用中断14H实现
中断14H中，寄存器AH指明其4种功能
AH=00H 通信端口初始化 AH=01H 向通信端口写一个字符 AH=02H 从通信端口读一个字符 AH=03H 测试通信端口状态 执行其功能时，DX总是存放表示端口的代 码（0：COM1 1：COM2）
物理层传输数据的单位是比特。 物理层提供为建立、维护和拆除物理链路所需要的机械
的、电气的、功能的和规程的特性。
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物理层
物理层的主要功能是：
为数据链路层的比特流提供物理连接， 对高层屏蔽掉具体传输介质的差异，保证 比特流的透明传输。 物理层协议主要定义硬件接口 包括接口的机械特性、电气特性、功 能特性、规程特性。
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BIOS级的PC通信
向通信端口 com1 输出字符 “*”
MOV MOV MOV INT
AH，01H DX，0 AL，’*’ 14H
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CF
数据设备准备好 数据终端准备好
载波检测
DSR DTR
CD




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RS-232-C功能特性（conti.)
21 23 18 24 15 17 14 16 19 CG CH CI DA DB DD 信号质量检查 数据信号速率选择(DTE) 数据信号速率选择(DCE) 发送信号码元定时(DTE) 接收信号码元定时(DCE) 接收信号码元定时(DCE) TxC TxC RxC SQD
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物理层
计 算 机 A RS-232-C 调制解调器 A 公用电话网 调制解调器 B RS-232-C
计 算 机 B
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物理层
机械特性：
定义接口插件、插座的形状、尺寸、引脚数量、排 列顺序等。如：RS-232是25芯、D型，RS-499为37芯等； 电气特性： 定义信号的高低、脉冲宽度、阻抗匹配、传输速率、 传输距离等； 功能特性： 规定每个引脚的功能、数据类型、控制方式等； 规程特性： 定义通信双方的动作顺序。如：如何建立、拆除物 理连接、采用全双工还是半双工通信等。
2
3 4 5 6 7 8 20
TD
RD RTS CTS DSR CD DTR
发送数据
接收数据 请求发送 清除发送 数据设备就绪 载波检测 数据终端就绪
SGND 信号地线
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DOS级的PC通信
Mode
端口名：速率，校验方式，数据位数，停止位数
COM1 COM2
例：
110 150
E 偶校验 O 奇校验 N 无校验
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物理层
以美国电子工业协会（EIA）的RS-232-C为例
机械特性:
•
用于DTE和DCE设备之间的连接， DCE设备用母插座，DTE设备用 公插头 25芯，螺丝心间距离为 47.040.13mm,25针插脚/座,上 排编号由左至右1-13,下排1425。
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•
物理层
电气特性:
SBA 备用信道发送数据 SBB 备用信道接收数据 SCA 备用信道请求发送
13
12 22
SCB 备用信道允许发送
SCF CE 备用信道载波检测 呼叫指示器




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EIA-232 接口标准
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两台DTE近距离连接
DTE
1
DTE
1 GND 保护地线
2
3 4 5 6 7 8 20