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文檔簡介

*1第一講總結1.現場總線的定義現場總線

現場總線是用于現場儀表與控制系統和控制室之間的一種全分散、全數字化、智能、雙向、互聯、多變量、多點、多站的通信網絡。IEC對現場總線的定義

現場總線是一種應用于生產現場,在現場設備之間、現場設備與控制裝置之間實行雙向、串行、多節點數字通信的技術。*2傳統的現場級與車間級自動化監控及信息集成系統*3基于現場總線的現場級與車間級自動化監控及信息集成系統*4第一講總結2.現場總線的特點和優點系統的開放性

通信協議公開,各不同廠家的設備之間可進行互連并實現信息交換互可操作性與互用性現場設備的智能化與功能自治性系統結構的高度分散性對現場環境的適應性*5第一講總結2.現場總線的特點和優點節省硬件數量與投資節省安裝費用節約維護開銷用戶具有高度的系統集成主動權提高了系統的準確性與可靠性*6第一講總結3.現場總線與管理信息網絡的特點比較特性現場總線管理信息網絡監視與控制能力強弱可靠性與故障容限高高實時響應快中信息報文長度短長OSI相容性低中、高體系結構與協議復雜性低中、高通信功能級別中級大范圍通信速率低、中高抗干擾能力強中*7第一講總結4.企業網絡信息集成系統的基本層次結構現場總線現場總線控制網絡工業局域網企業網Internet過程控制層PCS制造執行層MES企業資源規劃層ERP*8第一講總結5.幾種主要的現場總線標準基金會現場總線(FF)PROFIBUSLonWorksCANHARTDeviceNet第二講數據通信基礎

與網絡互聯*102.1數據通信基礎2.1.1基本概念2.1.2通信系統的組成2.1.3數據編碼2.1.4通信系統的性能指標2.1.5信號的傳輸模式2.1.6通信方式2.1.7同步方式2.1.8局域網及其拓撲結構2.1.9網絡傳輸介質2.1.10介質訪問控制方式2.1.11差錯控制方式*112.1.1基本概念

---總線的基本術語總線與總線段

總線是傳輸信號或信息的公共路徑,是遵循同一技術規范的連接與操作方式

一組設備通過總線連接在一起稱為總線段*12總線主設備

可在總線上發起信息傳輸的設備總線從設備

不能在總線上主動發起通信,只能掛在總線上,對總線信息進行接收查詢總線協議

管理主、從設備使用總線的規則2.1.1基本概念

---總線的基本術語*13控制信號 總線上的控制信號通常有三種類型。一類控制連接在總線上的設備,讓它進行所規定的操作,如設備清零、初始化、啟動和停止等。另一類用于改變總線操作的方式,例如改變數據流的方向,選擇數據字段的寬度和字節等。還有一些控制信號表明地址和數據的含義,如對于地址,可用于指定某一地址空間,或表示出現了廣播操作;對于數據,可用于指定它能否轉譯成輔助地址或命令。2.1.1基本概念

---總線的基本術語*142.1.1基本概念

---總線操作的基本內容總線操作

總線上命令者與響應者之間的“連接-數據傳送-脫開”這一操作序列稱為一次總線操作。總線傳送通信請求尋址

物理尋址:用于選擇某一總線段上某一特定位置的從設備作為響應者; 邏輯尋址:選擇從設備與位置無關; 廣播尋址:用于選擇多個響應者*152.1.1基本概念

---總線操作的基本內容總線仲裁

用于裁決哪一個主設備是下一個占有總線的設備。某一時刻只允許某一主設備占有總線,等到它完成總線操作,釋放總線占有權后才允許其他總線主設備使用總線。總線定時

總線通過定時信號進行同步。定時信號用于指明總線上的數據和地址在什么時刻是有效的。出錯檢測容錯*16三線“菊花鏈”:總線請求BR、總線允許BG、總線忙BB“菊花鏈”總線仲裁方式*17任一主控器Ci發出總線請求時,使BR=1任一主控器Ci占用總線,使BB=1,禁止BG輸出主控器Ci沒發請求(BRi=0),卻收到BG(BGINi=l),則將BG向后傳遞(BGOUTi=l)當BR=l,BB=0時,仲裁器發出BG信號。此時,BG=l,如果仲裁器本身也是一個主控器,如微處理器,則在發出BG之前BB=0時,它可以占用一個或幾個總線周期若Ci同時滿足:本地請求(BRi=1);BB=0;檢測到BGINi端出現了上升沿。接管總線。Ci接管總線后,BG信號不再后傳,即BGOUTi=0三線菊花鏈仲裁原理*182.1.2通信系統的組成信息源編碼調制解調譯碼接收者傳輸介質發送設備接收設備噪聲干擾*192.1.3數據編碼數據編碼:是指通信系統中以何種物理信號的形式來表達數據。模擬數據編碼:分別用模擬信號的不同幅度、不同頻率、不同相位來表達數據的0,1狀態的編碼方式。數字數據編碼:用高低電平的矩形脈沖信號來表達數據的0,1狀態的編碼方式。基帶傳輸:采用數字數據編碼,在基本不改變數據信號頻率的情況下,直接傳輸信號的傳輸方式。*202.1.3數據編碼單極性碼:邏輯1為高電平,0為低電平;雙極性碼:邏輯0為負電平;歸零碼(RZ):每一位傳輸后均返回0電平;非歸零碼(NRZ):整個碼元時間內維持有效電平。*212.1.3數據編碼曼徹斯特編碼

常用的基帶編碼,具有內在時鐘信息,因而能使網絡上的每一個系統保持同步。 時間被劃分為等間隔的小段,每小段代表一個位。每小段又分為兩半,前半段傳送位的反碼,后半段傳送位本身。*222.1.3數據編碼模擬數據編碼

采用模擬信號來表達數據0和1。按照改變幅度、頻率和相位三個參數可分為幅度鍵控ASK,頻移鍵控FSK和相移鍵控PSK三種方法。*232.1.4通信性能指標傳輸速率

是衡量數據傳輸有效性的指標。指通信系統每秒傳送的數據量:

T為發送一位代碼的最小單位時間,n為信號的有效狀態。對二進制信號來說,n=2。常稱為比特率工業數據通信中常用的標準數據信號速率為:9600bps,500Kbps,1Mbps,2.5Mbps,10Mbps,100Mbps*242.1.4通信性能指標傳輸速率

是衡量數據傳輸有效性的指標。指通信系統每秒傳送的數據量:

T為發送一位代碼的最小單位時間,n為信號的有效狀態。對二進制信號來說,n=2。常稱為比特率工業數據通信中常用的標準數據信號速率為:9600bps,500Kbps,1Mbps,2.5Mbps,10Mbps,100Mbps*252.1.4通信性能指標誤碼率

是衡量數字通信系統可靠性的指標,指二進制碼元在數據傳輸系統中被傳錯的概率: 其中N為傳輸的二進制碼元總數,Ne為被傳輸錯的碼元數,理論上N趨盡無窮,實際應用中,N應足夠大才能把Pe近似為誤碼率。*262.1.4通信性能指標通信信道的頻率特性

描述通信信道在不同頻率的信號通過以后,其波形發生變化的特性。分為幅頻特性和相頻特性。幅頻特性指不同頻率信號通過以后,其幅值受到不同衰減的特性;相頻特性指不同頻率的信號通過信道后,其相角發生不同程度改變的特性*272.1.4通信性能指標理想的頻率特性是對不同頻率產生均勻的幅頻特性和相頻特性。信號的頻率在信道帶寬范圍內,則傳輸的信號基本不失真,否則信號的失真將較嚴重。傳輸線路上存在的電阻電感和電容會造成信道的頻率特性不理想。*282.1.4通信性能指標介質帶寬頻譜:通信系統中所傳輸的數字信號可以分解為無窮多個頻率、幅度、相位各不相同的正弦波。信號所含頻率分量的集合稱為頻譜。帶寬:頻譜所占的頻率寬度稱為帶寬。有效帶寬:有效頻譜的頻帶寬度。*29基帶傳輸信號的傅立葉分析單個矩形脈沖的頻譜覆蓋了整個頻率范圍,所以矩形信號的絕對無失真傳輸是不可能的*302.1.4通信性能指標如果介質帶寬小于信號的有效帶寬,信號就可能產生失真而使接收端難以正確辨認。當傳輸速率升高時,信號的有效帶寬會隨之增加,因而需要傳輸介質具有更大的介質帶寬。即傳輸介質的帶寬會限制傳輸速率的增高。*31信道帶寬對數字信號的影響*322.1.4通信性能指標信道容量

指在某種傳輸介質中單位時間內可能傳送的最大比特率,即該傳輸介質容許的最大數據傳輸速率(bps)。 按照Nyquist定理,若信號由V級離散值組成,,L為信號所含比特數,W為帶寬,則信道容量C為:一般電話線帶寬3000Hz,L=8時,即使無噪聲,信道容量也不會超過48kbps.數據的傳輸速率應該在信道容量容許的范圍之內。只要信號速率低于信道容量,總可以找到一個編碼方式,實現低誤碼率傳輸。若實際傳輸速率超過信道容量,則無法進行正確傳輸。*332.1.4通信性能指標信噪比

信號功率S與噪聲功率N的比值稱為信噪比。一般采用如下方法表示,單位為分貝dB信道容量C跟信道帶寬W和信噪比S/N之間的香農計算公式為:

由香農公式,提高信噪比可以增加信道容量。在信道容量一定時,帶寬與信噪比之間可以相互彌補。*342.1.4通信性能指標若介質帶寬W為3000Hz,當信噪比為10dB時,S/N=10,信道容量為:若信噪比提高到20dB,即S/N=100時,可見,信道容量隨信噪比的提高增加了許多。*352.1.5信號的傳輸模式基帶傳輸

指在基本不改變數據信號頻率的情況下,在數字通信中直接傳送數據的基帶信號。即按數據波的原樣進行傳輸,不包含任何調制。是目前廣泛使用的最基本的傳輸方式。信號按數據位流的基本形式傳輸,整個系統不需調制解調器,使得系統價格低廉;可采用雙絞線或同軸電纜、光纜作為傳輸介質,傳輸介質相對寬帶較為便宜;可達到較高的傳輸速率(一般為1-10Mbps),但傳輸距離一般不超過25公里。*362.1.5信號的傳輸模式載波傳輸

指先用數字信號對載波進行調制,然后進行傳輸的傳輸模式。最基本的調制方式有:幅值鍵控,頻移鍵控和相移鍵控。在載波傳輸中,發送設備首先要產生某個頻率的信號做為基波來承載信息信號,這個基波就稱為載波信號,基波頻率稱為載波頻率。然后按上述三種方式改變載波信號的幅值、頻率、相位行程調制信號后發送。*372.1.5信號的傳輸模式寬帶傳輸

應用于傳輸圖像文字語音等大數據量信號。與基帶傳輸的主要區別為:數據傳輸速率不同,基帶網的傳輸速率范圍為0-10Mbps,寬帶可達0-400Mbps;寬帶可劃分為多條基帶信道,提供良好的通信路徑。*382.1.6通信方式單工通信半雙工通信全雙工通信*392.1.7同步方式同步

接收端要按照發送端所發送的每個碼元的重復頻率以及起止時間來接收數據。在通信時,接收端要校準自己的時間和重復頻率,以便和發送端取得一致,這一過程稱為同步過程。 信息傳輸的同步方式分為異步式(asynchronous)和同步式(synchronous)。*402.1.7同步方式同步式

分為位同步、字符同步和幀同步。位同步:每個位必須在收發兩端保持同步。一般在接收端從接受信號中提取位同步信息。因為在接收信號碼元1和0的極性變化中包含了同步信息。在同步方式中一般采用奇校驗方法以保證每個字符中至少出現一個代碼轉換點。字符同步:將字符組織成組后連續發送,每個字符內不加位,每組字符之前必須加上一個或多個同步字符SYN。接收端根據接收到的同步字符SYN來確定字符的起始位。*412.1.7同步方式異步式

又稱起止(start-stop)同步方式。它在傳送的字符之前設置一個起始位,在信息代碼結束后設置1-2位的終止位。在起始位和停止位之間,形成一個需要傳送的字符;起始位起到了使該字符內各比特同步的作用;各字符互不同步,字符的間隔是任意的;一個字符的傳送時間由起始位和終止位之間的時間來決定*422.1.7同步方式同步式優點:效率高,一般在高速傳輸數據的系統中采用同步式異步式優點:實現簡單,頻率漂移不會積累。但缺點是線路效率低,每個字符都占用2-3各位的開銷。*432.1.8局域網及其拓撲結構指網絡中節點的互連方式星形拓撲環形拓撲總線形拓撲樹形拓撲*442.1.9網絡傳輸介質指網絡中連接收發雙方的物理通道,常用的傳輸介質有電話線、同軸電纜、雙絞線、光導纖維電纜、無線和衛星通信等。傳輸介質的主要特性包括:物理特性傳輸特性連通特性地理范圍抗干擾性*452.1.9網絡傳輸介質雙絞線物理特性傳輸特性:可以通過使用頻分多路復用技術進行多路復用。

使用雙絞線或調制解調器傳輸模擬數據信號時,數據傳輸速率可達9600bps,24條音頻通道總的傳輸速率可達230kbps。連通性:可以用于點-點連接和多點連接地理范圍:在10Mbps局域網中,與集線器之間大最大距離100m抗干擾性:取決于相鄰線對的扭曲長度和適當的屏蔽。低頻時抗干擾能力相當于同軸電纜*462.1.9網絡傳輸介質同軸電纜物理特性傳輸特性:分為基帶和寬帶同軸電纜。基帶同軸電纜一般僅用于數字數據信號,寬帶同軸電纜可以使用頻分多路復用方法劃分成多條通信通道。

特征阻抗分為50歐的以太網電纜(傳輸速率10Mbps)和75歐的CATV電纜(帶寬達400MHz)。 連通性:可以用于點-點連接和多點連接;地理范圍:基帶電纜最大幾公里,寬帶同軸電纜最大幾十公里;抗干擾性:高于雙絞線。*472.1.9網絡傳輸介質光纖物理特性:光纖位直徑50-100um的導光介質;傳輸特性:傳輸速率可達幾千Mbps。分為單模和多模兩類。單模性能優于多模光纖; 連通性:可以用于點-點連接和多點連接;地理范圍:衰減極小,可在6-8公里內不使用中繼器;抗干擾性:不受外界電磁干擾,誤碼率極低。*482.1.9網絡傳輸介質*492.1.10介質訪問控制方式通過對介質訪問的控制可以解決在同一時間上多個設備同時爭用傳輸介質。在隨機訪問方式中常用的爭用總線技術為CSMA/CD;在控制訪問方式中常采用令牌總線、令牌環方式。*502.1.10介質訪問控制方式CSMA/CD(載波監聽多路訪問/沖突檢測)

需要發送數據時,首先需監聽總線,以判斷總線上是否存在其他站發送的信號。如果介質是空閑的,則可以發送;否則以某種算法等待一定時間間隔后重試。 三種CSMA/CD堅持退避算法:不堅持CSMA:若介質是空閑的,則發送;否則等待一段隨機時間再重復檢測;1-堅持CSMA:若介質是空閑的,則發送;否則繼續監聽,直到介質空閑為止;p-堅持CSMA:若介質是空閑的,則發送;否則以概率p發送或以(1-p)概率延遲一段時間后重新檢測*512.1.10介質訪問控制方式令牌訪問控制方式

按一定順序在各站點之間傳遞令牌,誰得到令牌誰有權發送數據。令牌環方式EDCBA*52令牌總線方式2.1.10介質訪問控制方式FHCEDBAG*532.1.11差錯控制技術差錯產生的原因噪聲傳輸失真:信號傳輸時的幅度衰減、波形畸變及收發端失步等;載波干擾:由于載波的振幅、相位和頻率發生抖動;傳輸反射干擾線間串擾:相鄰信號線間電磁感應引入干擾;靜電干擾*542.1.11差錯控制技術錯誤檢測奇偶校驗碼 編碼規則:將所要傳輸的數據碼元分組,每一數據分組后添加一位奇偶校驗位,使該分組數據碼元和添加的奇偶校驗位組成的碼元中”1”的個數為偶數(偶校驗)或奇數(奇校驗)海明碼循環冗余校驗碼(CRC)*55海明碼一個錯誤校驗碼碼集,其碼組長度、冗余校驗位長度和碼組中的最大數據位長度滿足:n:碼組位長度r:冗余校驗位長度k:碼組中的最大數據位長度*56海明碼冗余碼填充位置:滿足關系:舉例:給出數據1101的海明碼編碼、譯碼和糾錯過程*571.根據k=4可得:r=3,n=72.根據冗余碼填充位置,可得編碼后數據形式:(P1P21P3101)3.根據矩陣等式可解得4.所求海明編碼為(1010101)海明碼:數據1101的海明碼編碼、譯碼和糾錯過程*585.譯碼過程:假設接收到的數據為(1010111),根據矩陣可計算出出錯位:6.由(110)可得第6位出錯,將第6位取反即可得正確數據。海明碼:數據1101的海明碼編碼、譯碼和糾錯過程*59CRC(循環冗余編碼)校驗CRC校驗的工作原理

將要發送的數據比特序列當作一個多項式f(x)的系數,在發送方用收發雙方預先約定的生成多項式G(x)去除,求得一個余數多項式。將余數多項式加到數據多項式之后發送到接收端。 接收端用同樣的生成多項式G(x)去除接收數據多項式f(x),得到余數多項式。 若計算出的余數為0,則數據傳輸正確。*60發送方接收方發送數據f(x)生成多項式G(x)實際發送數據字段校驗字段接收數據f1(x)生成多項式G(x)R1(x)=0接收正確R1(x)!=0接收錯誤*61數據為1100111,生成多項式G(x)的系數為11001,求發送方發出的比特序列。1.G(x)的系數為11001,說明多項式階數為4;2.數據碼后添加4個0,新多項式系數為110011100003.多項式相除,求余數多項式系數(加減運算相當于異或):

100001011001/1100111000011001110001100100104.余數多項式系數為0010,因此發送方的比特序列為11001110010循環冗余編碼:舉例*62CRC生成多項式

CRC-12CRC-16CRC-CCITTCRC-32對二進制乘法來說,x=2*632.1.11差錯控制技術差錯控制和糾正超時重發拒絕接收選擇接收探詢*64流量控制當通信流量超過網絡最大傳輸能力時,網絡吞吐量會下降,數據包丟失。流量控制是一種限制網絡訪問的機制。流量控制的基本原則是發送端的發送幀速率應不超過接收端接收幀的速率。滑動窗口流量控制*65總結數據通信的基本概念信號帶寬:信號電磁波的頻率范圍信道帶寬:信道上能夠傳輸的信號的最大頻率范圍信道容量:傳輸介質容許的最大數據傳輸速率(bps)基帶傳輸:在數字通信中直接傳送數據基帶信號的傳輸方法傳輸速率:單位時間內傳送的信息量誤碼率:傳送中數據被傳錯的概率,近似等于大量數據傳輸中傳錯的數據占整個數據量的比例*66總結數據的編碼技術模擬編碼方法 振幅鍵控 移頻鍵控 移相鍵控數字編碼方法 歸零碼(RZ)和非歸零碼(NRZ) 曼徹斯特編碼:優點是傳輸過程中沒有直流成分且提供了同步信息數據的基帶傳輸和頻帶傳輸*67數據通信方式串行和并行異步傳輸和同步傳輸單工、半雙工和全雙工傳輸介質雙絞線同軸電纜光纖無線通信總結*68信道共享競爭的介質訪問方法

CSMA/CD確定型介質訪問方法 令牌總線 令牌環總結*69差錯控制技術差錯控制中的編碼技術

海明碼

循環冗余編碼流量控制 停止等待流量控制 滑動窗口流量控制總結*702.2現場控制網絡現場控制網絡的節點

具有通信能力的以下現場設備都可以成為現場控制網絡的節點一員:限位開關、感應開關等各類開關;條形碼閱讀器;光電傳感器;溫度、壓力、流量、物位等各種傳感器、變送器;可編程邏輯控制器PLC;PID等數字控制器;各種數據采集裝置;作為監視操作的監控計算機、工作站及其外設;各種調節閥;電動機控制設備;變頻器;機器人;作為現場控制網絡連接設備的中繼器、網橋、網關等。*71遠程IOPLC傳感器變送器變頻器閥門。。。HMI人機接口現場總線適配器PC計算機現場控制網絡節點示意圖*722.2現場控制網絡現場控制網絡的任務和特點 將傳感器、執行器、測控儀表等做為網絡節點,并連接成開放式、數字化的網絡,以完成測控任務。 網絡面臨生產現場的強電磁干擾以及野外的惡劣環境,要求適應性和抗干擾性非常強。現場控制網絡的實時性

現場控制網絡不同于普通數據網絡的最大特點在于它必須滿足對現場控制的實時性要求。*732.3網絡硬件網絡傳輸技術廣播式網絡點到點網絡

一般來講,小的、地理上處于本地的網絡采用廣播方式,而大的網絡則采用點到點方式。*742.3網絡硬件網絡分類同一電路板同一系統同一房間同一建筑物同一園區同一城市同一國家同一洲內同一星球0.1m1m10m100m1km10km100km1000km10000km處理器間距離各處理器的位置例子數據流計算機多計算機局域網局域網局域網城域網廣域網廣域網互聯網*752.4網絡互聯基本概念即將分布在不同地理位置的網絡、網絡設備連接起來,構成更大規模的網絡,以實現網絡的數據共享。要求不改變原有子網內的網絡協議、通信速率、硬件和軟件配置等,要求將因連接對原有網絡的影響減至最小。網絡互聯規范IEEE802標準網絡互聯和操作系統*762.4網絡互聯網絡互聯規范IEEE802標準802.3CSMA/CD物理層802.4Token_bus物理層802.5Token_ring物理層802.6MAN物理層802.1邏輯鏈路控制802.1B網際互聯802.1A綜述和體系結構網絡管理802.10可互操作的局域網安全規范網際互聯邏輯鏈路介質訪問物理層*772.5通信參考模型2.5.1OSI參考模型2.5.2TCP/IP參考模型2.5.3OSI和TCP/IP參考模型的比較2.5.4現場總線的通信模型*782.5.1OSI參考模型Opensysteminterconnection為異種計算機互聯提供的一個共同基礎和標準框架OSI參考模型提供了概念性和功能性結構,將開放系統的通信劃分為7個層次,各層次的協議細節由各層次獨立進行;分層原則為將相似的功能集中在同一層中,功能差別較大時分層處理,每層只對相鄰的上下層定義接口。*792.5.1OSI參考模型應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層網絡層數據鏈路層物理層應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層網絡層數據鏈路層物理層應用協議表示協議會話協議傳輸協議通信子網邊界主機A主機B路由器內部子網協議路由器比特幀分組TPDUSPDUPPDUAPDU交換單元的名字*802.5.1OSI參考模型物理層 主要是處理機械的、電氣的和過程的接口,以及物理層下的物理傳輸介質等問題;這里,OSI物理層的作用是:在明確與調制解調器相連的接插頭形狀和插腳排列的基礎上,對調制解調器的信號進行控制,以保證將比特傳送到對方。實際所使用的物理媒體是光纖還是雙絞線不在OSI范疇。*81*82引腳信號名稱信號流向簡稱信號功能1保護地接設備外殼,安全地2(3)發送數據DTE->DCETxDDTE發送串行數據3(2)接收數據DTE<-DCERxDDTE接收串行數據4(7)請求發送DTE->DCERTSDTE請求切換到發送方式5(8)清除發送DTE<-DCECTSDCE已切換到準備接收6(6)數據設備就緒DTE<-DCEDSRDCE準備就緒,可以接收7(5)信號地公共信號地8(1)載波檢測(接收線路信號檢測)DTE<-DCEDCD(RLSD)DCE已接收到遠程載波20(4)數據終端就緒DTE->DCEDTRDTE準備就緒,可以接收22(9)振鈴指示DTE<-DCERI通知DTE,通信線路已接通23數據信號速率選擇DTE<->DCEDSRD選擇較高的速率,雙向通知RS232接口*83RS232接口*84RS232接口*85RS-232C串行通信接口串行異步通信數據格式分界位或前一個字符的停止位110DDD0/1DDDDD111112345678奇偶校驗位停止位停止位分界位起始位選擇位8位數據位12*86RS-232C串行通信接口串行異步通信數據格式起始位:邏輯0電平。發送方在任何時刻將傳號變成空號(即‘1’跳至‘0’),并持續1位時間表明發送方開始傳輸數據。與此同時,接收方收到空號后,開始與發送方同步,并期望收到隨后的數據;數據位:5-8位,緊跟在起始位后,是要被傳送的數據。傳送時,先傳送低位,后傳送高位;奇偶校驗位:占1位,奇效驗或偶效驗;停止位:可以是1位、1.5位或2位,它一定是邏輯1電平。,*872.5.1OSI參考模型數據鏈路層

利用物理層提供的“比特序列傳送功能”在鄰接的節點之間實現透明的、高可靠性的數據傳送。所謂透明的數據傳送是指無論什么樣類型的數據都按其原樣傳送。即將一條原始的、有差錯的物理鏈路變為無差錯的邏輯數據鏈路。 基本功能包括:鏈路管理、幀同步、尋址、訪問控制、差錯控制和流量控制、透明傳輸。*88OSI參考模型與使用CSMA/CDLAN的階層模型關系*892.5.1OSI參考模型網絡層

數據鏈路層解決了相鄰兩直接連接節點之間的通信問題,不涉及數據經過通信子網中多個轉接節點的通信問題。設立網絡層的目的是要使報文分組以最佳路徑通過子網到達目的主機,網絡用戶不必關心網絡拓撲結構及所使用的通信介質,通過網絡層的控制作用,實現不同網絡之間的數據交換。主要功能有:尋址

路由選擇與中繼流量控制:網絡建立連接與管理

*902.5.1OSI參考模型網絡層尋址:當傳輸信息的信源和信宿分別屬于不同的網絡,就需要網絡層參與解決尋址問題。

路由選擇與中繼:當傳輸的數據單元經過通信子網時,各個中繼節點在存儲轉發數據的過程中,采用合適的路由選擇算法,保證數據單元以某些指標最優的方式通過子網,路由選擇是網絡層的最主要功能之一。

流量控制:對進入分組交換網的通信量加以控制,使通信子網穩定運行,盡量防止通信量過大造成通信子網性能下降。

網絡建立連接與管理:在面向連接的服務中,網絡連接是傳輸實體之間傳遞數據邏輯的、貫通通信子網的端-端通信信道。

*912.5.1OSI參考模型網絡層—路由選擇算法 算法應具有如下特點:正確、簡單、適應通信與拓撲的變化、穩定、對用戶是公平性、對某一性能指標(如鏈路長度、鏈路容量、傳輸速率、傳輸時延等)最佳。靜態策略 固定路選算法 分散路選算法 擴散路選算法動態策略 孤立自適應路選算法 反向感知法 分布式路選法 集中式路選法*922.5.1OSI參考模型網絡層—流量控制

*932.5.1OSI參考模型傳輸層

用于實現兩個終端計算機系統內進程之間的高質量、高效率數據傳送。系統間通信進程間間通信*942.5.1OSI參考模型傳輸層

從會話層接收數據,并且在必要時把它分成較小的單元,傳遞給網絡層,并確保到達對方的各段信息正確無誤; 也要決定向會話層,最終向網絡用戶提供什么樣的服務; 是真正的從源到目標“端到端”的層*952.5.1OSI參考模型會話層 允許不同機器上的用戶建立會話關系;表示層

完成某些特定的功能。表示層以下的各層只關心可靠的傳輸比特流,而表示層關心的是所傳輸的信息的語法和語義應用層 包含大量人們普遍需要的協議。*962.5.1TCP/IP參考模型應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層OSITCP/IP應用層傳輸層互聯網層主機至網絡層模型結構*972.5.1TCP/IP參考模型主機至網絡層互聯網層 主要功能是使主機可以把分組發往任何網絡并使分組獨立地傳向目標傳輸層 功能是使源端和目標端主機上地對等實體可以進行會話,包含TCP和UDP兩個協議

TCP:傳輸控制協議,面向連接的協議;

UDP:用戶數據報協議,是不可靠的,無連接協議。應用層*98TCP/IP模型中的協議與網絡TELNET應用層FTPSMTPDNSARPANETSATNET分組無線網LANTCPUDPIP傳輸層物理層物理+數據鏈路層協議網絡*99socket()bind()listen()accept()read()

connect()

Socket()write(

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