第四章物理層技術4.1OSI/RM中的物理層數據鏈路層實體數據鏈路層實體物理層實體物理層實體物理連接點傳輸介質物理層協議DTEDCEDCEDTE物理連接效勞；比特傳輸效勞；傳輸順序效勞；數據線路標識效勞；故障報告效勞。1.第四章物理層技術4.2物理層接口特性及標準機械特性：連接器幾何尺寸、引腳排列、鎖定裝置等；電氣特性：接口電路連接方式、信號電平、阻抗、速率等；功能特性：接口線的引腳數目和各條線的定義；規程特性：規定對接口線控制和信號變化的時間順序。一些接口標準：V系列建議，針對在網上實現數據通信的標準。X系列建議，針對公共公共數據網使用的一系列標準。I寫列建議，針對綜合數字網ISDN使用的一系列標準。2.第四章物理層技術4.3接口實例4.3.1RS-232信號電壓狀態-25V~-3V3V~25V邏輯狀態10信號條件標記（MARK）空（SPACE）功能關（OFF）開（ON）DTEDCE保護地（PG，針1）發送數據（TD，針2）接收數據（RD，針3）請求發送（RTS，針4）清送請求（CTS，針5）數據接收就緒（DSR，針6）信號地（SG，針7）載波收到（CD，針8）響鈴指示（RI，針22）數據終端就緒（DTR，針20）RTSCTSTDoffondata空閑警示DCE已連接DTE就緒設備就緒電路保證DTE要發送通道就緒數據交換設備斷連3.第四章物理層技術4.3.2X.21DTEDCEDSE交換設備載體網絡X.21接口DTEDCET（發送）C（控制）R（接收）I（指示）S（碼元時鐘）B（字節時鐘）Ga（DTE公共回線）Gb（DCE公共回線）G（信號地）步驟CI電話類似事件DTE在TDEC在R0offoff無連接，線空T=1R=1onoffDTE摘機T=0onoffDCE撥號R=“+++onoffDTE撥號T=地址

onoff遠地電話振鈴R=呼叫

onoff遠地電話摘機R=1onon對話T=數據R=數據

offonDTE說再見T=0offoffDCE說再見R=0offoffDCE說再見R=1offoffDTE掛機T=14.第四章物理層技術4.2.3雙絞線與RJ45一般使用2對雙絞線實現雙工通信。5.第四章物理層技術4.2.4xBASE-T標準非歸零〔NRZ〕碼01+-0011101+-01101非歸零反轉〔NRZI〕碼0101110+-曼徹斯特〔Manchester〕碼差分曼徹斯特碼0101110+-信號技術10BASE-T100BASE-TX100BASE-T41000BASE-ET傳輸介質2對UTP-32對STP-1/UTP-54對UTP-34對UTP-5信號技術Manchester4B/5B,NRZI8B/6T,NRZI8B1Q4,NRZI電平取值-1V,+1V-1V,+1V-1V,0V,+1V-1V,-0.5V,0V,0.5V,1V數據速率10Mbps100Mbps100Mbps1000Mbps通信方式全雙工全雙工半雙工全雙工最大段長100m100m100m100m網絡跨度200m200m200m200m6.第四章物理層技術4B/5B編碼：每4位比特的數據用一個5位比特的碼組表示。每個碼組中至少有2次電平轉換〔即有2個“1〞〕；連續排列的“0〞不超過2個。100BASE-TX0000011110100010100120010101003001110101401000101050101010116011001110701110111181000100109100110011A101010110B101110111C110011010D110111011E111011100F111111101100BASE-T4MLT-3碼：使用3種不同的電平信號。011010001＋0－00＋－00＋－010＋－＋－002＋－0＋－003－0++－004－0＋0＋－0E－＋0－0＋0F＋0－－0＋58＋＋＋0－－59＋＋＋－0－5A＋＋＋－－08B/6T編碼：采用每8個比特數據映射為一個6比特三進制符號組成的碼組。使用4對3類UTP：用3對線同時發送數據，1對線報告沖突；數據字節按循環方式分配給3對線。8B8B8B6T6T6T8B8B8B6T6T6T1#2#3#4#發送方接收方1000BASE-ET250Mb/s250Mb/sTRTRTRTRTRTRTRTR7.第五章數據鏈路層技術5.1OSI/RM的數據鏈路層5.1.1數據鏈路層功能數據鏈路管理；裝幀與幀同步；流量控制；過失控制；透明傳輸；尋址。5.1.2數據鏈路層效勞無連結、不確認效勞；無連結、確認效勞；面向連結的效勞；8.第五章數據鏈路層技術5.2數據鏈路控制技術可靠傳輸：無過失、無喪失、無失序、無重復。5.2.1流量控制停止等待流控技術：開關式流控。協議式流控。滑動窗口流控技術：發送窗口。接收窗口。只有接收窗口滑動后，發送窗口才會滑動。從而，實現由接收處理速率決定發送速率的目的，確保接收緩存不溢出。9.第五章數據鏈路層技術5.2.2過失控制TframeTtransTackTtransDataAckAB01停止等待0tout連續ARQAB012356Ack0Ack1Ack6423Ack31Ack14AB0123564WSWRAck0WRWS緩存AB012345Ack0Nack1Ack21選擇ARQAck3Ack1Ack4Ack5toutNack1自動反響重傳——ARQ技術：10.第五章數據鏈路層技術TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity5.3數據鏈路層協議實例5.3.1高級數據鏈路控制規程——HDLC站類型及操作模式PS點——點：PSSSPSPS點——多點：復合型：CRR非平衡結構平衡結構11.第五章數據鏈路層技術幀格式FACIFCSF01111110（7E）；“0”比特插入法實現對所傳數據的透明傳輸；接收方使用“0”比特消除法還原數據內容。透明區幀類別控制字段比特位01234567數據幀（I）0N(S)P/FN(R)監控幀（S）10SP/FN(R)無編號幀（U）11MP/FM幀類別控制字段位0123456789101112131415數據幀（I）0N(S)P/FN(R)監控幀（S）10SSXXXXP/FN(R)無編號幀（U）11MMUMMMP/FXXXXXXX幀表示字位用途23RR接收準備好00本站已準備好接收N(R)幀，N(R)以前的幀已正確接收。RNR接收未準備好01本站忙，不能接收幀；但N(R)以前的幀已正確接收。REJ拒絕接受10從N(R)開始重發幀；但N(R)以前的幀已正確接收。SREJ選擇性拒絕接受11只重發N(R)幀；N(R)以前的幀已正確接收。檢驗區12.5.3.2Internet數據鏈路協議——PPP第五章數據鏈路層技術組幀在連續的比特流中定義邊界，提供幀的透明傳輸。封裝提供對高層的復用和解復用。標記7E地址FF控制03協議2bytesPPP信息域IPv4、IPX、LCP、NCP校驗碼2/4bytes幀格式：PPP封裝HDLC封裝DeadEstablishAuthenticationNetworkTerminateUPOPENEDSUCCESS/NONEFAILCLOSINGFAILDOWNLCP工作過程IP接口IPX接口網絡控制協議NCP鏈路控制協議LCP封裝與組幀所支持的每個網絡層協議都定義了一個NCP接入，負責在對等實體間協商網絡層參數，如為撥號主機分配IP等。控制鏈路狀態、通告配置錯誤的信息，協商封裝模式、幀長限制、兩端的認證、鏈路質量等。字符置換：7E7D，5E；7D7D，5D。PPP只保證數據不出錯，不保證喪失、失序、重復等錯誤的處理。13.第六章局域網技術TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity6.1局域網體系結構參考模型網絡層以上邏輯鏈路子層介質訪問控制子層物理層傳輸介質將共有的功能組成LLC，如對上提供服務接口、流量控制、差錯控制等。將針對具體物理網絡的特有功能組成MAC，如介質訪問控制、組幀與封裝等。IEEE802系列標準802.10安全802.1體系結構、互連802.2LLC802.3總線網爭用MAC物理層802.4總線網令牌MAC物理層802.5環形網令牌MAC物理層802.11無線網爭用MAC物理層14.第六章局域網技術TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity6.1.1局域網LLC子層LLC效勞：不確認無連結效勞，沒有流量控制與過失控制；面向連結效勞，有流量控制和過失控制；確認無連結效勞，有流量控制與過失控制。LLC幀格式：DSAPSSAPCDataI/GDDDDDDDC/RDDDDDDDI/G=0:單播SAP地址；I/G=1:組播SAP地址；全“0”：空地址；全“1”：廣播地址。C/R=0:命令幀；C/R=1:響應幀。幀類別控制字段位0123456789101112131415數據幀（I）0N(S)P/FN(R)監控幀（S）10SSXXXXP/FN(R)無編號幀（U）11MMUMMMP/FXXXXXXX不確認無連結服務幀類型字段位命令響應無編號幀1100*0001111*1011100*111無編號數據交換標識測試交換標識測試面向連結服務幀類型字段位命令響應信息幀監控幀無編號幀0N(S)*N(R)10000000*N(R)10100000*N(R)10010000*N(R)1111*1101100*0101100*1101111*0001110*001數據接收準備好接收未準備好拒絕異步平衡方式斷開數據接收準備好接收未準備好拒絕無編號確認斷開幀拒絕確認無連結服務幀類型字段位命令響應無編號幀1110*1101110*111確認的數據序列0確認的數據序列1確認應答序列0確認應答序列115.第六章局域網技術6.1.2IEEE802.3模型：介質連接單元MAU子層物理層信令PLS子層介質訪問控制MAC子層提供與LLC交互的接口；組幀與封裝、發送和接收幀；信道分配、沖突解決。提供與MAC交互的接口；幀比特流的編碼轉換；規程特性。機械特性；電氣特性；功能特性。16.第六章局域網技術TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity幀格式：前導碼開始符目的MAC地址源MAC地址長度數據檢驗碼802.3幀前導碼開始符目的MAC地址源MAC地址類型數據檢驗碼Ethernet幀總線網結構：17.第六章局域網技術載波監聽沖突檢測技術——CSMA/CD“先聽后發、邊發邊聽〞A站B站C站截斷二進制指數退避：〔1，2〕；〔1，2，4〕；〔1，2，4，8〕；〔1，2，4，8，16〕；……18.6.1.3IEEE802.4第六章局域網技術TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity前導碼開始符幀控制目的地址源地址數據檢驗碼結束802.4幀發布令牌幀；征求后繼站1幀；征求后繼站2幀；誰接替幀；解決爭用幀；令牌幀；置后繼站幀；數據幀。

沒有沖突；傳輸時延確定；可設置優先級；重負荷有效。19.第六章局域網技術6.1.3IEEE802.5開始接入控制幀控制目的地址源地址數據檢驗碼結束狀態802.5幀指明傳輸的是令牌幀，還是數據幀。如果是令牌幀，則需要對是否到達目的站進行標記。指明數據幀是否被目的站所識別，并且是否被目的站復制過；若沒復制過，幀繼續在環上傳輸；若復制過，則不再繼續傳遞。20.6.2交換式以太網6.2.1百兆以太網IEEE802.3μ標準——100BASE-X。6.2.2千兆以太網IEEE802.3z標準——100BASE-EX。IEEE802.3ab標準——100BASE-ET。6.2.3萬兆以太網IEEE802.3ae標準。21.第六章局域網技術6.2.4以太網交換機22.模塊模塊模塊模塊工作原理：全雙工交換式以太網：交換帶寬＝M〔端口帶寬〕×N〔端口個數〕。透明網橋自協商機制訪問端口端口管理訪問端口上行端口端口管理端口管理

地址轉發表MAC地址;端口;狀態;過濾;VLAN;…轉發、學習生成樹檢查、過濾交換矩陣VTP交換模式：存儲轉發模式；直通/快速轉發模式；自由分片/碎片防止模式；智能轉發模式。分類：普通交換機；帶管理功能的交換機；第三層交換機。23.6.3虛擬局域網第六章局域網技術用途：虛擬局域網VLAN用以將網絡分割為不同的播送域。組網方法：端口配置；MAC地址；IP地址；組播地址。幀標識：交換機收到幀后，根據配置信息參加虛網標識符。目的MAC源MAC8100TCI數