中級通信交換技術知識點精講之交換技術體系結構原理分層類型

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       下面是由希賽小編提供的中級通信交換技術知識點精講之交換技術體系結構原理分層類型，希望對學友們有所幫助。具體內容如下：

       交換技術體系結構原理分層類型

       1.分層

       分層就是將一個復雜的系統(tǒng)功能劃分為若干相對獨立的子功能；每層完成一個子功能；下層為上層服務，上層是下層的用戶。前面已經(jīng)說明了分層帶來的許多好處。分層時應注意使每一層的功能非常明確，且層數(shù)要適當。若層數(shù)太少，就會使每一層或某些層的功能過千復雜；但層數(shù)太多了又會在描述和綜合各層功能的系統(tǒng)工程任務時遇到較多的困難。

       根據(jù)多個計算機網(wǎng)絡，特別是互聯(lián)網(wǎng)（Intonet)的建設、發(fā)展和運行的經(jīng)驗，將復雜的計算機網(wǎng)絡的功能分為五層是比較適當?shù)?。這五層，從上往下，分別是應用層、運輸層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。

       現(xiàn)在簡單地介紹一下各層的主要功能。

      （1）物理層(PhysicalLayer)

       物理層的任務就是利用物理信道透明地傳輸比特流。在物理層上所傳數(shù)據(jù)的基本單位是比特。傳輸信息利用的物理信道是以雙絞線、同軸電纜、光纖、微波無線電等傳輸媒質為基礎的信號通路。

       “透明”是一個很重要的概念。它表示，某一個實際存在的事物看起來好像不存在一樣?！巴该鞯貍鬏敱忍亓鳌北硎窘?jīng)實際信道可以傳輸任意的比特組合，因而比特流的發(fā)送者和接收者就“看不見”這個信道的存在。當然，實際信道對所傳輸?shù)男盘柺怯袚p傷的，其中最主要的損傷是信號波形發(fā)生畸變和加人了噪聲，從而引起傳輸比特發(fā)生差錯。物理層的任務就是要通過信號處理來盡可能地減小這些損傷，達到“透明”傳輸。在通信原理課程中所講的基帶傳輸、調制解調、定時同步、糾錯編碼等內容都屬于物理層要采用的技術。

       物理層要規(guī)定與信道（傳輸媒質）的接口，包括接口的電氣特性、機械特性、功能特性和工作時序。例如，要規(guī)定用多大的電壓代表“1”或“0”，每個比特持續(xù)多長時間；要確定連接電纜的插頭和插座用多少引腳，各引腳的用途及如何連接。

      （2）數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer)

       數(shù)據(jù)鏈路層的基本任務是在兩個相鄰節(jié)點之間的鏈路上實現(xiàn)以幀（Frame)為單位的“無誤”數(shù)據(jù)傳輸。幀有兩種類型：數(shù)據(jù)幀和控制幀。數(shù)據(jù)幀包含數(shù)據(jù)和必要的控制信息；控制幀主要包含控制信息，但也可搭載少童數(shù)據(jù)信息。在每一偵所包括的控制信息中，有用于幀同步、尋址、差錯控制以及流最控制等的信息。

       數(shù)據(jù)鏈路層的具體功能包括鏈路連接控制、差錯控制和流量控制等。鏈路層可為上一層提供兩種服務方式，面向連接方式和無連接方式。鏈路連接控制只在有連接方式下采用。

       為了保證“無誤”傳輸，鏈路層的差錯控制（ErrorControl)對于許多信道是必要的。差錯控制的基本方法是檢錯重傳（ARQ),即在傳送數(shù)據(jù)過程中，若接收點檢測到所收到的數(shù)據(jù)幀中有差錯，就要設法通知發(fā)方重發(fā)，直到這一幀被正確無誤地收到為止。這樣，數(shù)據(jù)鏈路層就把一條有可能出差錯的實際鏈路，轉變成為讓網(wǎng)絡層向下看起來好像是一條不出差錯的鏈路。當然，實際上即使經(jīng)過ARQ,仍然會存在剩余差錯，但差錯率已變得非常小，以至于可近似看作“無誤”。在采用光纖鏈路的條件下，因為光纖傳輸?shù)牟铄e率非常?。ㄍǔＰ∮?(T9),鏈路層的差錯控制功能可以取消。

       流量控制是為了實現(xiàn)傳輸速率的適配，保證數(shù)據(jù)發(fā)送速率不會超過接收點能夠接受的程度，即保證接收數(shù)據(jù)緩沖器不發(fā)生溢出。在具體實現(xiàn)時流量控制和差錯控制往往結合進行。

      （3）網(wǎng)絡層（NetworkLayer)

       網(wǎng)絡層的基本任務是將數(shù)據(jù)從源（節(jié)）點傳送到目的（節(jié)）點。在源點與目的點（或稱終點）之間可能要經(jīng)過許多個節(jié)點和鏈路，還可能要經(jīng)過好幾個不同的子網(wǎng)。在網(wǎng)絡層，數(shù)據(jù)傳送的基本單位是分組（Packet〉，又稱為包。因此，網(wǎng)絡層的主要功能就是實現(xiàn)分組交換，即根據(jù)分組首部所提供的尋址信息，選擇合適的路由，使數(shù)據(jù)分組經(jīng)過沿途節(jié)點的轉發(fā)準確無誤地到達終點。

       網(wǎng)絡層為它的上一層提供面向連接的服務或無連接的服務。在面向連接的方式下，在數(shù)據(jù)分組流開始傳送之前，要先建立從源點到目的點之間的通路連接，即確定這一批分組的路由，然后這些分組就遵循相同的路由，按照一定的順序到達終點。在無連接的方式下，各個數(shù)據(jù)分組獨立選擇路由，因而可能經(jīng)過不同的路由到達終點。

       (4）運輸層（TransportLayer)

       這一層曾有過幾個譯名，如傳送層、傳輸層?，F(xiàn)在比較一致的意見是譯為運輸層。在運輸層，信息的傳送單位是報文（Message)。當報文較長時，先要把它分割成若干段，然后再交給下一層（網(wǎng)絡層）進行傳送。運輸層的基本任務是實現(xiàn)主機進程到主機進程之間的信息傳送。為此，就要根據(jù)通信子網(wǎng)的特性最佳地利用網(wǎng)絡資源，并以可靠和經(jīng)濟的方式，透明地傳送報文。運輸層向上一層提供面向連接的可靠數(shù)據(jù)傳送服務或無連接非可靠的數(shù)據(jù)傳送服務，可以根據(jù)應用層的需要選擇使用。為了實現(xiàn)可靠傳送，運輸層要完成靖到端的連接控制、差錯控制、流量控制和擁塞控制等功能。

       (5）應用層（ApplicationLayer)

       應用層是網(wǎng)絡體系結構中的較高層。應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶的需要(這反映在用戶所產生的服務請求）。應用層不僅要提供應用進程所需要的信息交換和遠地操作，而且還要作為互相作用的應用進程的用戶代理（UserAgent),來完成一些為進行語義上有意義的信息交換所必須的功能。應用層直接為用戶的應用進程提供服務。需要注意的是，應用層協(xié)議并不是解決用戶各種具體應用的協(xié)議。典型的應用層協(xié)議有支持文件傳送的FTP協(xié)議、支持電子郵件的SMTP協(xié)議、支持萬維網(wǎng)（WWW)的HTTP協(xié)議。

       運輸層和應用層的功能只在主機或端系統(tǒng)中完成。在通信子網(wǎng)內的各個交換節(jié)點以及連接各子網(wǎng)的路由器中，都沒有運輸層和應用層。在運輸層以上就不再關心信息傳輸?shù)膯栴}了。

       在上述五層的網(wǎng)絡體系結構中，應用層和運輸層合稱為髙層；相應地，網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層合稱為低層。主機或端系統(tǒng)要完成所有各層的功能；而通信子網(wǎng)的各個節(jié)點和子網(wǎng)之間的路由器中只需完成低層功能。

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