由G(x)多项式性质决定 2.6.3－差错控制方法
差错纠正是通过差错控制方法来实现的，常用差错控制方法的有反馈检测、自动请求重发（ARQ）和前向纠错（FEC）三种。
2.6. 3－反馈检测
?反馈检测方法又称回送校验法
?反馈检测方法的特点是原理简单、实现容易、可靠性强，但开销大，信道利用率低 2.6. 3－自动请求重发（ARQ） ?计算机网络中较常采用这种方法
?ARQ的特点是使用检错码（常用的有奇偶校验码和CRC码等）、必须是双向信道、发送方需设置缓冲器
2.6. 3－前向纠错（FEC）
?前向纠错方法在计算机网络中不常使用
?FEC的特点是使用纠错码（纠错码编码效率低且设备复杂）、单向信道、发送方无需设置缓冲器
2.7 本章要点小结
?信道是传输信号的通路，一条传输线路上可以存在多个信道。信号带宽指信号的频率范围，而
信道带宽是信道上能够传输信号的最大频率范围。
?数据通信方式按传输方式可分为串行传输和并行传输，按传输方向可分为单工、半双工和全双
工通信，按同步方法可分为异步传输和同步传输 2.7 本章要点小结
?数据通信中的主要技术指标有：数据传输率（用于衡量信道传输数据的快慢）、信号传输速率
（波特率，衡量信道传输信号的快慢）、信道容量（用于衡量信道传输数据的能力，是信道的最大数据传输速率）、误码率（用于衡量信道传输数据的可靠性）。 2.7 本章要点小结
?传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。常用的传输介质可分为有线（双绞线、
同轴电缆和光纤）和无线两类（无线电波、微波和红外线等）。
2.7 本章要点小结
?通过模拟信道进行的数据通信称为模拟数据通信，通过数字信道进行的数据通信称为数字数据
通信。模拟信道传输数字数据，需对数字数据进行模拟信号编码（调制：ASK、FSK和PSK）；数字信道传输模拟数据，需要对模拟数据进行数字信号编码（PCM脉冲编码调制）。 2.7 本章要点小结
?常用的数字数据编码有三类：不归零码、归零码和自同步码（曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编
码）
?多路复用是指在一条物理信道上同时传输多路信息。常用的多路复用技术有频分多路复用
（FDM）、时分多路复用（TDM）和波分多路复用（WDM）三种。 2.7 本章要点小结
?数据在通信子网中各结点间的传输过程称为数据交换。网络中常用的数据交换技术可分为两大
类：线路交换和存储转发交换，其中存储转发交换技术又可分为报文交换和分组交换。
2.7 本章要点小结
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?差错就是在通信接收端收到的数据与发送端实际发出的数据出现不一致的现象，有随机错和突
发错两类。计算机网络中的差错主要是突发差错。差错检测通过差错控制编码（计算机网络中常用奇偶校验码和CRC码）来实现；而差错纠正则通过差错控制方法（反馈检测、ARQ和FEC）来实现。
第3章 计算机网络体系结构 第3章 计算机网络体系结构 学习目标
– 掌握计算机网络体系结构的概念 – 了解分层体系结构中的数据传输方式 – 了解OSI 参考模型的7 层结构
– 掌握OSI 参考模型低三层的概念及工作在相应层次的连网设备 – 掌握TCP/IP 参考模型的层次结构 – 了解TCP/IP 各层对应的主要协议
第3章 计算机网络体系结构 教学内容
–3.1 网络体系结构的基本概念 –3.2 OSI 参考模型 –3.3 TCP/IP 参考模型 –3.4 本章要点小结
3.1 网络体系结构的基本概念 3.1.1 网络协议
3.1.2 网络的分层结构 3.1.3 网络的体系结构
3.1.1 －网络协议
?协议本质上是一套行为规则，是一系列规则和约定的规范性描述。
?为实现网络通信而建立的关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等方面的一组规则、标准或
约定，统称为网络协议（Protocol）。 3.1.1 －网络协议三要素
?语法（Syntax)
–规定通信双方―如何讲‖，即数据与控制信息的结构、编码及信号电平等。
?语义（Semantics)：
–规定通信双方―讲什么‖，即协议元素的含义
?语序（Timing，又称时序或定时）
–规定通信双方―讲的顺序‖或―应答关系‖，即对事件实现顺序的说明，解决何时进行通信的问题。
3.1.2 －网络的分层结构
3.1.2 －网络层次结构的优点
?分层可以把一个庞大而复杂的问题转化为若干较小的局部问题，以方便研究和实现
– 各层的功能明确，并且相互独立 – 易于实现和维护 – 易于实现标准化
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3.1.2 －网络层次结构的划分原则
?每层具有特定的功能，相似的功能尽量集中在同一层 ?各层相对独立，某一层的内部变化不能影响另一层
?相邻层之间的接口必须清晰，跨越接口的信息量应尽可能少，以利于标准化 ?层数应适中
3.1.3 －网络的体系结构
?网络的层次结构模型与各层协议和层间接口的集合统称为网络体系结构(Network Architecture) ?两个著名的网络体系结构
–OSI参考模型 –TCP/IP参考模型
3.2 OSI参考模型
3.2.1 OSI参考模型简介 3.2.2 物理层 3.2.3 数据链路层 3.2.4 网络层 3.2.5 传输层
3.2.6 会话层、表示层和应用层
3.2.1 － OSI参考模型简介 3.2.1 －物理层
?物理层它利用传输介质为数据链路层提供物理连接。
?该层定义了物理链路的建立、维护和拆除有关的机械、电气、功能和规程特性 ?物理层的作用是通过传输介质发送和接收二进制比特流。
3.2.1 －数据链路层
?数据链路层是为网络层提供服务的，解决两个相邻结点之间的通信问题，传送的协议数据单元
称为数据帧
?数据帧中包含物理地址（又称MAC地址）、控制码、数据及校验码等信息。
3.2.1 －网络层
?网络层是为传输层提供服务的
?传送的协议数据单元称为数据包或分组。 ?主要作用
– 解决如何使数据包通过各结点传送的问题，即通过路径选择算法（路由）将数据包送到目的
地。
3.2.1 －传输层
?传输层的作用是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务 ?包括处理差错控制和流量控制等问题
?传输层传送的协议数据单元称为段或报文
3.2.1 －会话层和表示层
?会话层主要功能是管理和协调不同主机上各种进程之间的通信（对话），即负责建立、管理和
终止应用程序之间的会话
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?表示层处理流经结点的数据编码的表示方式问题，以保证一个系统应用层发出的信息可被另一
系统的应用层读出。 3.2.1 －应用层
?应用层是OSI参考模型的最高层，是用户与网络的接口
?该层通过应用程序来完成网络用户的应用需求，如文件传输、收发电子邮件等
3.2.2 －物理层
?功能
–规定了网络设备之间的物理接口特性及通信规则，即，规定了为建立、维护和拆除物理链路
（通信结点之间的物理路径）所需的机械、电气、功能和规程特性
? 协议（标准）的内容
– 是
DTE 和DCE 或其它通信设备之间的一组约定，主要解决网络结点与物理信道如何连接的问题。
3.2.2 －RS-232接口
?EIA RS-232C是一种目前使用最广泛的串行物理接口
–在DTE一侧采用孔式插座形式，DCE一侧采用针式插头形式
3.2.2 －物理层的网络连接设备
?中继器（Repeater） ?集线器（HUB）
– 依据带宽的不同，集线器分为
100/1000Mbps 自适应等
10Mbps 、100Mbps 、10/100Mbps 自适应、1000Mbps 、
– 按配置形式的不同可分为独立型集线器、模块化集线器和堆叠式集线器 – 根据管理方式又可分为智能型集线器和非智能型集线器
3.2.3 －数据链路层
?链路就是数据传输中任何两个相邻结点间的点到点的物理线路。 ?数据帧通常是由网卡（NIC）产生：
– 上一层的协议数据单元（数据包）传递到NIC 后，NIC 通过添加头部和尾部将数据打包（封
装成帧）；然后数据帧沿着链路再传送至目的结点。 3.2.3 －帧同步
?帧同步要解决的问题是接收方如何能从收到的比特流中准确地区分出一帧的开始和结束
– 字节计数法 – 字符填充法 – 比特填充法 – 违法编码法
3.2.3 －数据链路层协议分类
?异步协议以字符为独立的信息传输单位 ，在每个字符的起始处对字符内的比特实现同步，但
字符与字符之间的间隔时间是不固定的(即字符之间是异步的)
?同步协议是以许多字符或许多比特组织成的数据块——帧为传输单位，在帧的起始处同步，使
帧内维持固定的时钟。 3.2.3 －HDLC
?HDLC（High-level Data Link Control） ?面向比特的同步协议的典型代表
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?组成
3.2.3 －数据链路层的网络连接设备
?网卡
?网桥（Bridge） ?交换机
3.2.4 －网络层
?网络层提供的服务有两类：
–面向连接的网络服务 –无连接的网络服务
? 典型的网络层协议是X.25
– 由ITU-T （国际电信联盟电信标准部）提出的一种面向连接的分组交换协议 –X.25 只是一个分组交换公用数据网的接口规范
3.2.4 －组包和拆包
?在发送方，传输层的报文到达网络层时被分为多个数据块，在这些数据块的头部和尾部加上一
些相关控制信息后，即组成了数据包（组包）
?数据包的头部包含源结点和目标结点的网络地址（逻辑地址） ?在接收方，数据从低层到达网络层时，要将各数据包原来加上的包头和包尾等控制信息去掉（拆
包），然后组合成报文，送给传输层 3.2.4 －路由选择
?路由选择也叫做路径选择，是根据一定的原则和路由选择算法在多结点的通信子网中选择一条
最佳路径
?确定路由选择的策略称为路由算法
3.2.4 －流量控制
?流量控制的作用是控制阻塞，避免死锁
?对防止出现阻赛和死锁，需进行流量控制，通常可采用滑动窗口、预约缓冲区、许可证和分组
丢弃四种方法
3.2.4 －路由选择算法简介
?静态路由算法
–又称为非自适应算法，是按某种固定规则进行的路由选择 –特点是算法简单、容易实现，但效率和性能较差
?动态路由算法
–又称为自适应算法，是一种依靠网络的当前状态信息来决定路由的策略。 –能较好地适应网络流量、拓扑结构的变化，有利于改善网络的性能 –算法复杂，实现开销大
3.2.4 －网络层的网络连接设备
?路由器（Router）
– 根据数据包中的逻辑地址（网络地址）而不是MAC 地址来转发数据包的 – 可用于LAN 与LAN 、LAN 与WAN 或WAN 与WAN 之间的连接
3.2.5 － 传输层
?传输层负责将数据可靠地传送到相应的端口 ?基本功能
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