《计算机通信技术》课件 第6章 通信控制规程

Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室《计算机通信技术》第6章通信控制规程DataCommunicationControlProcedure1Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室本章内容通信系统结构数据链路流量控制数据链路控制规程2Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室通信系统结构DTE和DCE电路和链路3Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室通信系统结构DTE数据终端设备（DataTerminalEquipment）如终端、计算机、打印机、前端处理机DCEDataCircuit-TerminalEquipment在DTE与通信线路之间提供建立、维持和结束连接所需之功能，并执行信号变换和编码的设备如MODEM、多路复用器、DSU等4Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室数据电路和数据链路数据电路：通道和信号变换装置数据链路：加上传输控制功能以后的数据电路5数据输入输出设备传输控制器中央控制器通信控制器数据通信设备DCE传输信道终端计算机系统(DTE)(DTE)数据电路数据链路接口接口数据通信设备DCECopyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室通信系统术语节点（node）：网络中通信线路连接的计算机和交换机线路（line）：节点间通信的物理连接链路（link）：建立在相邻节点物理连接上的逻辑信道电路（circuit）：源站点与目的站点之间建立的传输通路信道（channel）：单向传输的通路6Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室电路电路是通过已有媒介建立的发送端与接收端之间、或者网络中任两点或多点之间的端到端的信息传输通路。电路一般指一条物理线路上的一个逻辑连接。电路这一术语在不同的特定场合，可以与通路、链路、线路和信道等术语互换使用。7Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室电路的类型接入电路：是从用户到电信公司网络的电路。传输电路:用于网络中或网络之间的长途传输。单工电路:单向传输双工电路:双向传输。双向不能同时传输——半双工双向可以同时传输——全双工二线电路:通过相同物理线路双向传输四线电路:通过独立的物理线路双向传输8Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室交换电路交换电路:在电路交换网络中灵活地通过一台或多台中间交换设备临时建立的电路连接虚电路:在分组交换网络中由软件路由表定义的端到端的数据分组传输通路，它是逻辑上而非物理上的电路永久虚电路:（PVC）长期定义在路由表中的逻辑电路交换虚电路:（SVC）在要求通信时据网络状况选择最佳路径而临时建立在路由表中的逻辑电路9Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室链路链路是通过已有的媒介建立的直接相连的两点间的点到点信息传输通路，是端到端电路的组成部分。一条电路既可能包含着多段链路，也可能只包含单段链路。•如计算机与打印机之间的电路就只含有一段链路，图中数据终端到主计算机之间的这条电路就包含着多条链路。链路这一术语有时也可和线路或电路互换使用•如计算机与打印机之间的点到点连接就可互换这些术语。10Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室线路线路是通过已有媒介建立的网络中任意两点或多点间的物理连接，包括传输媒介及通信装置与接口。•这种物理连接可以是端到端或点到点的连接。接入线:连接用户设备到网络的这段线路中继线:是指能提供汇接和多路复接能力、实现多个用户共享的一段线路接入中继:终端到交换点的中继线传输中继:交换点到交换点之间的中继线•中继线是有方向的，可以是单向出中继、单向入中继或双向中继。11Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室信道在正式标准术语中，信道是指发送器与接收器之间的单向连接，即单向电路或信息传输通路。在一般用法中，信道是在物理电路上用于支持单一会话的逻辑连接。•可以用某种方式构成物理电路，以支持一个或多个逻辑对话。12Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室交换线路交换线路是通过交换网来连接的一般为点对点连接交换交换设备建立、保持和改变物理电路上的逻辑连接。•用户小交换机（PBX）和中心交换机（CO或COE）提供电路交换功能，电路交换按要求在可用状态下建立电路之间或链路之间的连接。端局交换机位于网络边缘，用户通过接入链路接入到端局交换机中心交换机也称汇接交换机，是一种高容量的交换机，位于网络中心，用于互联端局交换机。13Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室数据链路数据链路的拓扑结构和双重性数据链路控制规程的功能数据链路的控制过程14Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室数据链路的定义按照信息的特定方式进行操作的两个或两个以上的终端装置与互连线路的一种组合体15A数据链路数据电路a1a3a2链路控制设备控制Bb1b3b2链路控制设备控制Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室数据链路的拓扑结构点对点的结构一点对多点的结构环形链路属于一点对多点的派生结构AB(a)点对点链路ABCD(b)一点对多点链路AEDBC(c)环形链路16Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室数据链路的双重性单向型双向交替型双向同时型17主站次站主站发送,次站接收主站次站主站接收,次站发送主站次站两站都能发送和接收主站能向三个次站同时发送,单主站只能接次站1.(a)半双工通信方式(b)全双工通信方式(c)多点式复用通信方式主站接收,三个次站发送主站发送,三个次站接收主站次站1次站2次站3主站次站1次站2次站3主站和三个次站能够同时互相发送和接收.(e)多点式双工通信方式主站次站1次站2次站3主站次站1次站2次站3(d)多点式双工通信方式Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室数据站的类型DTE和DCE合在一起构成一个数据站（用户）主站对链路负有全面管理职责的站次站受主站控制的站组合站两站地位平等，都能负责整个链路的控制18Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室数据站的工作状态控制站辅助站中性站19主站从站组合站组合站控制站辅助站辅助站辅助站从站主站中性站中性站信息文电信息文电信息文电命令响应信息A(控制站)B(辅助站)C(辅助站)D(辅助站)ABCDCopyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室数据链路控制规程的功能帧同步：将比特封装成帧并实现帧同步；寻址：在多点连接设备中识别和查找源与目标；差错控制：采用校验技术，识别帧的正确与否；流量控制：能对链路上的信息流量进行调节；透明传输：把任何比特组合在不被错认是控制字符的前提下当作数据传送；链路管理：控制传送的方向，建立和结束链路链接等；异常状态恢复：当链路发生异常时，能够自动重新启动恢复到正常工作状态；20Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室链路控制的过程在一个数据链路上进行通信过程通常分为五个阶段：1在公用交换网络上建立连接2建立数据链路，包括交换、探询和选择三个阶段3传送数据信息4结束，包括返回中性状态、返回控制状态和断开三个子阶段5公用交换网络拆线；其中阶段（1）和（5）是公用交换网络上完成的操作，故数据链路控制规程通常包括对中间三个阶段的控制与管理。21Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室链路控制的过程阶段1：建立物理连接（由公用交换网络完成）所谓物理连接就是物理层的若干数据电路的互连；数据电路可以是交换型的，也可以是专用线路；对于专用线路，一般称为租用线路，在通信双方之间提供永久性的固定连接，本阶段没有操作；对交互型数据电路，必须按照交互网络的要求进行呼叫连接。22Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室链路控制的过程阶段2：建立数据链路在这个阶段为了能可靠而有效地传输数据信息，收发双方也要交换一些特别信息，包括呼叫对方是否是所要通信的对象；确定接收和发送状态；指定双方的I/O设备等。阶段3：数据传输在这个阶段按照规定的格式组织数据信息，并按规定的顺序向新建立的数据链路的对方发送，同时进行差错控制、流量控制等，以保证透明和无差错地传送数据信息。23Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室链路控制的过程阶段4：链路结束（拆除数据链路）通过规定的结束字符来拆除数据链路。需要注意的是拆除数据链路并不是拆除物理连接，该阶段结束后可以再次建立新的数据链路（一个数据通信可以建立一个/多个数据链路）阶段5：拆除物理链接（由公用交换网络完成）在数据通信中，当数据链路的物理连接是交换型电路时，数据传送结束后，只要任何一方发出拆除信号便可拆除通信线路，双方数据端恢复到初始状态。24Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室数据链路的控制过程数据链路建立阶段轮询：依次查询次站是否有数据要发送；选择：依次查询次站能否接收主站发来的数据；数据传输阶段数据链路结束阶段25探询否认主站次站t0t1t2t3t4t5确认探询数据选择数据确认确认选择+数据确认(a)探询终端没有数据发送(b)探询终端有数据发送(c)选择(d)快速选择主站主站主站次站次站次站Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室数据链路控制规程的类型面向字符的链路控制规程国际标准组织的ISO1745美国国家标准局的ANSIX.3.28IBM公司的BSC中国国家标准GB3543-82面向比特的数据链路控制规程ISO的HDLCITU-T的X.25建议中的LAPB（平衡链路存取协议）美国国家标准局的ADCCP（高级数据通信控制规程）26Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室流量控制流量控制和拥塞控制流量控制方法27Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室流量控制和拥塞控制拥塞控制从整个网络的角度出发对数据流量加以控制流量控制只考虑点到点或端到端的数据流量28Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室流量控制的层次通信子网内相邻节点之间的点到点流量控制；源通信处理机与目的通信处理机之间的端到端流量控制；计算机与通信处理机的点到点流量控制；源计算机与目的计算机之间的端到端流量控制；源计算机中的进程与目的计算机中的进程之间的端到端流量控制29Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室流量控制方法许可证法发送等待法滑动窗口法预约缓冲区法限制管道容量法其它流量控制方法30Copyright卓然[e-mail]南京航空航天大学计算机系统实验室许可证法在网络中设置一定数量的许可证，每个许可证可以携带一个分组。目的是限制网络内流动的分组