现代通信网络(new)4修改后XXXX1113

现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology第三章公众数据网现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology所谓公众数据网就是采用分组交换技术实现数据在连入网络的DTE间传输、处理的通信网。在网络中，一个分组从源节点传送到目的节点过程中，不仅涉及到该分组在网络内所经过的每个节点交换机之间的通信协议，还涉及到发送DTE、接收站与所连接的节点交换机之间的通信协议。ITU-T为分组交换网制定了一系列通信协议。其中最著名的标准是X.25协议，因此通常将分组交换网简称X.25网。现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology3.1X.25建议概述X.25建议的主要内容和功能虚电路和逻辑信道X.25的基本业务和可选业务现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology3.1.1概述为了适应于数据通信网的发展和国际间的网络互连，ITU-T第7研究组制定了X.25建议，于1976年首次通过了该建议，并在1977年、1980年、1984年和1988年作出过修订，它为利用分组交换的数据传输系统在DTE和DCE之间交换数据和控制信息规定了一个技术标准（规程）。该规程包含数据传输通路的建立、保持和释放，数据传输的差错控制和流量控制，具体定义了帧（Frame）和分组（Packet）结构，循环码校验（CRC）和确认过程，逻辑信道号（LCN）和虚电路（VC），帧序列控制和窗口（Window）机制，基本业务和可选业务等，但X.25中不包含路由计算。现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&TechnologyX.25是数据终端设备（DTE）和数据电路设备（DCE）之间建立通信联系的接口，要求通过数据网进行通信的DTE与网络接入设备DCE之间建立X.25接口，网络则处理两个DCE之间的数据传送。X.25的接口位置现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology采用X.25接口规程的DTE和DCE设备应具有足够的智能，以实现X.25建议所规定的各项控制功能。X.25的DTE通常是主计算机或个人计算机或其他可编程终端设备；DCE是网络设备，通常是指调制解调器、线路耦合器和数字传输设备等，但从X.25的意义（及规程特性）上讲，是指和DTE连接的网络中的分组交换机（或集中器）。X.25接口的两侧（DTE和DCE）的特性不对称，接口任何一侧必须明确自己的身份是DTE还是DCE。数据终端设备总是工作在DTE方式，调制解调器（MODEM）总是工作在DCE方式。X.25具有端到端的信息通路的意义。现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology3.1.2X.25层次结构和PDUX.25建议是国际上第一个使用层次结构概念的通信协议，它将公用数据网的通信功能划分为三个相互独立的层次，分别称为物理层、数据链路层和分组层，与OSI模型的下三层一一对应。X.25的每一层的通信实体只利用下一层所提供的服务。每一层接收到上一层的信息后，加上控制信息（如分组头、帧头），最后形成在物理媒体上传送的比特流。在接口的对等层之间的通信是通过对等层间的协议来实现的。X.25的三层协议为DTE—DCE之间的高层通信协议提供了可靠的基础。现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology高层协议X.25的层次结构分组层数据链路层物理层分组层数据链路层物理层分组级协议帧级协议物理级协议DTEDCE现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology协议的系统结构和信息流关系现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology（a）物理层主要是用来建立、维护和释放DTE和DCE之间的物理连接，提供同步、全双工的点到点的比特流传输手段。X.25协议的物理层规定采用X.21建议。X.21建议规定如下：机械特性：采用ISO4903规定的15针连接器和引线分配，通常使用8线；电气特性：平衡型电气特性；同步串行传输；点到点全双工；适用于交换电路和租用电路。由于X.21是为数字电路上使用而设计的，如果是模拟线路（如地区用户线路），X.25建议还提供了另一种物理接口标准X.21bis，它与V.24/RS-232兼容。现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology（b）数据链路层（帧级协议）（1）X.25链路层功能差错控制，采用CRC循环校验，发现出错时自动请求重发；帧的装配和拆卸及帧同步；帧的排序和对正确接收的帧的确认；数据链路的建立、拆除和复位控制；流量控制。（2）数据链路层传输规程X.25的链路层采用了高级数据链路控制规程(HDLC)的帧(Frame)结构，并且是它的一个子集LAPB作为传输规程。LAPB共有三种类型的帧，其中信息帧由于传送用户数据；监控帧用于监控通信过程；无编号帧用于建立或拆除线路。帧的使用和阶段有关，通常U帧用于链路的建立和断开阶段，而I帧和S帧用于数据传输阶段。LAPB的帧结构如图所示。现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&TechnologyLAPB的帧结构现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&TechnologyI信息FAcFCSFFACFCSFa)信息帧b)监控帧①LAPB建链全过程X.25链路层建链过程可分为三个阶段：链路建立、数据传送和链路释放。在LAPB协议下，DTE和DCE都可启动链路建立过程，但是实际上常有用户侧的DTE在接入时启动建立，网络侧的DCE处于等待状态，通过发送连续的F标识表示信道已激活。链路建立时，只要任何一方发送一个SABM命令帧，对方如认为可以进入信息传送阶段，就会送UA（未编号应答）响应帧，链路建立成功；如果对方认为尚不能开始信息传送，就会送DM响应帧，表示链路未能建立起来。链路建立好后，就进入正式的数据传送阶段了，在此阶段，双方可以进行相互数据传输。现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology链路释放过程是一个双向对称过程，可由DTE或DCE发起。任何一方发出DISC（断开连接）命令帧，如果对方此时尚处于信息传送阶段，则回送UA响应帧，然后进入链路释放阶段；如果对方已进入链路释放阶段，则回送DM响应帧。链路释放后，就完成了一次分组交换网中数据传输的全过程。下图为LAPB链路建立、传输、释放的全过程，假设由DTE先启动建链的，连接断开是由DCE先发起的。现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology②差错校正和流量控制利用I帧和S帧提供的N(S)和N(R)字段实现的网络的差错控制和流量控制。差错校正：采用肯定／否定证实、重发纠错的方法。发现非法帧或出错帧予以丢弃；发现帧号跳号，则发送REJ帧通知对端重发。为了提高可靠性，协议还规定了定时重发功能，即在超时未收到肯定证实时，发端将自动重发。流量控制：采用滑动窗口控制技术，控制参数是窗口尺寸t，其值表示最多可以发送多少个未被证实的I帧。设最近收到的I帧或监控帧的证实帧号为N(R)，则本端可以发送的I帧的最大序号为N(R)十t－1(mod8)，称为窗口上沿。其中，1≤t≤7。t值的选定取决于物理链路的传播时延和数据的传送速率，应保证在连续发送t个I帧之后能收到时第1个I帧的证实。对于卫星电路等长时延链路，t值将大于7，此时应采用扩充的模128帧结构。现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&TechnologyX.25虚电路服务的示意图现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology(c)分组层X.25分组层是利用链路层提供的服务在DTE—DCE接口交换分组，它是将一条逻辑链路（物理上可能是一个接口或多个接口）按动态时分复用的方法划分为许多个子逻辑信道，允许多台DTE同时使用高速数据通道，以充分地利用逻辑链路的传输能力和交换机资源，实现了通信能力和资源的按需分配，提高效率、降低成本。X.25的分组层定义了DTE和DCE之间传输分组的过程，然而通过X.25接口传输的分组又与在DTE和DTE之间建立的多个用户呼叫有关。由于分组传输的终点并不是DCE，因此X.25分组层还涉及到通过网络将分组传送到远端的DTE。现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology分组头F帧头帧尾F◆分组结构◆分组头信息字段（I）分组I帧GFILCGNLCN分组型识别符byte1byte2byte3GFI－－通用格式识别符LCGN－－逻辑信道群号LCN－－逻辑信道号现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology分组头可以分为三个部分组成：（ⅰ）通用格式识别符（GFI），由分组头的第一个字节的第8—5位组成，它为分组定义了一些通用的功能，GFI的格式如图2.11所示。其中Q比特用来区分传输的分组包含的是用户数据还是控制信息，前者Q=0，后者Q=1。D=0，表示数据分组由本地确认（DTE—DCE接口之间确认），D=1表示数据分组进行端到端（DTE和DTE）确认。第6、5比特SS=01表示分组的顺序编号按模8方式工作，SS=10表示按模128方式工作。８７６５QDSSQ－－限定符比特D－－传送确认帧比特SS－－模式比特现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology（ⅱ）逻辑信道群号和逻辑信道号（LCGN＋LCN）共12比特，用以区分DTE—DCE接口中许多不同的逻辑子信道。其中LCGN为高4比特，LCN为低8比特。可提供4095个逻辑信道号。（ⅲ）类型识别符的内容指定了分组的类型。对于某些分组它也指出了分组的顺序编号（即发送顺序号和接收顺序号），用这种编号可以在分组之间建立逻辑连接，通过对编号分组的确认保证分组传输的正确性和实现分组层的流量控制。现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technologya.信息帧０１:模８１０：模１２８０定义了I-包报头文数据来自上层GFILCGNLCN控制QDP(R)3bitP(S)3bitM04bit4bit8bit8bit现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technologyb.用作RR，RNR，REJ的控制帧报头文GFILCGNLCN控制4bit4bit8bit8bitQD模P(R)3bitType3bit01０１:模８１０：模１２８000:RR001:RNR010:REJ01定义了用作RR,RNR,REJ的C-包现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technologyc.其它控制作用的控制帧０１:模８１０：模１２８报头文GFILCGNLCN控制4bit4bit８bit８bitQD模类型６bit1111定义了其他C－包１４种其他控制包类型用６bit定义附加信息现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technology分组类型识别符（8比特）区分了各种不同的分组。我们可以把它们分为4类：◇呼叫建立分组，用于在两个DTE之间建立虚电路，这类分组包括：呼叫请求分组、入呼叫分组、呼叫接受分组和呼叫连接分组。◇数据传输分组，用于在两个DTE之间实现数据传输。这类分组包括：数据分组，流量控制分组，中断分组与在线登记分组。◇恢复分组，实现分组层的差错恢复，包括复位分组，再启动分组和诊断分组。◇呼叫清除分组，在两个DTE之间断开虚电路，包括清除请求分组，清除指示分组和清除证实分组。现代通信网络NANJINGUNIVERSITYofScience&Technolog