數(shù)據(jù)通信課件第五章

第5章 數(shù)據(jù)通信協(xié)議1本章內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)本章內(nèi)容通信協(xié)議的概念和協(xié)議分層。開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI-RM）。下三層通信協(xié)議。本章重點(diǎn)開放系統(tǒng)互連參考模型以及各層功能。下三層通信協(xié)議。本章難點(diǎn)

OSI-RM各層關(guān)系以及通信過程。高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程。第5章數(shù)據(jù)通信協(xié)議2學(xué)習(xí)本章目的和要求OSI-RM各層關(guān)系以及通信過程。高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程。第5章 數(shù)據(jù)通信協(xié)議35.1數(shù)據(jù)通信協(xié)議與分層

5.1.1通信協(xié)議的概念及作用

1．通信協(xié)議的概念在數(shù)據(jù)通信中把通信的發(fā)送和接收之間需要共同遵守的這些規(guī)定、約定和規(guī)程統(tǒng)稱為通信協(xié)議。

2．通信協(xié)議的功能分段和重組、封裝和拆裝、連接控制、流量控制、差錯(cuò)控制、尋址、排序、復(fù)用以及附加服務(wù)等。

3．通信協(xié)議的組成要素（1）語法：確定協(xié)議元素格式。（2）語義：確定協(xié)議元素的類型和內(nèi)容。（3）同步：確定通信過程中通信狀態(tài)的變換。45.1.2協(xié)議分層及OSI參考模型

1．OSI分層通信的概念開放系統(tǒng)互連-參考模型（OSI-RM）其采用分層結(jié)構(gòu)。協(xié)議采用分層結(jié)構(gòu)，是把實(shí)現(xiàn)通信的網(wǎng)絡(luò)在功能上視為若干相鄰的層組成，各層完成自己特定的功能。每一層都建立在較低層的基礎(chǔ)上，利用較低層的服務(wù)，同時(shí)為較高一層提供服務(wù)。這樣通過協(xié)議分層，把復(fù)雜的協(xié)議分解為一些簡單協(xié)議，再組合成總的協(xié)議。55.1.2協(xié)議分層及OSI參考模型

（1）系統(tǒng)它是由一臺或多臺計(jì)算機(jī)、相關(guān)軟件、外圍設(shè)備、終端、操作員、物理過程及信息傳遞手段等組成的集合，形成了一個(gè)能夠執(zhí)行信息處理和信息傳送的獨(dú)立單元。協(xié)議中的每一層都完成各自的功能，又稱為子系統(tǒng)。

（2）實(shí)體

OSI參考模型的每一層都執(zhí)行一定的功能，功能的執(zhí)行是由其系統(tǒng)內(nèi)的活動(dòng)元素完成的，具有相對的獨(dú)立性，稱之為實(shí)體。每一層可能有多個(gè)實(shí)體，不同系統(tǒng)的同一層中的實(shí)體稱為對等實(shí)體。65.1.2協(xié)議分層及OSI參考模型

（3）接口接口是指在相鄰層之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的一組規(guī)則。它可以是硬件接口，也可以是軟件接口。在協(xié)議分層中，接口通常是邏輯的而不是物理的，所以又稱為“服務(wù)訪問點(diǎn)（SAP）”。

（4）服務(wù)服務(wù)指下一層以及以下各層通過接口提供給上層的一種能力。上層為服務(wù)用戶，下層為服務(wù)提供者，每一層都是下層的服務(wù)用戶，同時(shí)又是上一層的服務(wù)提供者。

（5）應(yīng)用進(jìn)程系統(tǒng)為某一具體應(yīng)用而執(zhí)行信息處理功能的一個(gè)元素稱為應(yīng)用進(jìn)程，可以是手控進(jìn)程、計(jì)算機(jī)進(jìn)程或物理進(jìn)程。75.1.2協(xié)議分層及OSI參考模型

2．OSI參考模型由七個(gè)功能層組成，如圖5-1所示。

1～3層為低層組或下層組，其功能由計(jì)算機(jī)（用戶）和網(wǎng)絡(luò)共同執(zhí)行；

4～7層為高層組或上層組，其功能由通信的計(jì)算機(jī)雙方共同執(zhí)行。圖5-1OSI分層結(jié)構(gòu)85.1.2協(xié)議分層及OSI參考模型

3．OSI參考模型各層的基本功能

（1）物理層作用：在物理媒體上傳輸原始的數(shù)據(jù)比特流。功能：提供用于建立、保持和斷開物理連接的機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性。典型的物理層協(xié)議有RS-232C，RS-449，RS-422A，RS-423A，V.24，V.28，X.20和X.21等。（2）數(shù)據(jù)鏈路層作用：在終端與網(wǎng)絡(luò)之間或網(wǎng)絡(luò)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)鏈路上無差錯(cuò)地傳送幀，并提供數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和拆除功能。常用協(xié)議有：基本型傳輸控制規(guī)程和HDLC。95.1.2協(xié)議分層及OSI參考模型

（3）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層也稱為通信子網(wǎng)層，用于控制通信子網(wǎng)的運(yùn)行。功能：數(shù)據(jù)交換、路由選擇和流量控制等。

（4）運(yùn)輸層運(yùn)輸層也稱計(jì)算機(jī)－計(jì)算機(jī)層，或端－端層，是開放系統(tǒng)之間的傳送控制層，實(shí)現(xiàn)用戶端到端之間的數(shù)據(jù)的透明傳送。功能：端到端的順序控制、流量控制、差錯(cuò)控制、差錯(cuò)恢復(fù)及監(jiān)督服務(wù)質(zhì)量。105.1.2協(xié)議分層及OSI參考模型

（5）會(huì)話層兩個(gè)進(jìn)程之間的協(xié)作，須在兩個(gè)進(jìn)程之間建立一個(gè)邏輯上的聯(lián)系，這種邏輯上的聯(lián)系稱之為會(huì)話，該層是會(huì)話的控制層。功能：按照在應(yīng)用進(jìn)程之間約定的原則，按照正確的順序收、發(fā)數(shù)據(jù)，進(jìn)行各種形態(tài)的對話。

（6）表示層：表示層是數(shù)據(jù)表示形式的控制層。功能：從應(yīng)用層接收數(shù)據(jù)，并將其變換成通信對象的對等層能夠理解的形式，包括字符代碼、數(shù)據(jù)格式、控制信息格式和加密等。

（7）應(yīng)用層：應(yīng)用層是OSI參考模型的最高層。功能：實(shí)現(xiàn)終端用戶應(yīng)用進(jìn)程之間的信息交換。115.1.2協(xié)議分層及OSI參考模型

4．層次結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）通信協(xié)議采用層次結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

①各層之間是獨(dú)立的

②靈活性好

③結(jié)構(gòu)上可分割開，便于模塊化設(shè)計(jì)

④易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)

⑤促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作（2）層次結(jié)構(gòu)的不足之處

①傳輸效率降低

②功能有重復(fù)125.1.3層間通信如圖5-2所示，每一層都與對方的對等層之間有相應(yīng)的協(xié)議（邏輯上的），在物理上它們之間信息的交換又必須通過它下一層提供的服務(wù)才能完成，直到物理層。圖5-2OSI和對等層協(xié)議

1．OSI參考模型各層之間的關(guān)系135.1.3層間通信相鄰層之間實(shí)體的交互作用通過服務(wù)訪問點(diǎn)（SAP）來完成。圖5-3表示了N層和N+1層及N?1層實(shí)體之間的聯(lián)系。

N層和N+1層之間的SAP稱為N層服務(wù)訪問點(diǎn)。圖5-3層間接口2．OSI參考模型的層間接口145.1.3層間通信

3．層間通信

OSI參考模型的不同層協(xié)議之間是互相獨(dú)立的，實(shí)現(xiàn)方法是下一層在上一層提供的信息的前面（鏈路層在前面和后面）增加新的協(xié)議控制信息，如圖5-4所示。

4．OSI參考模型各層傳送信息的單位物理層，數(shù)據(jù)是按位傳送。數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)是按幀傳送。網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)以分組為單位傳送。運(yùn)輸層，數(shù)據(jù)以報(bào)文為單位傳送。155.1.3層間通信圖5-4OSI參考模型的數(shù)據(jù)傳送165.2物理層

5.2.1物理層功能及接口標(biāo)準(zhǔn)

1．物理層的位置與接口標(biāo)準(zhǔn)物理層接口所處的位置如圖5-5所示，包括DTE與DCE及DCE與DCE之間的接口。

ITU-T制定了V系列，X系列和I系列建議。IEEE制定了IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)。EIA制定的RS-232系列標(biāo)準(zhǔn)以及RS-422A，RS-423A和RS-449接口標(biāo)準(zhǔn)。175.2物理層圖5-5

物理層接口的位置185.2.1物理層功能及接口標(biāo)準(zhǔn)

2．物理層的功能（1）在DTE和DCE及DCE與DCE接口處提供數(shù)據(jù)傳輸。（2）在設(shè)備之間提供控制信號。（3）提供時(shí)鐘信號，用以同步數(shù)據(jù)流和規(guī)定比特速率。（4）提供電氣地。（5）提供機(jī)械的連接器（如針、插頭和插座）。195.2.2物理層接口特性物理層規(guī)程描述了接口的4種基本特性：機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和規(guī)程特性。

1．機(jī)械特性機(jī)械特性描述連接器即接口插件的插頭（陽連接器）和插座（陰連接器）的規(guī)格、尺寸、針的數(shù)量與排列情況等，如圖5-6所示。圖5-6ISO物理層連接器205.2.2物理層接口特性

2．電氣特性：描述接口的電氣連接方式和電氣參數(shù)（1）電氣連接方式

①不平衡型每個(gè)信號使用一根導(dǎo)線，所有信號的回路共用一根地線。V.28采用這種連接方式，這種方式引起的串音較大。

②半平衡型每個(gè)信號用一根導(dǎo)線，但每一個(gè)方向的信號分別用一根信號回路線。V.10采用這種連接方式，比①減少了串音，但仍然存在串音。

③平衡型每個(gè)信號均用兩根導(dǎo)線，構(gòu)成各自的信號回路。V.11采用這種連接方式，進(jìn)一步減少了串音，具有平衡的電氣特性。215.2.2物理層接口特性

（2）電氣參數(shù)

①V.28建議：規(guī)定了使用分立元件實(shí)現(xiàn)的不平衡雙流接口電路的電氣特性。

②V.35建議：規(guī)定了平衡型雙流接口電路的電氣特性。

③V.10建議：規(guī)定了與集成電路設(shè)備一起使用的不平衡雙流接口電路的電氣特性。

④V.11建議：規(guī)定了與集成電路設(shè)備一起使用的平衡雙流接口電路的電氣特性。

可見，V.28和V.10是不平衡的雙流接口電路，V.28用分立元件實(shí)現(xiàn)，V.10與集成電路一起實(shí)現(xiàn)。而V.35和V.11是平衡的雙流接口電路，V.35用分立元件實(shí)現(xiàn)，V.11與集成電路一起實(shí)現(xiàn)。225.2.2物理層接口特性

3．功能特性接口的功能特性描述了接口電路各條接口線的名稱和功能。主要有V.24和X.24兩個(gè)建議。接口線功能規(guī)定方法有兩種，一種是每條接口線有一個(gè)功能，如V.24；另一種是每條接口線有多個(gè)功能，如X.24建議，采用這種方法可減少接口線的數(shù)量。接口線功能一般分為4類：數(shù)據(jù)線、控制線、定時(shí)線和接地線。

4．規(guī)程特性接口的規(guī)程特性描述了接口電路間的相互關(guān)系、動(dòng)作條件和在接口傳輸數(shù)據(jù)時(shí)執(zhí)行的事件順序。相關(guān)建議有V.24、V.25和V.54。235.2.3物理層常用接口

1．V.24/RS-232CITU-T的V.24建議定義了V系列接口電路的名稱和功能。EIA的RS-232C建議與ITU-T的V.24建議有許多相同之處。

（1）機(jī)械特性

V.24沒有對機(jī)械特性作規(guī)定，其連接器使用25針的D型插座和插頭，稱為DB-25連接器（見圖5-6），引腳分為上下兩排，分別有13根和12根引腳。一般陽連接器與DTE相連，陰連接器與DCE相連。

RS-232C與V.24采用相同的連接器，只是各引腳的定義方式不同，RS-232C用英文縮寫，V.24用阿拉伯?dāng)?shù)字。其引腳分配如表5-1所示，接口電路上數(shù)據(jù)信號的傳送方向是以DTE為基準(zhǔn)而定義的。245.2.3物理層常用接口25芯連接器引腳號RS-232CV.24接口電路名稱方向

DTEDCE1AA101保護(hù)地

PG—7AB102信號地

DG—2BA103發(fā)送數(shù)據(jù)

TD→3BB104接收數(shù)據(jù)

RD←4CA105請求發(fā)送

RTS→5CB106清除發(fā)送

CTS←6CC107數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好

DSR←20CD108/2數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好

DTR→8CF109數(shù)據(jù)載波檢測

DCS←21CG110信號質(zhì)量檢測

SQD←23CH111數(shù)據(jù)信號速率選擇（DTE）→23CI112數(shù)據(jù)信號速率選擇（DCE）←表5-1 RS-232C與V.24接口電路255.2.3物理層常用接口25芯連接器引腳號RS-232CV.24接口電路名稱方向

DTEDCE24DA113發(fā)送信號碼元定時(shí)（DTE）→15DB114發(fā)送信號碼元定時(shí)（DCE）←17DD115接收信號碼元定時(shí)（DCE）←14SBA118輔助數(shù)據(jù)發(fā)送→16SBB119輔助數(shù)據(jù)接收←19SCA120輔助請求發(fā)送→13SCB121輔助清除發(fā)送←12SCF122輔助載波檢測←22CE125呼叫指示器（RI）←9/10——留作數(shù)據(jù)裝置測試用—11，18，25——未指定—表5-1 RS-232C與V.24接口電路（續(xù)）265.2.3物理層常用接口（2）電氣特性

V.24和RS-232C建議中的電氣特性通常采用V.28建議。當(dāng)電纜長度為15m時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速率最大為20kbit/s。（3）功能特性

V.24和RS-232C建議定義了接口電路中連接線的功能，如圖5-7所示。從功能上可以將其分為4部分：信號地線與公共地線、數(shù)據(jù)電路、控制電路和定時(shí)電路。其中最常用的10條連接線功能。275.2.3物理層常用接口圖5-7V.24與RS-232C接口電路285.2.3物理層常用接口

①針腳1：保護(hù)地（ProtectionGround，PG）各設(shè)備框架在電氣上連在一起，避免形成具有大電流的地線環(huán)路。

②針腳2：發(fā)送數(shù)據(jù)（TransmitData，TD）將用戶數(shù)據(jù)信號由DTE送往DCE。

③針腳3：接收數(shù)據(jù)（ReceiveData，RD）用戶數(shù)據(jù)信號由DCE送給DTE。

④針腳4：請求發(fā)送（RequestToSend，RTS）由DTE發(fā)往DCE，表明DTE有數(shù)據(jù)要發(fā)送。

⑤針腳5：清除發(fā)送（ClearToSend，CTS）或準(zhǔn)備發(fā)送由DCE發(fā)往DTE，用來指示DTE可以發(fā)送數(shù)據(jù)。295.2.3物理層常用接口

⑥針腳6：數(shù)據(jù)設(shè)備就緒（DataSetReady，DSR）由DCE發(fā)往DTE，表明DCE已接至線路，準(zhǔn)備好與DTE進(jìn)一步交換控制信號。

⑦針腳7：信號地（SignalGround，SG）所有電路的公共地線，為所有電路建立公共的電壓基準(zhǔn)。

⑧針腳8：載波檢測（DataCarrierDetect，DCD）由DCE發(fā)往DTE，表示DCE已檢測到遠(yuǎn)端調(diào)制解調(diào)器的載波信號。

⑨針腳20：數(shù)據(jù)終端設(shè)備就緒（DataTerminalReady，DTR）由DTE發(fā)往DCE，表明DTE已做好準(zhǔn)備，請求DCE立即接續(xù)電路。

⑩針腳22：振鈴指示（RingIndication，RI）由DCE發(fā)往DTE，用于指示DCE已收到來自信道的振鈴信號。305.2.3物理層常用接口

（4）規(guī)程特性定義了各接口電路之間的相互關(guān)系和操作要求。例如，圖5-8所示為用RS-232C從一個(gè)DTE向另一個(gè)DTE發(fā)送數(shù)據(jù)的典型用法。圖中事件描述如下：

①信號地和保護(hù)地相連

②準(zhǔn)備就緒

DTE和DCE以20號針（DTR）和6號針（DSR）為“ON”指示就緒。

③建立連接

DTEA以4號針（RTS）請求發(fā)信。DTEA向DCEB發(fā)出載波信號，并且使通往DTEA的5號針（CTS）為“ON”。DCEB檢測到載波信號，使通往DTEB的8號針（DCD）為“ON”。315.2.3物理層常用接口

④發(fā)送數(shù)據(jù)

DTEA的數(shù)據(jù)發(fā)往DTEB。用2號針（TD）將應(yīng)用數(shù)據(jù)發(fā)往DCEA，數(shù)據(jù)送到DCEB又通過3號針（RD）將數(shù)據(jù)送到DTEB。

⑤拆除連接

DTEA以4號針（RTS）為“OFF”命令DCEA關(guān)閉載波信號，DCEB檢測到載波關(guān)閉，將送給DTEB的8號針（DCD）變?yōu)椤癘FF”。對于DTEB的數(shù)據(jù)發(fā)往DTEA同理。325.2.3物理層常用接口圖5-8

用RS-232C發(fā)送數(shù)據(jù)的典型用法335.2.3物理層常用接口

（5）V.24和RS-232C的應(yīng)用

V.24和RS-232C的典型應(yīng)用有：計(jì)算機(jī)與Modem的接口；計(jì)算機(jī)與顯示器終端的接口；計(jì)算機(jī)與串行打印機(jī)的接口。

①全雙向標(biāo)準(zhǔn)連接：一般用在正規(guī)場合，DTE和TCE之間的連接如圖5-9所示。

②簡化連接：如圖5-10所示的簡化接法。

③零調(diào)制解調(diào)器連接：DTE與DCE距離較近時(shí)用，如圖5-11所示。345.2.3物理層常用接口圖5-9

全雙向標(biāo)準(zhǔn)連接355.2.3物理層常用接口圖5-10

簡化連接365.2.3物理層常用接口圖5-11

零調(diào)制解調(diào)器的正確連接375.2.3物理層常用接口

2．RS-449/V.35RS-449建議完全克服了RS-232C的缺點(diǎn)，并且與RS-232C完全兼容。ITU-T的V.35與其也是完全兼容的。

（1）機(jī)械特性

RS-449的機(jī)械特性規(guī)定了兩種連接器：一種是37引腳的DB-37，另一種是9引腳的DB-9。

（2）電氣特性采用RS-423A和RS-422A。

RS-423A是半平衡電氣接口電路，當(dāng)DTE與DCE連接電纜長度不超過10m時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)300kbit/s。

RS-422A采用平衡電氣接口電路，DTE與DCE連接電纜長度為10m時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)10Mbit/s。385.2.3物理層常用接口（3）功能特性

RS-449定義了兩類引腳，Ⅰ類引腳和Ⅱ類引腳，其中Ⅰ類引腳與RS-232C功能兼容，表5-2列出了DB-9連接器的引腳功能。（4）V.35推薦的最高速率是2048kbit/s。常用34引腳的連接器。表5-2 RS-449的DB-9接口電路9芯連接器引腳號接口電路名稱與RS-232C中相同部分9芯連接器引腳號接口電路名稱與RS-232C中相同部分1保護(hù)地16公共接收122輔助接收就緒7輔助發(fā)送請求193輔助數(shù)據(jù)發(fā)送148輔助清除發(fā)送134輔助數(shù)據(jù)接收169公共發(fā)送5信號地7395.2.3物理層常用接口

3．X系列建議（1）電氣特性電氣特性由X.26和X.27規(guī)定。X.26功能與V.10建議等效。X.27功能與V.11建議等效。

（2）功能特性

X.24則采用一線多功能、功能復(fù)用和用多根線的組合狀態(tài)來決定工作狀態(tài)等，使接口電路的數(shù)量只有11根。

X.24建議定義的接口電路如表5-3所示。405.2.3物理層常用接口電

路

符

號電

路

名

稱數(shù)

據(jù)控

制定

時(shí)來自DCE到DCE來自DCE到DCE來自DCE到DCEG信號地線或公共回線GaDTE公共回線×GbDCE公共回線×T發(fā)送線××R接收線××C控制線×I指示線×S信號碼元定時(shí)×B字節(jié)定時(shí)×F幀開始識別×XDTE信號碼元定時(shí)×表5-3 X.24建議接口電路415.2.3物理層常用接口

（3）規(guī)程特性

X系列的規(guī)程特性定義了X.20、X.21、X.20bis和X.21bis四種接口?，F(xiàn)多用X.21接口。

①X.20建議：定義了異步工作的DTE和DCE之間的接口，它所使用的接口電路是X.24的子集，只用到G、Ga、Gb、T和R共5條線。425.2.3物理層常用接口②X.21建議：定義了在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上提供同步工作的DTE和DCE之間的接口。其所具有的特性有：機(jī)械特性：采用15針連接器。電氣特性：由X.26和X.27規(guī)定。目標(biāo)是長距離、高速傳輸。功能特性：使用的接口電路是X.24的子集。定義了8條信號線的名稱與功能，如表5-4所示。

規(guī)程特性：DTE與DCE接口的工作過程分為以下個(gè)階段：空閑或靜止階段、呼叫建立階段、數(shù)據(jù)傳輸階段及呼叫清除階段。435.2.3物理層常用接口表5-4 平衡傳輸?shù)腦.21接口標(biāo)準(zhǔn)引

腳線路

代號功

能信號方向

DTEDCE引

腳線路

代號功

能信號方向

DTEDCE1保護(hù)地3，10C控制→8G信號地5，12I指示←2，9T傳送數(shù)據(jù)或控制信息→6，13S信號碼元定時(shí)←4，11R接收數(shù)據(jù)或控制信息←7，14B字節(jié)定時(shí)←445.2.3物理層常用接口

③X.20bis和X.21bis

符合X系列建議的設(shè)備能夠與符合V系列建議的設(shè)備互通而制定的接口標(biāo)準(zhǔn)。

X.20bis定義了在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)中與異步全雙工V系列調(diào)制解調(diào)器接口的DTE的操作規(guī)程。其功能特性和V.24兼容，電氣特性符合V.28建議，使用25針連接器。接口電路是V.24的子集。

X.21bis定義了在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)中與同步V系列調(diào)制解調(diào)器接口的DTE的操作規(guī)程。其電氣特性符合V.28建議，使用25針連接器，或者符合X.26定義的電氣特性，使用37針連接器。接口電路也是V.24的子集。455.2.3物理層常用接口

4．?dāng)?shù)字網(wǎng)絡(luò)接口建議和I系列建議

G.702建議規(guī)定了數(shù)字接口的比特率分級，我國常用數(shù)字接口速率是64kbit/和2Mbit/s接口；

G.703建議定義了分級數(shù)字接口的物理/電氣特性，及各種速率的接口的功能特性和電氣特性。

I系列建議是有關(guān)ISDN的標(biāo)準(zhǔn)。其中I.411建議定義了ISDN用戶與網(wǎng)絡(luò)的接口參考結(jié)構(gòu)，I.430建議定義了ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口的物理層功能，I.431建議定義了1544kbit/s和2048kbit/s速率的ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口物理層的功能和特性。465.3數(shù)據(jù)鏈路層在數(shù)據(jù)鏈路完成數(shù)據(jù)傳輸控制和管理功能的規(guī)則和程序稱為數(shù)據(jù)傳輸控制規(guī)程。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中將數(shù)據(jù)電路加上傳輸控制規(guī)程定義為數(shù)據(jù)鏈路，所以數(shù)據(jù)傳輸控制規(guī)程又稱為數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程。數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程是通過數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議來完成的，習(xí)慣上數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程也稱為數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。475.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能

1．?dāng)?shù)據(jù)鏈路的概念

（1）數(shù)據(jù)鏈路的構(gòu)成數(shù)據(jù)鏈路由數(shù)據(jù)電路和兩端的通信控制器構(gòu)，如圖5-12所示。

ISO給數(shù)據(jù)鏈路的確切定義為：按照信息的特定方式進(jìn)行操作的兩個(gè)或兩個(gè)以上的終端裝置與互連線路的組合體。圖5-12

數(shù)據(jù)鏈路的構(gòu)成485.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能

（2）數(shù)據(jù)鏈路與物理連接物理連接受時(shí)間限制，物理介質(zhì)無時(shí)間性，是兩個(gè)不同的概念。物理連接在數(shù)據(jù)鏈路的建立和拆除階段是空閑的，數(shù)據(jù)鏈路釋放后，物理連接并不一定清除。物理連接和數(shù)據(jù)鏈路都有生存期，如圖5-13所示。圖5-13

物理連接和數(shù)據(jù)鏈路495.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能（3）傳輸數(shù)據(jù)過程

①階段1：接通線路——建立物理連接。

②階段2：建立數(shù)據(jù)鏈路——確定通信對象。

③階段3：數(shù)據(jù)傳送階段——這是數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程中的重要階段。

④階段4：傳送結(jié)束，拆除鏈路——拆除數(shù)據(jù)鏈路但并不拆除物理連接，可以又一次進(jìn)入第二階段，建立新的數(shù)據(jù)鏈路。

⑤階段5：拆線——拆除物理連接。以上5個(gè)階段，第2～4階段屬于數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程的范圍，而第1階段和第5階段是在公用交換網(wǎng)上完成的操作。505.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能

2．?dāng)?shù)據(jù)鏈路層的作用（1）幀控制：將數(shù)據(jù)信息分為個(gè)碼組，組成幀進(jìn)行傳輸。（2）透明傳送：用幀標(biāo)志碼標(biāo)志。（3）流量控制：能夠決定暫停、停止或繼續(xù)發(fā)送信息。（4）差錯(cuò)控制：采用自動(dòng)請求重發(fā)（ARQ）方式實(shí)現(xiàn)。（5）鏈路管理：數(shù)據(jù)鏈路的建立、維護(hù)和釋放等。（6）異常狀態(tài)的恢復(fù)：如，數(shù)據(jù)碼組不完整、應(yīng)答幀丟失、碼組流停止等，能夠自動(dòng)重新恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。515.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能

3．?dāng)?shù)據(jù)站的類型從鏈路邏輯功能，不同類型的DTE統(tǒng)稱為“數(shù)據(jù)站”，有3種類型。

（1）主站發(fā)送信息或命令的站稱為“主站”，主站負(fù)責(zé)對整個(gè)鏈路實(shí)行管理，包括系統(tǒng)的初始化、控制數(shù)據(jù)流和差錯(cuò)檢測與恢復(fù)等。

（2）次站也稱“從站”。它接收主站的命令，向主站發(fā)送響應(yīng)，并配合主站參與差錯(cuò)控制與恢復(fù)等鏈路控制。

（3）復(fù)合站也稱“組合站”，即能發(fā)送又能接收命令和響應(yīng)，并負(fù)責(zé)整個(gè)鏈路的控制。525.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程分為兩大類：面向字符型和面向比特型。

1．基本型傳輸控制規(guī)程

（1）傳輸控制字符基本型傳輸控制規(guī)程是面向字符的的傳輸控制規(guī)程?？刂菩畔⒉捎肐A5表所定義的10個(gè)專門用于傳輸控制的字符，有SOH，STX，ETX，ETB，ENQ，EOT，ACK，NAK，SYN，DEL字符。

（2）文電格式

①信息文電格式：信息文電由標(biāo)題和正文組成?；靖袷饺鐖D5-14。

②監(jiān)控序列格式：分為正向監(jiān)控序列（主站發(fā)送到從站）和反向監(jiān)控序列（從站發(fā)送到主站）。

（3）基本型傳輸控制規(guī)程的缺點(diǎn)

①以字符（國際5號碼）作為傳輸信息的基本單位，靈活性差。

②差錯(cuò)控制采用停等式ARQ傳輸效率低。

③大部分采用半雙工通信方式，線路利用率低。535.3.2數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程圖5-14

信息文電基本格式545.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能

2．高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程（HDLC）

HDLC由ISO提出，是面向比特的傳輸控制規(guī)程。

（1）HDLC的特點(diǎn)

①透明傳輸：對要傳輸?shù)男畔⑽碾姳忍亟Y(jié)構(gòu)無任何限制。

②可靠性高：采用循環(huán)冗余校驗(yàn)。

③傳輸效率高：可以連續(xù)傳送多幀，而且可以雙向同時(shí)通信。

④極大的靈活性：傳輸控制功能和處理功能分離。555.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能

（2）HDLC的基本概念

①HDLC的鏈路結(jié)構(gòu)

HDLC的鏈路結(jié)構(gòu)可以分為非平衡型和平衡型兩種。非平衡型是由一個(gè)主站和若干個(gè)次站組成。按次站的數(shù)量多少又可分為點(diǎn)－點(diǎn)式和多點(diǎn)式。如圖5-15所示。平衡型也可分成兩種：一種是對稱結(jié)構(gòu)，指鏈路兩端的站均由主站和次站組合而成；另一種是平衡結(jié)構(gòu)，鏈路兩端的站均由組合站構(gòu)成，如圖5-16所示。565.3.2數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程圖5-15

非平衡型鏈路結(jié)構(gòu)圖5-16

平衡型鏈路結(jié)構(gòu)575.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能

②HDLC的通信操作方式正常響應(yīng)方式（NRM）

NRM適用于非平衡型的數(shù)據(jù)鏈路結(jié)構(gòu)，由主站控制整個(gè)鏈路的操作。它只有在收到主站的明確允許后，才能啟動(dòng)一次響應(yīng)傳輸。異步響應(yīng)方式（ARM）

ARM適用于非平衡型和平衡型對稱的數(shù)據(jù)鏈路結(jié)構(gòu)。在ARM方式下，從站可以不必得到主站的允許就可以傳輸數(shù)據(jù)。

異步平衡方式（ABM）

ABM用于通信雙方均為組合站的平衡型鏈路結(jié)構(gòu)。鏈路上的任何一個(gè)組合站可在任意時(shí)刻發(fā)送命令，并且無需得到對方的允許，就可以傳送響應(yīng)幀。585.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能

（3）HDLC的幀結(jié)構(gòu)

HDLC幀的基本格式如圖5-17所示。

①標(biāo)志字段（F：Flag）

采用8bit的01111110為標(biāo)志序列，稱為F標(biāo)志。用于幀同步，表示一幀的開始和結(jié)束。標(biāo)志序列也可以作為幀間填充字符。為了使數(shù)據(jù)透明傳輸，HCLC規(guī)程采用“0”比特插入技術(shù)，如圖5-18所示。從而達(dá)到透明傳輸。595.3.2數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程圖5-18“0”比特插入和刪除圖5-17HDLC幀的基本格式605.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能

②地址字段（A：Address）表示數(shù)據(jù)鏈路上發(fā)送站和接收站的地址。在命令幀中，地址字段標(biāo)識該命令的目的站，在響應(yīng)幀中標(biāo)識發(fā)出響應(yīng)的站。

HDLC規(guī)定：全“1”比特為全站地址，用于對全部數(shù)據(jù)站的探詢；全“0”比特為無站地址，用于測試數(shù)據(jù)鏈路的工作狀態(tài)。當(dāng)站的個(gè)數(shù)大于256個(gè)時(shí)，擴(kuò)充為兩個(gè)字節(jié)，將前一個(gè)地址字節(jié)的最低比特置“0”，用作擴(kuò)充指示，表示后續(xù)字節(jié)為擴(kuò)充字段。615.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能

③控制字段（C：Control）

8bit，用于表示幀的類型、幀編號以及命令、響應(yīng)等。根據(jù)C字段的構(gòu)成不同，可以3種類型的幀：信息幀（I幀）、監(jiān)控幀（S幀）和無編號幀（U幀）。④信息字段（I：Information）鏈路所要傳輸?shù)膶?shí)際信息（用戶數(shù)據(jù)及上層的控制信息）。

⑤幀校驗(yàn)字段（FCS：FrameCheckSequence）幀校驗(yàn)字段用于對幀進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)，校驗(yàn)的范圍從地址字段的第1個(gè)比特到信息字段的最后1個(gè)比特，但為了透明傳輸而插入的“0”比特不在校驗(yàn)范圍內(nèi)。該字段一般為16bit，其生成多項(xiàng)式為x16+x12+x5+1，對于要求較高的場合，可以用32bit。625.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能

（4）控制（C）字段和參數(shù)

C字段決定了幀的類型，HDLC規(guī)定了3種C字段格式，如圖5-19。

①信息（I：Information）幀控制字段的第1個(gè)比特為0表示信息幀，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸。在每個(gè)I幀中都包含N(S)和N(R)，N(S)指明當(dāng)前發(fā)送I幀的編號，N(R)表示等待接收的I幀的編號，同時(shí)對已收到的編號為N(R)?1的I幀作出肯定應(yīng)答。使用N(S)和N(R)主要用于差錯(cuò)控制和流量控制。

②監(jiān)控（S：Supervision）幀控制字段的第1、2比特為10表示監(jiān)控幀，用于對數(shù)據(jù)鏈路的差錯(cuò)控制和流量控制，包含發(fā)送序號N(S)和接收序號N(R)。

C字段的第3、4比特有4種組合，故S幀有4種格式，含義如下。635.3.2數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程圖5-19C字段格式645.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能

RR（接收準(zhǔn)備好）：表示主站或從站已準(zhǔn)備好接收I幀，并確認(rèn)前面收到的至N(R)?1為止的所有I幀。

REJ（拒絕）：用于退回N步策略。主站或從站用它來請求重發(fā)編號為N(R)開始的所有I幀，而對編號為N(R)?1及以前的I幀予以確認(rèn)。當(dāng)收到N(S)等于REJ幀中的N(R)的I幀時(shí)，REJ狀態(tài)可以清除。

RNR（接收未準(zhǔn)備好）：主站或從站用RNR幀表示它正處于忙狀態(tài)，不能接收后續(xù)的I幀，而對N(R)?1及以前的I幀予以確認(rèn)。這種忙狀態(tài)必須通過發(fā)送RR幀或REJ幀予以清除，以開始I幀的傳輸。

SREJ（選擇拒絕）：用于選擇重傳策略。主站或從站用SREJ請求重傳編號為N(R)的單個(gè)I幀，而對編號為N(R)?1及以前的I幀予以確認(rèn)。當(dāng)收到N(S)等于SREJ幀中的N(R)的I幀時(shí)，清除SREJ異常狀態(tài)。655.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能

③無編號（U：Uncode）幀控制字段的第1、2比特為11表示無編號幀，用于鏈路的建立和拆除等多種控制功能。U幀中無順序編號，故這些幀稱作無編號幀。

U幀用M字段（b3,b4,b6,b7,b8）定義了命令和響應(yīng)，表5-5列出了無編號幀的命令和響應(yīng)。（5）HDLC的運(yùn)行

HDLC的運(yùn)行包括I幀、S幀和U幀的交換，整個(gè)過程可以分為3個(gè)階段：鏈路建立階段、數(shù)據(jù)傳送階段和鏈路拆除階段。圖5-20所示描述了HDLC的運(yùn)行過程。665.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能表5-5 U幀的命令和響應(yīng)名

稱含義（C=命令，R＝響應(yīng)）名

稱含義（C=命令，R＝響應(yīng)）SNRM設(shè)置正常響應(yīng)模式（C）SARME設(shè)置擴(kuò)展異步響應(yīng)模式（C）SNRME設(shè)置擴(kuò)展正常響應(yīng)模式（C）SABM設(shè)置異步平衡模式（C）SARM設(shè)置異步響應(yīng)模式（C）SABME設(shè)置擴(kuò)展異步平衡模式（C）DISC斷開連接（C）RIM請求初始化模式（R）RESET重設(shè)（C）RD請求斷開連接（R）SIM設(shè)置初始化（C）DM斷開連接模式（R）UP無編號探詢（C）UA無編號確認(rèn)（R）UI無編號信息（C或R）TEST測試（C或R）XID交換標(biāo)識（C或R）FRMR拒絕幀（R）675.3.2數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程圖5-20HDLC的運(yùn)行過程685.3.1數(shù)據(jù)鏈路的概念及功能

（6）HDLC的子集

①LAP（鏈路接入規(guī)程）

LAP是HDLC的一種早期的子集，在早期的X.25中采用這種方式。

LAP中建立一條鏈路要求兩個(gè)站都發(fā)SARM和UA幀。

②LAPB（平衡型鏈路接入規(guī)程）

LAPB廣泛應(yīng)用于專網(wǎng)和公網(wǎng)中，在X.25協(xié)議中采用。LAPB在建立一條鏈路時(shí)，只要一個(gè)站發(fā)SABM，另一個(gè)以UA應(yīng)答即可。

③LLC（邏輯鏈路控制）

LLC由IEEE802為LAN頒布的標(biāo)準(zhǔn)，采用異步平衡方式。

④LAPD（D信道鏈路接入規(guī)程）

LAPD是HDLC的另一個(gè)子集，用作ISDN的數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議。695.3.3點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議（PPP）

PPP（PointtoPointProtocol）提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的方式在點(diǎn)對點(diǎn)的鏈路上傳輸多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的數(shù)據(jù)報(bào)。PPP屬于數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。

1．PPP的特點(diǎn)（1）能夠控制數(shù)據(jù)鏈路的建立；（2）能夠?qū)P地址進(jìn)行分配；（3）允許同時(shí)采用多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；（4）能夠配置和測試數(shù)據(jù)鏈路；（5）能夠進(jìn)行錯(cuò)誤檢測。

705.3.3點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議（PPP）

2．PPP的組成（1）一個(gè)將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝到串行鏈路的方法。PPP既支持面向字符的異步鏈路，也支持面向比特的同步鏈路。（2）一個(gè)用來建立、配置和測試數(shù)據(jù)鏈路連接的鏈路控制協(xié)議LCP。通信的雙方可協(xié)商一些選項(xiàng)。（3）一套網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP，支持不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，如IP，OSI的網(wǎng)絡(luò)層，DECnet等。715.3.3點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議（PPP）

PPP的幀格式和HDLC的相似，如圖5-21所示。

（1）標(biāo)志序列使用01111110作為標(biāo)志字節(jié)，也叫定界符。

（2）地址序列

FF（H），表示所有站點(diǎn)都可接收。實(shí)際并不需要，為默認(rèn)值。

（3）控制字段

03（H），表示一個(gè)未編號的幀。它不使用HDLC序列號。

（4）協(xié)議字段指定了被傳送的高層協(xié)議。比如該字段值為0021（H）時(shí)，表示被傳送的信息字段為IP數(shù)據(jù)報(bào)；為C021（H）時(shí)，則傳送的信息字段為鏈路控制數(shù)據(jù)；為8021（H）時(shí)表示這是網(wǎng)絡(luò)控制數(shù)據(jù)。725.3.3點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議（PPP）

（5）信息字段默認(rèn)的最大長度為1500個(gè)字節(jié)，承載原始的幀，如IP數(shù)據(jù)報(bào)。

（6）幀校驗(yàn)字段幀校驗(yàn)字段含有一個(gè)用于檢驗(yàn)的校驗(yàn)和。圖5-21PPP幀的格式735.4網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)透明的無差錯(cuò)的信息幀傳送。網(wǎng)絡(luò)層則要把信息分組從源節(jié)點(diǎn)傳送到目的節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議就是要實(shí)現(xiàn)這種傳送過程中涉及的中間節(jié)點(diǎn)的路由選擇和信息流量控制等。745.4.1網(wǎng)絡(luò)層的地位和作用廣域網(wǎng)劃分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)層是通信子網(wǎng)的最高層。如圖5-22的例子中網(wǎng)絡(luò)層為H1和H2建立一條通路。把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳輸實(shí)體之間的通信稱為端到端的通信，存在3個(gè)層次的通信。（1）相鄰節(jié)點(diǎn)間的通信——數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)。（2）源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的通信——網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)。（3）端到端的通信——運(yùn)輸層負(fù)責(zé)。為實(shí)現(xiàn)源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的通信，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議要解決的問題：（1）通信子網(wǎng)的工作方式，是采用數(shù)據(jù)報(bào)方式還是虛電路方式。（2）如何為信息分組提供路由選擇。（3）怎樣防止通信子網(wǎng)內(nèi)部的擁塞和死鎖。755.4.1網(wǎng)絡(luò)層的地位和作用圖5-22

網(wǎng)絡(luò)例子主機(jī)H1和H2要進(jìn)行通信，通信子網(wǎng)必須提供一條連接H1和H2的通路，使H1和H2之間好像存在一條線路把它們直接連通一樣，兩個(gè)主機(jī)的傳輸實(shí)體只需把要交換的信息交給它們的網(wǎng)絡(luò)層，就可以實(shí)現(xiàn)彼此通信。765.4.2X.25建議

1．X.25建議概述

X.25建議為公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上以分組方式工作的終端規(guī)定了DTE與DCE之間的接口。分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)也稱為X.25網(wǎng)。

（1）X.25建議的分層結(jié)構(gòu)

X.25建議包含3個(gè)獨(dú)立的層：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和分組層，分別對應(yīng)于OSI參考模型的下3層，其分層結(jié)構(gòu)如圖5-23所示。

①物理層

可支持RS-232、V系列接口，X.21協(xié)議和X.21bis接口標(biāo)準(zhǔn)。775.4.2X.25建議圖5-23X.25的分層結(jié)構(gòu)785.4.2X.25建議

②數(shù)據(jù)鏈路層：采用LAPB。

LAPB幀結(jié)構(gòu)

LAPB幀結(jié)構(gòu)與HDLC完全相同，地址字段僅用于區(qū)分兩個(gè)傳輸方向上的命令和響應(yīng)。如表5-6。其中A為DTE地址，B為DCE地址。表5-6 X.25數(shù)據(jù)鏈路層地址字段方向幀類別DTE（用戶）→DCE（網(wǎng)絡(luò)）DCE（網(wǎng)絡(luò)）

→DTE（用戶）方向幀類別DTE（用戶）

→DCE（網(wǎng)絡(luò)）DCE（網(wǎng)絡(luò)）

→DTE（用戶）命令幀B

10000000A

11000000響應(yīng)幀A

11000000B

10000000

X.25的命令和響應(yīng)

LAPB采用異步平衡方式（ABM）。在LAPB中使用的命令和響應(yīng)是HDLC命令和響應(yīng)的一個(gè)子集。只用到I幀（命令），S幀中的RR、RNR和REJ（命令或響應(yīng)）及U幀中的SABM、DISC（命令）和DM、UA、FRMR（響應(yīng)）。795.4.2X.25建議

多鏈路規(guī)程（MLP：MultipleLinkProcedure）

MLP是指多條鏈路平行工作，一般是用多條物理線路。其是把要傳送的分組分散，通過多個(gè)LAPB的單鏈路規(guī)程，為了能在收端正確排序，需要在原LAPB的單鏈路幀上加上2個(gè)字節(jié)的多鏈路控制字段（MLC），即在圖5-17的C字段與I字段之間加上MLC字段來完成對多鏈路的發(fā)送順序編號（12bit）和對多鏈路的控制（4bit）。

③分組層

X.25的網(wǎng)絡(luò)層稱為分組層，主要負(fù)責(zé)建立連接，傳輸數(shù)據(jù)以及終止連接。805.4.2X.25建議（2）X.25各層信息的關(guān)系

X.25各層之間的信息關(guān)系如圖5-24所示。圖5-24

通過X.25各層的信息815.4.2X.25建議

2．X.25建議分組層

（1）分組層概述分組層定義了DTE和DCE之間傳輸分組的過程。它采用統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用的方法進(jìn)行通信，提高了效率，降低了成本。功能有：

①在X.25接口為每個(gè)用戶呼叫提供一個(gè)邏輯信道（LC）。

②通過邏輯信道號（LCN）來區(qū)分同每個(gè)用戶呼叫有關(guān)的分組。

③為每個(gè)用戶的呼叫連接提供有效的分組傳輸，包括順序編號，分組的確認(rèn)，檢錯(cuò)與糾錯(cuò)和流量控制過程。

④提供交換虛電路（SVC）和永久虛電路（PVC）的連接。

⑤提供建立和清除交換虛電路的方法。825.4.2X.25建議

（2）分組和I幀的關(guān)系所有的分組通過鏈路層傳輸時(shí)都放在鏈路層I幀的信息字段（I）中，每一個(gè)I幀載送一個(gè)分組，如圖5-25所示。（3）分組類型

①呼叫建立分組：用于在兩個(gè)DTE之間建立交換虛電路，包括呼叫請求分組、呼入分組、呼叫接收分組和呼叫連通分組。

②數(shù)據(jù)傳輸分組：用于在兩個(gè)DTE之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，包括數(shù)據(jù)分組、流量控制分組、中斷分組和在線登記分組。

③恢復(fù)分組：用于實(shí)現(xiàn)分組層的差錯(cuò)恢復(fù)，包括復(fù)位分組、再啟動(dòng)分組和診斷分組。

④呼叫釋放分組：用于在兩個(gè)DTE之間斷開虛電路，包括呼叫釋放請求分組、釋放指示分組和釋放證實(shí)分組。835.4.2X.25建議圖5-25

分組和I幀的關(guān)系

圖5-26

分組頭格式

845.4.2X.25建議

（4）分組頭分組包括分組頭和用戶數(shù)據(jù)兩部分。分組頭由3個(gè)字節(jié)構(gòu)成，如圖5-26所示，包括3個(gè)部分。

①通用格式識別符（GFI）為分組定義了一些通用的功能，其格式如圖5-27所示。

②邏輯信道群號和邏輯信道號（LCGN+LCN）用于區(qū)分不同的邏輯子信道。其中LCGN為高4比特，表示信道群號；LCN為低8比特，表示信道號，共12比特可以標(biāo)識4096個(gè)不同的邏輯信道。0只用于診斷分組，用戶可以使用的為4095個(gè)。

③分組類型識別符用于區(qū)分各種不同類型的分組。其中第一比特為0表示該分組是數(shù)據(jù)分組，為1表示為其他類型的分組。855.4.2X.25建議

圖5-27GFI格式

Q比特：區(qū)分分組中包含的是用戶數(shù)據(jù)還是控制信息。Q=0表示是用戶數(shù)據(jù)，Q=1表示是控制信息。

D比特：確認(rèn)比特，用于數(shù)據(jù)和呼叫建立分組中的傳送證實(shí)，D=0表示分組由本地（DTE和DCE之間的接口）確認(rèn)，D=1表示分組由端到端（DTE和DTE）確認(rèn)。

SS比特：表示分組的順序編號的方式，SS=01為按模8編號，SS=10為按模128編號。865.4.2X.25建議

（5）虛電路與邏輯信道的區(qū)別

①虛電路是主叫DTE和被叫DTE之間建立的端到端的虛連接。邏輯信道是在DTE和DCE接口或網(wǎng)內(nèi)中繼線等逐段分配的，只在局部有意義，它代表子信道的一種號碼資源。

②一條虛電路是由多個(gè)邏輯信道鏈接而成的，即經(jīng)過交換機(jī)邏輯信道號會(huì)改變。每段線路的邏輯信道號在呼叫建立時(shí)分配，并且是獨(dú)立進(jìn)行的。

③虛電路有交換虛電路和永久虛電路兩種，交換虛電路具有呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和呼叫清除過程；永久虛電路是在預(yù)約時(shí)由網(wǎng)絡(luò)建立，也可以通過預(yù)約予以清除。邏輯信道號是客觀存在的，可以占用和空閑，但是不會(huì)消失。875.4.2X.25建議

3．X.25建議分組層工作過程

（1）虛呼叫建立過程

①虛呼叫建立分組的格式用于虛呼叫建立的分組有呼叫請求分組、入呼叫分組、呼叫接受分組和呼叫連接分組。呼叫請求和入呼叫分組具有相同的格式，如圖5-28所示。呼叫接受和呼叫連接分組與呼叫請求分組、入呼叫分組使用相同的格式，只是分組類型識別符不同，為“00001111”。

②虛呼叫建立過程正常的虛呼叫建立過程如圖5-29所示。885.4.2X.25建議

圖5-28呼叫請求/入呼叫分組格式895.4.2X.25建議圖5-29虛呼叫建立過程905.4.2X.25建議

（2）數(shù)據(jù)傳輸過程

①數(shù)據(jù)分組格式數(shù)據(jù)分組的格式如圖5-30所示。

②數(shù)據(jù)傳輸過程在X.25分組層的數(shù)據(jù)傳輸過程與鏈路層類似，這里不再敘述。

（3）虛呼叫清除過程呼叫清除分組的格式如圖5-31所示。如果虛呼叫清除是由DCE啟動(dòng)，則診斷碼將向DTE提供清除的原因，如表5-7所示。正常的虛呼叫清除過程如圖5-32所示。915.4.2X.25建議圖5-30

數(shù)據(jù)分組格式

M比特：M為1表示后面還有數(shù)據(jù)分組，M為0表示這是該報(bào)文的最后一個(gè)數(shù)據(jù)分組。925.4.2X.25建議圖5-31

呼叫清除分組格式935.4.2X.25建議表5-7DCE清除原因原因碼說

明00（H）DTE引起的，主叫或被叫DTE發(fā)“清除請求”01（H）號忙，被叫DTE不能接受呼叫03（H）無效的業(yè)務(wù)功能要求，可能是“呼叫請求”分組格式錯(cuò)05（H）網(wǎng)絡(luò)阻塞09（H）故障，被叫DTE鏈路層故障0B（H）訪問受阻，不符合被叫DTE的內(nèi)部訪問操作要求0D（H）無法接通，網(wǎng)絡(luò)沒有通路到達(dá)被叫DTE，或被叫DTE對“入呼叫”不響應(yīng)11（H）遠(yuǎn)端規(guī)程錯(cuò)，遠(yuǎn)端DCE發(fā)“入呼叫”分組之后接收到“呼叫接受”或“清除請求”以外的其他分組。被叫DTE接收到清除原因“13”13（H）本地規(guī)程錯(cuò)，在主叫DTE發(fā)送“呼叫請求”之后，接收到“呼叫連接”分組之前，本地DCE又接收到除了“清除請求”之外的任何分組。被叫DTE接收到清除原因“11”15（H）RPOA故障，RPOA只有在相應(yīng)的可選業(yè)務(wù)功能被采用時(shí)才有效19（H）不接受“反向計(jì)費(fèi)”，“呼叫請求”分組中有反向計(jì)費(fèi)要求，但被叫DTE未預(yù)約“反向計(jì)費(fèi)”21（H）目標(biāo)不符DTE或網(wǎng)絡(luò)不支持要求的業(yè)務(wù)功能29（H）“快速選擇接受”未預(yù)約，“呼叫請求”分組中要求快速選擇，但被叫DTE不支持945.4.2X.25建議圖5-32

虛呼叫清除過程955.4.2X.25建議

（4）分組層恢復(fù)過程恢復(fù)規(guī)程有：復(fù)位規(guī)程、再啟動(dòng)規(guī)程、診斷分組規(guī)程和清除規(guī)程。

①虛呼叫復(fù)位只有在出現(xiàn)嚴(yán)重差錯(cuò)的情況下使用，它可能導(dǎo)致兩個(gè)方向上的虛呼叫數(shù)據(jù)丟失。用于復(fù)位規(guī)程的分組有：復(fù)位請求、復(fù)位指示和復(fù)位證實(shí)分組。格式如圖5-33。虛呼叫復(fù)位原因如表5-8所示。復(fù)位過程如圖5-34。

②分組層再啟動(dòng)用于清除DTE和DCE接口的所有虛呼叫，通常用于克服DTE或網(wǎng)絡(luò)故障。用于再啟動(dòng)的分組有：再啟動(dòng)請求、再啟動(dòng)指示和再啟動(dòng)證實(shí)分組。格式如圖5-35所示?？赡艿脑賳?dòng)原因如表5-9所示。

③診斷分組的使用診斷分組用于網(wǎng)絡(luò)向DTE指示差錯(cuò)情況，其格式如圖5-36所示。965.4.2X.25建議圖5-33

復(fù)位分組格式975.4.2X.25建議表5-8 虛呼叫復(fù)位原因表原因碼（16進(jìn)制）說

明原因碼（16進(jìn)制）說

明00DTE復(fù)位09遠(yuǎn)端DTE操作01故障0F網(wǎng)絡(luò)操作03遠(yuǎn)端過程錯(cuò)11終點(diǎn)不兼容05本地過程錯(cuò)1D網(wǎng)絡(luò)故障07網(wǎng)絡(luò)阻塞圖5-34

復(fù)位過程985.4.2X.25建議圖5-35

再啟動(dòng)分組格式995.4.2X.25建議表5-9再啟動(dòng)原因原因碼（16進(jìn)制）說

明原因碼（16進(jìn)制）說

明00DTE引起的07鏈路操作01本地過程錯(cuò)7F網(wǎng)絡(luò)登記/取消證實(shí)03網(wǎng)絡(luò)阻塞圖5-36

診斷分組格式1005.4.3分組裝/拆設(shè)備（PAD）相關(guān)建議異步終端（也稱起止式終端或字符終端）要想進(jìn)入分組網(wǎng)，必須經(jīng)過分組裝/拆設(shè)備（PAD）。ITU-T制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)——X.3，X.28和X.29建議。三者在網(wǎng)中所起的作用如圖5-37所示。圖5-37PAD協(xié)議的作用1015.4.3分組裝/拆設(shè)備（PAD）相關(guān)建議

（1）PAD的基本功能

①把來自終端的字符流裝配成適當(dāng)?shù)姆纸M，發(fā)往終點(diǎn)主計(jì)算機(jī)。

②將來自主計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)分組拆卸成字符流，送往