Ethernet的网络体系结构


　　　　 Ethernet是Xerox、Digital Equipment和Intel三家公司开发的局域网组网规范，并于80
　　 年代初首次出版，称为DIX1.0。1982年修改后的版本为DIX2.0。 这三家公司将此规范提交给
　　 IEEE(电子电气工程师协会)802委员会，经过IEEE成员的修改并通过，变成了IEEE的正式标准，
　　 并编号为IEEE802.3。Ethernet和IEEE802.3虽然有很多规定不同，但术语Ethernet通常认为与
　　 802.3是兼容的。IEEE将802.3标准提交国际标准化组织(ISO)第一联合技术委员会(JTC1),再次
　　 经过修订变成了国际标准ISO8802.3。
IEEE802.3在制定时突出的一个基本思想是将系统进行逻辑划分，并研究如何将连接在一起。
　　 我们知道，ISO组织将网络按其功能划分为7个功能层，每层都完成一特定功能。图1所示为OSI参

 




物理层是OSI的第一层，它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础。物理层为设备之间
　　 的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。
　　 a.媒体和互连设备
　　　 物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等。通信用的互连设备指DTE和DCE
　　 间的互连设备。DTE既数据终端设备，又称物理设备，如计算机、终端等都包括在内。而DCE则
　　 是数据通信设备或电路连接设备，如调制解调器等。数据传输通常是经过DTE──DCE，再经过
　　 DCE──DTE的路径。互连设备指将DTE、DCE连接起来的装置，如各种插头、插座。
　　　 LAN中的各种粗、细同轴电缆、T型接、插头，接收器，发送器,中继器等都属物理层的媒体
　　 和连接器。
　　 b.物理层的主要功能
　　　　 ⑴为数据端设备提供传送数据的通路,数据通路可以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒
　　 体连接而成.一次完整的数据传输,包括激活物理连接,传送数据,终止物理连接.所谓激活,就是
　　 不管有多少物理媒体参与,都要在通信的两个数据终端设备间连接起来,形成一条通路.
　　　　 ⑵ 传输数据.物理层要形成适合数据传输需要的实体,为数据传送服务.一是要保证数据能
　　 在其上正确通过，二是要提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(BIT)数),以减少信
　　 道上的拥塞.传输数据的方式能满足点到点,一点到多点,串行或并行,半双工或全双工，同步或
　　 异步传输的需要.
　　　　 ⑶ 完成物理层的一些管理工作.

　　 c.物理层的一些重要标准
　　　　 物理层的一些标准和协议早在OSI/TC97/C16 分技术委员会成立之前就已制定并在应用了,
　　 OSI也制定了一些标准并采用了一些已有的成果.下面将一些重要的标准列出,以便读者查阅.
　　　　 ISO2110:称为"数据通信----25芯DTE/DCE接口连接器和插针分配".它与EIA(美国电子工业


协会)的"RS-232-C"基本兼容.
　　　　 ISO2593:称为"数据通信----34芯DTE/DCE----接口连接器和插针分配".
　　　　 ISO4092:称为"数据通信----37芯DTE/DEC----接口连接器和插针分配".与EIARS-449兼容.
　　　　 CCITT V.24:称为"数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备之间的接口电路定义表".其功
　　　　　　　　　 能与EIARS-232-C及RS-449兼容于100序列线上.
　　 [链路层]:
　　　　 数据链路可以粗略地理解为数据通道。物理层要为终端设备间的数据通信提供传输媒体及其
　　 连接.媒体是长期的,连接是有生存期的.在连接生存期内,收发两端可以进行不等的一次或多次数
　　 据通信.每次通信都要经过建立通信联络和拆除通信联络两过程.这种建立起来的数据收发关系就
　　 叫作数据链路.而在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错,为了弥补
　　 物理层上的不足,为上层提供无差错的数据传输,就要能对数据进行检错和纠错.数据链路的建立,
　　 拆除,对数据的检错,纠错是数据链路层的基本任务.

　　　　 ⑴链路层的主要功能
　　　　 链路层是为网络层提供数据传送服务的,这种服务要依靠本层具备的功能来实现。链路层应
　　 具备如下功能:
　　　　　 ① 链路连接的建立,拆除,分离.
　　　　　 ② 帧定界和帧同步.链路层的数据传输单元是帧,协议不同,帧的长短和界面也有差别,但
　　　　　　　 无论如何必须对帧进行定界.
　　　　　 ③ 顺序控制,指对帧的收发顺序的控制.
　　　　　 ④ 差错检测和恢复。还有链路标识,流量控制等等.差错检测多用方阵码校验和循环码校
　　　　　　　 验来检测信道上数据的误码,而帧丢失等用序号检测.各种错误的恢复则常靠反馈重发
　　　　　　　 技术来完成.
　　　　 ⑵数据链路层的主要协议
　　　　 数据链路层协议是为发对等实体间保持一致而制定的,也为了顺利完成对网络层的服务。主
　　 要协议如下：
　　　　　 a. ISO1745--1975:"数据通信系统的基本型控制规程".这是一种面向字符的标准,利用10
　　　　　　　 个控制字符完成链路的建立，拆除及数据交换.对帧的收发情况及差错恢复也是靠这些
　　　　　　　 字符来完成.ISO1155, ISO1177, ISO2626, ISO2629等标准的配合使用可形成多种链路
　　　　　　　 控制和数据传输方式.
b. ISO3309--1984:称为"HDLC 帧结构".ISO4335--1984:称为"HDLC 规程要素 ".
　　　　　　　 ISO7809--1984:称为"HDLC 规程类型汇编".这3个标准都是为面向比特的数据传输控制
　　　　　　　 而制定的.有人习惯上把这3个标准组合称为高级链路控制规程.
　　　　　 c. ISO7776:称为"DTE数据链路层规程".与CCITT X.25LAB"平衡型链路访问规程"相兼容.
　　　　 ⑶链路层产品
　　　　 独立的链路产品中最常见的当属网卡,网桥也是链路产品。MODEM的某些功能有人认为属于链
　　 路层,对些还有争议.

　　　　 数据链路层将本质上不可靠的传输媒体变成可靠的传输通路提供给网络层。在IEEE802.3情况
　　 下，数据链路层分成了两个子层，一个是逻辑链路控制，另一个是媒体访问控制。
　　　　 图2所示为IEEE802.3LAN体系结构。
 


AUI=连接单元接口　　　　　　 PMA=物理媒体连接
　　 MAU=媒体连接单元　　　　　　 PLS=物理信令
　　 MDI=媒体相关接口


网络层的产生也是网络发展的结果.在联机系统和线路交换的环境中，网络层的功能没有太
　　 大意义.当数据终端增多时.它们之间有中继设备相连.此时会出现一台终端要求不只是与唯一的
　　 一台而是能和多台终端通信的情况,这就是产生了把任意两台数据终端设备的数据链接起来的问
　　 题,也就是路由或者叫寻径.另外,当一条物理信道建立之后,被一对用户使用,往往有许多空闲时
　　 间被浪费掉.人们自然会希望让多对用户共用一条链路，为解决这一问题就出现了逻辑信道技术
和虚拟电路技术.
　　　　 ⑴网络层主要功能
　　　　 网络层为建立网络连接和为上层提供服务,