Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室两个计算机交换文件 1文件传送模块计算机 1计算机 2文件传送模块只看这两个文件传送模块好像文件及文件传送命令是按照水平方向的虚线传送的把文件交给下层模块进行发送把收到的文件交给上层模块Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室再设计一个通信服务模块 2文件传送模块计算机 1计算机 2文件传送模块只看这两个通信服务模块好像可直接把文件可靠地传送到对方把文件交给下层模块进行发送把收到的文件交给上层模块通信服务模块通信服务模块Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室再设计一个网络接入模块 3文件传送模块计算机 1计算机 2文件传送模块通信服务模块通信服务模块网络接入模块网络接入模块通信网络网络接口网络接口网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作例如，规定传输的帧格式，帧的最大长度等。Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室分层的好处 各各层之之间是独立的。是独立的。灵活性好。灵活性好。结构上可分割开。构上可分割开。易于易于实现和和维护。能促能促进标准化工作。准化工作。 4Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室层数多少要适当 若若层数太少，就会使每一数太少，就会使每一层的的协议太复太复杂。层数太多又会在描述和数太多又会在描述和综合各合各层功能的系功能的系统工程任工程任务时遇到遇到较多的困多的困难。 5Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室五层协议的体系结构 6应用用层(application layer) 运运输层(transport layer) 网网络层(network layer) 数据数据链路路层(data link layer) 物理物理层(physical layer) 数据链路层5 应用层4 运输层3 网络层2 数据链路层1 物理层Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 75432154321计算机 1AP2AP1计算机 2应用进程数据先传送到应用层加上应用层首部，成为应用层 PDUCopyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 85432154321计算机 1AP2AP1计算机 2应用层 PDU 再传送到运输层加上运输层首部，成为运输层报文Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 95432154321计算机 1AP2AP1计算机 2运输层报文再传送到网络层加上网络层首部，成为 IP 数据报（或分组）Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 105432154321计算机 1AP2AP1计算机 2IP 数据报再传送到数据链路层加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 115432154321计算机 1AP2AP1计算机 2数据链路层帧再传送到物理层最下面的物理层把比特流传送到物理媒体Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 应用用层(application layer) 125432154321物理传输媒体计算机 1AP2AP1电信号（或光信号）在物理媒体中传播从发送端物理层传送到接收端物理层计算机 2Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 135432154321计算机 1AP2AP1计算机 2物理层接收到比特流，上交给数据链路层Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 145432154321计算机 1AP2AP1计算机 2数据链路层剥去帧首部和帧尾部取出数据部分，上交给网络层Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 155432154321计算机 1AP2AP1计算机 2网络层剥去首部，取出数据部分上交给运输层Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 165432154321计算机 1AP2AP1计算机 2运输层剥去首部，取出数据部分上交给应用层Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 175432154321计算机 1AP2AP1计算机 2应用层剥去首部，取出应用程序数据上交给应用进程Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 185432154321计算机 1AP2AP1计算机 2我收到了 AP1 发来的应用程序数据！Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 195432154321计算机 1AP2AP1计算机 2应 用 程 序 数 据应用层首部H510100110100101 比 特 流 110101110101注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次应 用 程 序 数 据H5应 用 程 序 数 据H4H5应 用 程 序 数 据H3H4H5应 用 程 序 数 据H4运输层首部H3网络层首部H2链路层首部T2链路层尾部Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 205432154321计算机 1AP2AP1计算机 210100110100101 比 特 流 110101110101计算机 2 的物理层收到比特流后交给数据链路层H2T2H3H4H5应 用 程 序 数 据Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 21H3H4H5应 用 程 序 数 据5432154321计算机 1AP2AP1计算机 2数据链路层剥去帧首部和帧尾部后把帧的数据部分交给网络层H2T2H3H4H5应 用 程 序 数 据Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 22H4H5应 用 程 序 数 据H3H4H5应 用 程 序 数 据5432154321计算机 1AP2AP1计算机 2网络层剥去分组首部后把分组的数据部分交给运输层Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 23H5应 用 程 序 数 据H4H5应 用 程 序 数 据5432154321计算机 1AP2AP1计算机 2运输层剥去报文首部后把报文的数据部分交给应用层Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 24应 用 程 序 数 据H5应 用 程 序 数 据5432154321计算机 1AP2AP1计算机 2应用层剥去应用层 PDU 首部后把应用程序数据交给应用进程Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据 255432154321计算机 1AP2AP1计算机 2我收到了 AP1 发来的应用程序数据！Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室计算机 1 向计算机 2 发送数据265432154321计算机 1AP2AP1计算机 2Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室实体、协议、服务和服务访问点 实体体(entity) 表示任何可表示任何可发送或接收信息的送或接收信息的硬件或硬件或软件件进程。程。 协议是控制是控制两个两个对等等实体体进行通信的行通信的规则的的集合。集合。 在在协议的控制下，两个的控制下，两个对等等实体体间的通信使的通信使得本得本层能能够向上一向上一层提供服提供服务。要要实现本本层协议，还需要使用需要使用下下层所提供的所提供的服服务。 27Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室实体、协议、服务和服务访问点（续） 本本层的服的服务用用户只能看只能看见服服务而无法看而无法看见下面的下面的协议。下面的下面的协议对上面的服上面的服务用用户是是透明透明的。的。 协议是是“水平的水平的”，即，即协议是控制是控制对等等实体之体之间通信的通信的规则。服服务是是“垂直的垂直的”，即服，即服务是由下是由下层向上向上层通通过层间接口提接口提供的。供的。同一系同一系统相相邻两两层的的实体体进行交互的地方，称行交互的地方，称为服服务访问点点 SAP (Service Access Point)。 28Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室实体、协议、服务和服务访问点（续） 29协 议交换原语交换原语服 务 用 户提 供 服 务服 务 提 供 者第 n 层第 n + 1 层服 务 用 户SAPSAPCopyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室协议很复杂 协议必必须将将各种各种不利的条件事先都估不利的条件事先都估计到，到，而不能假定一切情况都是很理想和很而不能假定一切情况都是很理想和很顺利的。利的。必必须非常仔非常仔细地地检查所所设计协议能否能否应付所付所有的不利情况。有的不利情况。应当注意：事实上难免有应当注意：事实上难免有极个别的不利情况在设不利情况在设计协议时并没有预计到。在出现这种情况时，协计协议时并没有预计到。在出现这种情况时，协议就会失败。因此实际上协议往往只能应付议就会失败。因此实际上协议往往只能应付绝大多数的不利情况。的不利情况。 30Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室著名的协议举例占据两个山占据两个山顶的的蓝军与与驻扎在扎在这山谷的白山谷的白军作作战。力量。力量对比是：一个山比是：一个山顶上的上的蓝军打不打不过白白军，但两个山，但两个山顶的的蓝军协同作同作战就可就可战胜白白军。一个山。一个山顶上的上的蓝军拟于次日正午向于次日正午向白白军发起攻起攻击。于是。于是发送送电文文给另一山另一山顶上上的友的友军。但通信但通信线路很不好路很不好，电文出文出错的可的可能性很大。因此要求收到能性很大。因此要求收到电文的友文的友军必必须发送确送确认电文。但确文。但确认电文也可能出文也可能出错。试问能否能否设计出一种出一种协议，使得，使得蓝军能能实现协同同作作战因而一定因而一定(即即100 %)取得取得胜利？利？31Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室明日正午进攻，如何？明日正午进攻，如何？同意收到收到“ “同意同意” ”收到：收到“同意”这样的协议无法实现！前提：传输链路不可靠前提：传输链路不可靠ABCopyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室结论这样无限循无限循环下去，两下去，两边的的蓝军都始都始终无法无法确定自己最后确定自己最后发出的出的电文文对方是否已方是否已经收到。收到。没有一种没有一种协议能能够蓝军能能 100% 获胜。33Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室思考题信号信号强度度为何何用分用分贝表示，有什么表示，有什么优点？点？原因：原因：当物理刺激量呈指数当物理刺激量呈指数变化化时，人，人们的身心的身心感受是呈感受是呈线性性变化的。化的。优点：点：1)用用较小的数描述了小的数描述了较大的大的动态范范围，特，特别有利于作有利于作图的情况。的情况。2)它也它也把某些非把某些非线性性变化的量化的量转换成成线性量性量3)把把某些乘除运算某些乘除运算变成了加减运算成了加减运算。如如计算多算多级电路的路的增益，只需求各增益，只需求各级增益的代数和，而不必将各增益的代数和，而不必将各级的放的放大大/衰减倍数相乘。衰减倍数相乘。Copyright Copyright 卓然卓然卓然卓然 zhuorannuaa.edu.cn zhuorannuaa.edu.cn 南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室南京航空航天大学计算机系统实验室思考题相相对于基准于基准值，小于，小于则用用负对数表示，若大于数表示，若大于则用正用正对数表示数表示-70dBm 所表示的所表示的绝对功率功率值是多少？是多少？