HCIA——11计算机网络分层结构——OSI/ISO、TCP/IP

学习目标：

• 参考模型

  计算机网络
  1.掌握计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法。
  2.掌握计算机网络的体系结构和典型网络协议，了解典型网络设备的组成和特点，理解典型网络设备的工作原理。
  3.能够运用计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法进行网络系统的分析、设计和应用。
  （一）计算机网络概述
  计算机网络的概念、组成与功能；计算机网络的分类计算机网络的性能指标
  （二）计算机网络体系结构与参考模型计算机网络分层结构；计算机网络协议、接口、服务的概念ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型
  主要介绍计算机网络体系结构的基本概念，读者可以在理解的基础上适当地记忆。重点掌握网络的分层结构（包括5层和7层结构），尤其是ISO/OSI参考模型各层的功能及相关协议、接口和服务等概念。掌握有关网络的各种性能指标，特别是时延、带宽、速率和吞吐量等的计算。

---

学习内容：

1. OSI参考模型
2. TCP/IP 模型
3. 协议——JPEG、ASCI、ADSP、ASP、Rj45、802.3

1.OSI参考模型

国际标准化组织（ISO）提出的网络体系结构模型，称为开放系统互连参考模型（OSI/RM），通常简称为OSI参考模型。OSI参考模型有 7 层，自下而上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。低三层统称为通信子网，它是为了联网而附加的通信设备，完成数据的传输功能；高三层统称为资源子网，它相当于计算机系统，完成数据的处理等功能。

传输层承上启下。

下面详述OSI参考模型各层的功能。

（1）物理层（Physical Layer）

物理层的传输单位是比特，任务是透明的传输比特流，功能是在物理媒体上为数据端设备透明地传输原始比特流。

物理层主要定义数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）的物理与逻辑连接方法，所以物理层协议也称物理层接口标准。由于在通信技术的早期阶段，通信规则称为规程（Procedure），因此物理层协议也称物理层规程。

物理层接口标准很多，如EIA-232C、EIA/TIA RS-449、CCITT的X.21等。在计算机网络的复习过程中，不要忽略对各层传输协议的记忆，到了后期，读者对数据链路层、网络层、传输层和应用层的协议会比较熟悉，但往往容易忽视物理层的协议。

图1.9表示的是两个通信结点及它们间的一段通信链路，物理层主要研究以下内容：

等，例如，笔记本电脑上的网线接口，就是物理层规定的内容之一。

① 通信链路与通信结点的连接需要一些电路接口，物理层规定了这些接口的一些参数，AB如机械形状和尺寸、交换电路的数量和排列等，例如，笔记本电脑上的网线接口，就是物理层规定的内容之一。

② 物理层也规定了通信链路上传输的信号的意义和电气特征。例如物理层规定信号 A 代表数字 0，那么当结点要传输数字 0 时，就会发出信号 A，当结点接收到信号 A 时，就知道自己接收到的实际上是数字 0。

注意，传输信息所利用的一些物理媒体，如双绞线、光缆、无线信道等，并不在物理层协议之内而在物理层协议下面。因此，有人把物理媒体当作第 0 层。

（2）数据链路层（Data Link Layer）

数据链路层的传输单位是帧，任务是将网络层传来的IP数据报组装成帧。数据链路层的功能可以概括为成帧、差错控制、流量控制和传输管理等。

由于外界噪声的干扰，原始的物理连接在传输比特流时可能发生错误。如图1.8所示，左边，结点想向右边结点传输数字 0，于是发出了信号 A；但传输过程中受到干扰，信号 A 变成了信号B，而信号B又刚好代表1，右边结点接收到信号B时，就会误以为左边结点传送了数字1，从而发生差错。两个结点之间如果规定了数据链路层协议，那么可以检测出这些差错，然后把收到的错误信息丢弃，这就是差错控制功能。

如图 1.9 所示，在两个相邻结点之间传送数据时，由于两个结点性能的不同，可能结点 A 发送数据的速率会比结点B接收数据的速率快，如果不加控制，那么结点B就会丢弃很多来不及接收的正确数据，造成传输线路效率的下降。流量控制可以协调两个结点的速率，使结点A发送数据的速率刚好是结点B可以接收的速率。

广播式网络在数据链路层还要处理新的问题，即如何控制对共享信道的访问。数据链路层的一个特殊的子层——介质访问子层，就是专门处理这个问题的。

典型的数据链路层协议有SDLC、HDLC、PPP、STP和帧中继等。

（3）网络层（Network Layer）

网络层的传输单位是数据报，它关心的是通信子网的运行控制，主要任务是把网络层的协议数据单元（分组）从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。关键问题是对分组进行路由选择，并实现流量控制、拥塞控制、差错控制和网际互联等功能。

如图 1.10 所示，结点 A 向结点 B 传输一个分组时，c既可经过边a、c、g，也可经过边b、h，有很多条可以选

择的路由，而网络层的作用就是根据网络的情况，利用相应的路由算法计算出一条合适的路径，使这个分组可以顺

利到达结点 B。

agdfBbh流量控制与数据链路层的流量控制含义一样，都是协

调A 的发送速率和B的接收速率。

图 1.10 某网络结构图

差错控制是通信两结点之间约定的特定检错规则，如奇偶校验码，接收方根据这个规则检查接收到的分组是否出现差错，如果出现了差错，那么能纠错就纠错，不能纠错就丢弃，确保向上层提交的数据都是无误的。

如果图1.10中的结点都处于来不及接收分组而要丢弃大量分组的情况，那么网络就处于拥塞状态，拥塞状态使得网络中的两个结点无法正常通信。网络层要采取一定的措施来缓解这种拥塞，这就是拥塞控制。

因特网是一个很大的互联网，它由大量异构网络通过路由器（Router）相互连接起来。因特网的主要网络层协议是无连接的网际协议（Internet Protocol，IP）和许多路由选择协议，因此因特网的网络层也称网际层或IP 层。

注意，网络层中的“网络”一词并不是我们通常谈及的具体网络，而是在计算机网络体系结构中使用的专有名词。

网络层的协议有IP、IPX、ICMP、IGMP、ARP、RARP和OSPF等。

（4）传输层（Transport Layer）

传输层也称运输层，传输单位是报文段（TCP）或用户数据报（UDP），传输层负责主机中两个进程之间的通信，功能是为端到端连接提供可靠的传输服务，为端到端连接提供流量控制、差错控制、服务质量、数据传输管理等服务。

数据链路层提供的是点到点可以理解为主机到主机之间的通信，一个点是指一个硬件地址或IP地址，网络中参与通信的主机是通过硬件地址或IP地址标识的；端到端的通信是指运行在不同主机内的两个进程之间的通信，一个进程由一个端口来标识，所以称为端到端通信。

使用传输层的服务，高层用户可以直接进行端到端的数据传输，从而忽略通信子网的存在。

通过传输层的屏蔽，高层用户看不到子网的交替和变化。由于一台主机可同时运行多个进程，因此传输层具有复用和分用的功能。复用是指多个应用层进程可同时使用下面传输层的服务，分用是指传输层把收到的信息分别交付给上面应用层中相应的进程。

传输层的协议有 TCP、UDP。

（5）会话层（Session Layer）

会话层允许不同主机上的各个进程之间进行会话。会话层利用传输层提供的端到端的服务，向表示层提供它的增值服务。这种服务主要为表示层实体或用户进程建立连接并在连接上有序地传输数据，这就是会话，也称建立同步（SYN）。

会话层负责管理主机间的会话进程，包括建立、管理及终止进程间的会话。会话层可以使用校验点使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信，实现数据同步。

（6）表示层（Presentation Layer）

表示层主要处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。不同机器采用的编码和表示方法不同，使用的数据结构也不同。为了使不同表示方法的数据和信息之间能互相交换，表示层采用抽象的标准方法定义数据结构，并采用标准的编码形式。数据压缩、加密和解密也是表示层可提供的数据表示变换功能。

（7）应用层（Application Layer）

应用层是 OSI参考模型的最高层，是用户与网络的界面。应用层为特定类型的网络应用提供型访问 OSI 参考模型环境的手段。因为用户的实际应用多种多样，这就要求应用层采用不同的应用协议来解决不同类型的应用要求，因此应用层是最复杂的一层，使用的协议也最多。典型的协议有用于文件传送的FTP、用于电子邮件的SMTP、用于万维网的 HTTP等。

层次

应用层
表示层
会话层	数据报文
传输层	数据段
网络层	数据包/报osi
数据链路层	数据帧
物理层	bit流

osi层功能

应用层	端到端、端——进程标记
复用分用	对下面服务同时用、分给不同端口
网络层	主机之间SIP-SIP
差错控制	错误能改就改、不能和数据链路层都丢弃
流量控制
数据链路层	LLC+MAC
物理层	DTE+DCE的物理与逻辑连接方法
物理媒介层0层

OSI/ISO层的语义

应用层	产生流量的进程
表示层	xx编码——格式转换、加密解密、加压解压
会话层	数据——连接-传输/管理、释放、在校验点/同步点-恢复连接以同步
传输层	端到端-进程标记、可/不可传输、复用分用、 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?差错控制、流量控制
网络层	主机之间 路由选择、拥塞控制 差错控制、流量控制? ? ? ? ? ?
数据链路层	组成帧——组成、信道访问的控制 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 差错控制、流量控制? ?
物理层	接口——特性、 ? ? ? ? ? ? ? ? 传输模式、v ? ? ? ? ? ? ? ? bit同步、编码

2.TCP/IP 模型

ARPA在研究ARPAnet时提出了TCP/IP模型，模型从低到高依次为网络接口层（对应OSI参考模型中的物理层和数据链路层）、网际层、传输层和应用层（对应OSI参考模型中的会话层、表示层和应用层）。TCP/IP由于得到广泛应用而成为事实上的国际标准。TCP/IP模型的层次结构及各层的主要协议如图1.11所示。

网络接口层的功能类似于 OSI 参考模型的物理层和数据链路层。它表示与物理网络的接口，但实际上TCP/IP本身并未真正描述这一部分，只是指出主机必须使用某种协议与网络连接，以便在其上传递IP分组。具体的物理网络既可以是各种类型的局域网，如以太网、令牌环网、令牌总线网等，也可以是诸如电话网、SDH、X.25、帧中继和ATM等公共数据网络。网络接口层的作用是从主机或结点接收 IP 分组，并把它们发送到指定的物理网络上。
网际层（主机-主机）是TCP/IP体系结构的关键部分。它和OSI参考模型的网络层在功能上非常相似。网际层将分组发往任何网络，并为之独立地选择合适的路由，但它不保证各个分组有序地到达，各个分组的有序交付由高层负责。网际层定义了标准的分组格式和协议，即IP.当前采用的 IP 协议是第 4 版，即 IPv4，它的下一版本是 IPv6。
传输层（应用-应用或进程-进程）的功能同样和 OSI 参考模型中的传输层类似，即使得发送端和目的端主机上的对等实体进行会话。传输层主要使用以下两种协议：

1）传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）。

它是面向连接的，数据传输的单位是报文段，能够提供可靠的交付。

2）用户数据报协议（User Datagram Protocol，UDP）。

它是无连接的，数据传输的单位是用户数据报，不保证提供可靠的交付，只能提供“尽最大努力交付”。

应用层（用户-用户）包含所有的高层协议，如虚拟终端协议（Telnet）、文件传输协议（FTP）、域名解析服务（DNS）、电子邮件协议（SMTP）和超文本传输协议（HTTP）

由图1.10可以看出，IP协议是因特网中的核心协议；TCP/IP可以为各式各样的应用提供服务（所谓的everything over IP），同时TCP/IP也允许IP协议在由各种网络构成的互联网上运行（所谓的IP over everything），正因为如此，因特网才会发展到今天的规模。

3.TCP/IP模型与OSI参考模型的比较

TCP/IP 模型与OSI参考模型有许多相似之处。
首先，二者都采取分层的体系结构，将庞大且复杂的问题划分为若干较容易处理的、范围较小的问题，而且分层的功能也大体相似。其次，二者都是基于独立的协议栈的概念。
最后，二者都可以解决异构网络的互联，实现世界上不同厂家生产的计算机之间的通信。

两个模型除具有这些基本的相似之处外，也有很多差别。
第一，OSI参考模型的最大贡献就是精确地定义了三个主要概念：服务、协议和接口，这与

现代的面向对象程序设计思想非常吻合。而TCPIIP模型在这三个概念上却没有明确区分，不符合软件工程的思想。
第二，OSI 参考模型产生在协议发明之前，没有偏向于任何特定的协议，通用性良好。但设计者在协议方面没有太多经验，不知道把哪些功能放到哪一层更好。TCP/IP模型正好相反，首先出现的是协议，模型实际上是对已有协议的描述，因此不会出现协议不能匹配模型的情况，但该模型不适合于任何其他非 TCP/IP 的协议栈。
第三，TCP/IP模型在设计之初就考虑到了多种异构网的互联问题，并将网际协议（IP）作为一个单独的重要层次。OSI参考模型最初只考虑到用一种标准的公用数据网将各种不同的系统互联。OSI参考模型认识到IP的重要性后，只好在网络层中划分出一个子层来完成类似于TCP/IP模型中的 IP 的功能。
第四，OSI参考模型在网络层支持无连接和面向连接的通信，但在传输层仅有面向连接的通信。而TCP/IP模型认为可靠性是端到端的问题，因此它在网际层仅有一种无连接的通信模式，但传输层支持无连接和面向连接两种模式。这个不同点常常作为考查点。
无论是OSI参考模型还是TCP/IP 模型，都不是完美的，对二者的讨论和批评都很多。OSI参考模型的设计者从工作的开始，就试图建立一个全世界的计算机网络都要遵循的统一标准。从技术角度来看，他们希望追求一种完美的理想状态，这也导致基于OSI参考模型的软件效率极低。
OSI参考模型缺乏市场与商业动力，结构复杂，实现周期长，运行效率低，这是它未能达到预期目标的重要原因。
学习计算机网络时，我们往往采取折中的办法，即综合OSI参考模型和TCP/IP模型的优点，采用一种如图 1.13 所示的只有5层协议的体系结构，即我们所熟知的物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。本书也采用这种体系结构进行讨论。

TCP/IP与OSI/ISO

	概念定义精准
协议描述	通用性好
IP 协议
传输层——面向连接和无面向连接 网络层——无面向连接	传输层——面向连接 网络层——面向连接和无面向连接

最后简单介绍使用通信协议栈进行通信的结点的数据传输过程。每个协议栈的最顶端都是一个面向用户的接口，下面各层是为通信服务的协议。用户传输一个数据报时，通常给出用户能够理解的自然语言，然后通过应用层，将自然语言会转化为用于通信的通信数据。通信数据到达传输层，作为传输层的数据部分（传输层SDU），加上传输层的控制信息（传输层PCI），组成传输层的PDU，然后交到网络层，传输层的PDU下放到网络层后，就成为网络层的SDU，然后加上网络层的PCI，又组成了网络层的PDU，下放到数据链路层，就这样层层下放，层层包裹，最后形成的数据报通过通信线路传输，到达接收方结点协议栈，接收方再逆向地逐层把“包裹”拆开，然后把收到的数据提交给用户，如图 1.14 所示。

3.协议——JPEG、ASCI、ADSP、ASP、Rj45、802.3

JPEG协议——?JPEG编码协议、表示层

（Joint Photographic Experts Group）是JPEG标准的产物，该标准由国际标准化组织（ISO）制订，是面向连续色调静止图像的一种压缩标准。 [1]JPEG格式是最常用的图像文件格式，后缀名为.jpg或.jpeg。

简介

JPEG（ Joint Photographic Experts Group）即联合图像专家组，是用于连续色调静态图像压缩的一种标准，文件后缀名为.jpg或.jpeg，是最常用的图像文件格式。其主要是采用预测编码（DPCM）、离散余弦变换（DCT）以及熵编码的联合编码方式，以去除冗余的图像和彩色数据，属于有损压缩格式，它能够将图像压缩在很小的储存空间，一定程度上会造成图像数据的损伤。尤其是使用过高的压缩比例，将使最终解压缩后恢复的图像质量降低，如果追求高品质图像，则不宜采用过高的压缩比例。?[2]

JPEG可以用有损压缩方式去除冗余的图像数据，用较少的磁盘空间得到较好的图像品质。而且JPEG是一种很灵活的格式，具有调节图像质量的功能，它允许用不同的压缩比例对文件进行压缩，支持多种压缩级别，压缩比率通常在10:1到40:1，压缩比越大，图像品质就越低；相反地，压缩比越小，图像品质就越高。同一幅图像，用JPEG格式存储的文件是其他类型文件的1/10~1/20，通常只有几十KB，质量损失较小，基本无法看出。JPEG格式压缩的主要是高频信息，对色彩的信息保留较好，适合应用于互联网；它可减少图像的传输时间，支持24位真彩色；也普遍应用于需要连续色调的图像中。?

JPEG格式可分为标准JPEG、渐进式JPEG及JPEG2000三种格式。?

1. 标准JPEG格式；此类型在网页下载时只能由上而下依序显示图像，直到图像资料全部下载完毕，才能看到图像全貌。?

2. 渐进式JPEG；此类型在网页下载时，先呈现出图像的粗略外观后，再慢慢地呈现出完整的内容，而且存成渐进式JPG格式的文档比存成标准JPG格式的文档要来得小，所以如果要在网页上使用图像，可以多用这种格式。?

3. JPEG2000；它是新一代的影像压缩法，压缩品质更高，并可改善在无线传输时，常因信号不稳造成马赛克现象及位置错乱的情况，改善传输的品质。

性能

JPEG的性能，用质量与比特率之比来衡量，是相当优越的。它的优点是：

它支持极高的压缩率，因此JPEG图像的下载速度大大加快；?

它能够轻松地处理16.8M颜色，可以很好地再现全彩色的图像；?

在对图像的压缩处理过程中，该图像格式可以允许自由地在最小文件尺寸（最低图像质量）和最大文件尺寸（最高图像质量）之间选择；?

该格式的文件尺寸相对较小，下载速度快，有利于在带宽并不“富裕”的情况下传输。

JPEG的缺点是：

并非所有的浏览器都支持将各种JPEG图像插入网页；?

压缩时，可能使图像的质量受到损失，因此不适宜用该格式来显示高清晰度的图像。?

JPEG的复杂度之低和使用时间之长，给人以深刻的印象。以下是对于8位/像素的中等复杂画面的图像，JPEG所给出的几个等级作为衡量压缩编码效果的准则：?

0.25位/像素~0.5位/像素；中~好，足以满足一些应用；?

0.5位/像素~0.75位/像素；好~很好，足以满足许多应用；?

0.75位/像素~1.5位/像素；优秀，足以满足大多数应用；

1.5位/像素~2.0位/像素；难于与原图像区别，足以满足绝大多数应用；?

>2.0位/像素；近乎完美，满足几乎全部的应用。?

其中位/像素（ bit/pixel）定义为压缩图像（包括色度分量）的总位数除以亮度分量的样本数

压缩标准

JPEG标准

JPEG成立于1986年，该标准于1992年正式通过，它的正式名称为“信息技术连续色调静止图像的数字压缩编码”。在JPEG算法中，共包含4种运行模式，其中一种是基于DPCM的无损压缩算法，另外3种是基于DCT的有损压缩算法。其要点如下：

·无损压缩编码模式。采用预测法和哈夫曼编码（或算术编码）以保证重建图像与原图像完全相同（设均方误差为零），无失真。?

·基于DCT的顺序编码模式。根据DCT变换原理，按从上到下、从左到右的顺序对图像数据进行压缩编码。当信息传送到接收端时，首先按照上述规律进行解码，从而还原图像。在此过程中存在信息丢失，因此这是一种有损图像压缩编码。

基于DCT的累进编码模式。它也是以DCT变换为基础的，但是其扫描过程不同。它通过多次扫描的方法来对一幅图像进行数据压缩。其描述过程采取由粗到细逐步累加的方式进行。图像还原时，在屏幕上首先看到的是图像的大致情况，而后逐步地细化，直到全部还原出来为止。

基于DCT的分层编码模式。这种模式是以图像分辨率为基准进行图像编码的。它首先是从低分辨率开始，逐步提高分辨率，直至与原图像的分辨率相同为止。图像重建时也是如此。可见其效果与基于DCT累进编码模式相似，但其处理起来更复杂，所获得的压缩比也更高一些。

JPEG 2000标准

JPEG标准1992年通过以来，由于其优良的品质，使得它在短短的几年内就获得极大的成功。然而，随着多媒体应用领域的不断扩展，传统JPEG压缩技术已无法满足人们对多媒体影像资料的要求。JPEG采用离散余弦变换将图像压缩为8×8的小块，然后依次放入文件中，这种算法靠丢弃频率信息实现压缩，因而图像的压缩率越高，频率信息被丢弃的越多。在极端情况下，JFEG图像只保留了反映图貌的基本信息，精细的图像细节都损失了，为此，JPEG制定了新一代静止图像压缩标准JPEG2000。?[3]

JPEG2000与传统JPEG最大的不同在于，它放弃了JPEG所采用的以离散余弦变换（DCT）为主的区块编码方式，而采用以小波变换为主的多解析编码方式，其主要目的是要将影像的频率成分抽取出来。小波转换将一幅图像作为一个整行变换和编码，很好地保存了图像信息中的相关性，达到了更好的压缩编码效果。

JPEG2000有以下特点：

1.高压缩率

由于在离散小波变换算法中，图像可以转换成一系列可更加有效存储像素模块的“小波”，因此，JPEG2000格式的图片压缩比可在现在的JPEG基础上再提高10%~30%，而且压缩后的图像显得更加细腻平滑，这一特征在互联网和遥感等图像传输领域有着广泛的应用。?

2.无损压缩和有损压缩

JPEG2000提供无损和有损两种压缩方式，无损压缩在许多领域是必需的，例如医学图像和档案图像等对图像质量要求比较高的情况。同时JPEG2000提供的是嵌入式码流，允许从有损到无损的渐进解压。?

3.渐进传输

现在网络上的JPEG图像下载时是按“块”传输的，因此只能一行一行地显示，而采用JPEG2000格式的图像支持渐进传输，先传输图像轮廓数据，然后再逐步传输其他数据来不断提高图像质量。互联网、打印机和图像文档是这一特性的主要应用场合。

4.感兴趣区域压缩

这一特征可以指定图片上感兴趣区域，然后在压缩时对这些区域指定压缩质量，或在恢复时指定某些区域的解压缩要求。这是因为小波变换在空间和频率域上具有局域性，要完全恢复图像中的某个局部，并不需要所有编码都被精确保留，只要对应它的一部分编码没有误差就可以了。这样我们就可以很方便地突出重点。

5.码流的随机访问和处理

这一特征允许用户在图像中随机地定义感兴趣区域，使得这一区域的图像质量高于其他图像区域，码流的随机处理允许用户进行旋转、移动、滤波和特征提取等操作。

6.容错性

JPEG2000在码流中提供了容错措施，在无线等传输误码很高的通信信道中传输图像必须采取容错措施才能达到一定的重建图像质量。?

8.基于内容的描述

图像文档、图像索引和搜索在图像处理中是一个重要的领域，MPEG7就是支持用户对其感兴趣的各种“资料”进行快速、有效地检索的一个国际标准。基于内容的描述在JPEG2000中是压缩系统的特性之一。

应用

JPEG格式的压缩率是目前各种图像文件格式中最高的。它用有损压缩的方式去除图像的冗余数据，但存在着一定的失真。由于其高效的压缩效率和标准化要求，目前已广泛用于彩色传真、静止图像、电话会议、印刷及新闻图片的传送。由于各种浏览器都支持JPEG这种图像格式，因此它也被广泛用于图像预览和制作HTM网页

ASCII——ASCII码通讯协议、表示层

（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）是一种常用的字符编码标准，用于在计算机系统中对字符和文本进行编码和传输。ASCI协议内容包括以下几个方面：

1，字符编码规则：ASCII规定了128个字符的编码，其中包括控制字符（例如换行、回车）和可打印字符（例如数字、字母、符号）。每个字符都用一个8位的二进制数表示，即一个ASCII码。

2.字符传输方式：ASCI字符可以通过串行通信、网络传输等方式进行传输。在串行通信中，每个字符的传输一般使用8个二进制位，即一个字节，通过时钟信号同步发送和接收。在网络传输中，可以用ASCII码表示字符，并通过传输协议

（例如TCP/IP）发送和接收数据。

3.控制字符：ASCII规定了一些控制字符，用于控制字符终端的行为。例如，换行符（LF）用于将光标移到下一行的行首，回车符（CR）用于将光标移到当前行的行首，退格符（BS）用于将光标向前移动一格等。

4.可打印字符：ASCII规定了一些可打印字符的编码，包括数字、字母、常见符号等。这些字符可以直接显示在屏幕上。

5.ASCII码表：ASCII规定了每个字符的具体编码，通常以ASCII码表的形式展示。ASCII码表将每个字符的二进制编码、十进制数值、十六进制数值以及对应的字符显示出来，方便人们进行参考和使用。

总之，ASCI协议定义了一种用于编码和传输字符的标准方式，使得计算机系统和设备之间能够准确地交换和理解文本信息。它是计算机领域中广泛使用的标准之一。

ADSP协议——数据流协议

“ADSP”是“Appletalk Data Stream Protocol”的缩写，意思是“AppleTalk数据流协议”

“ADSP”（“AppleTalk数据流协议）释义

英文缩写词：ADSP

英文单词：Appletalk Data Stream Protocol

ASP协议——（翻译自适应流协议）

（Adaptive Streaming Protocol）是端云一体的协议，可为用户提供超低时延、超高画质的实时交互体验。本文为您介绍ASP协议的优势、ASP协议和HDX协议能力差异以及这两种协议在云电脑管控上的能力比较。

ASP协议优势

可为用户提供超低时延、超高画质的实时交互体验。

ASP协议（Adaptive Streaming Protocol）是一套高性能、高可靠、高安全的协议，其中Streaming是指流式、流化传输，图形命令流、图像流、音视频流均已纳入到ASP协议的设计考虑之中。ASP协议涵盖图像分析、压缩编码、实时流媒体、网络QoS优化及多平台SDK等多项关键技术。

智能的流化引擎

流化路径是指从客户操作系统获取屏幕内容之后，经过压缩编码，再通过网络传输模块推流到客户端解码显示的过程。对于无快速持续变化的场景（例如文档基本操作、网页浏览）和有快速持续变化的场景（例如视频播放、游戏），ASP协议构建的流化引擎可以智能地根据场景选择流化路径，支持普通云电脑和GPU云电脑。

先进的压缩算法

云电脑内的屏幕内容往往是混合型的，既包含计算机生成的图像（例如网页上的文字），也可能包含摄像头拍摄的图像（例如网页上的照片和视频）。对于这两种特点不同的图像，单纯的图片编码和视频流编码往往无法兼顾不同屏幕内容的特点，无法达到最佳的压缩效果。针对此类混合型内容，ASP协议引入自适应编码技术，只传输有变化的区域的更新内容，通过图像分析和检测进行分类编码，实现降低带宽、提高画质的目的。

优质的网络传输

在网络抖动、弱网环境下，实时交互质量受到影响；在音视频通话场景下，带宽的分配和有效利用也是经常出现的问题。ASP协议采取以下方法解决此类问题：

单连接通过多路复用的方式引入虚拟多通道机制，根据优先级发送数据包。

底层支持TCP/UDP传输协议，构建QoS基础，执行带宽预测，并根据场景特点进行拥塞控制。

引入缓存机制，针对音频上下行通道，深度优化音频效果，提升音频体验。

多端SDK

ASP协议SDK具备多平台兼容能力，从底层构建跨平台通用库，涵盖网络包解析、会话管理、IO事件上行、图片流解码、音视频流解码等模块，支持多种无影终端类型，包括Windows客户端、macOS客户端、iOS客户端、Android客户端、Web客户端、卡片式云电脑终端ASC01、盒式云电脑终端AS01、无影23.8寸一体机US01和无影魔方AS05。您可以通过无影终端接入无影服务，做到随时随地都能使用无影产品（无影云电脑、无影云应用和无影云盘）。

ASP协议和HDX协议的能力差异

详细

<什么是ASP协议，ASP协议的优势是什么_无影云电脑(WUYING Workspace)-阿里云帮助中心>

RJ45协议——rj45网络接口协议

中文名

RJ45

外文名

Registered Jack 45

别????名

8P8C（8 position 8 contact）

组????成

插座、插头

作????用

网络连接

是布线系统中信息插座（即通信引出端）连接器的一种，连接器由插头（接头、水晶头）和插座（模块）组成，插头有8个凹槽和8个触点。RJ是Registered Jack的缩写，意思是“注册的插座”。在FCC（美国联邦通信委员会标准和规章）中RJ是描述公用电信网络的接口，计算机网络的RJ45是标准8位模块化接口的俗称。

设计原理

模块分解图?

RJ45由插头和插座组成，这两种元器件组成的连接器连接于导线之间，以实现导线的电气连续性。

RJ45模块的核心是模块化插孔。镀金的导线或插座孔可维持与模块化的插座弹片间稳定而可靠的电器连接。由于弹片与插孔间的摩擦作用，电接触随着插头的插入而得到进一步加强。插孔主体设计采用整体锁定机制，这样当模块化插头插入时，插头和插孔的界面外可产生最大的拉拔强度。RJ45模块上的接线模块通过“U”形接线槽来连接双绞线，锁定弹片可以在面板等信息出口装置上固定RJ45模块?

线序连接

信息模块或RJ45连插头与双绞线端接有T568A或T568B两种结构。在T568A中，与之相连的8根线分别定义为：白绿、绿；白橙、蓝；白蓝、橙；白棕、棕。在T568B中，与之相连的8根线分别定义为：白橙、橙；白绿、蓝；白蓝、绿；白棕、棕。其中定义的差分传输线分别是白橙色和橙色线缆、白绿色和绿色线缆、白蓝色和蓝色线缆、白棕色和棕色线缆。

为达到最佳兼容性，制作直通线时一般采用T568B标准。RJ45水晶头针顺序号应按照如下方法进行观察：将RJ45插头正面（有铜针的一面）朝自己，有铜针一头朝上方，连接线缆的一头朝下方，从左至右将8个铜针依次编号为1～8

从引针1至引针8对应线序为：

T568A：① 白-绿、② 绿、③ 白-橙、④ 蓝、⑤ 白-蓝、⑥ 橙、⑦ 白-棕、⑧ 棕

口诀1：绿蓝橙棕，浅色在前，三五互换

口诀2：白绿绿，白橙蓝，白蓝橙，白棕棕

T568B：① 白-橙、② 橙、③ 白-绿、④ 蓝、⑤ 白-蓝、⑥ 绿、⑦ 白-棕、⑧ 棕

口诀1：橙蓝绿棕，浅色在前，三五互换

口诀2：白橙橙，白绿蓝，白蓝绿，白棕棕

两种国际标准并没有本质的区别，只是颜色上的区别，需要注意的是在连接两个RJ45水晶头时必须保证：1、2脚对是一个绕对，3、6脚对是一个绕对，4、5脚对是一个绕对，7、8脚对是一个绕对。在同一个综合布线系统工程中，只能采用一种连接标准。制作连接线、插座、配线架等一般较多地使用TIA/EIA-568-B标准，否则，应标注清楚。

电缆需与同类的连接器件端接。比如，5e类和6类的连接器，在外观上很相似，但在物理机构上是有差别的。如果把一条5e类电缆与一个3类标准连接器或配线盘端接，就会把电缆信道的性能降低为3类。所以为了保证电缆的性能指标，模块连接器也必须达到相应的标准?

网络传输线分为直通线、交叉线和全反线。直通线用于异种网络设备之间的互连，例如，计算机与交换机。交叉线用于同种网络设备之间的互连，例如，计算机与计算机。全反线用于超级终端与网络设备的控制物理接口之间的连接?

引脚定义

引脚定义

常见的RJ45接口有两类：用于以太网网卡、路由器以太网接口等的DTE（数据终端设备）类型和用于交换机等的DCE（数字通信设备）类型。当两个类型一样的设备使用RJ45接口连接通信时，必须使用交叉线连接。如果DTE类型接口和DTE类型接口相连时不交叉相连引脚，对触的引脚都是数据接收（发送）引脚，不能进行通信。另外：一些DCE类型设备会和对方自动协商，此时连接用直通线或平行线均可?[4]。

引脚信号定义表

以太网 10/100Base-T 接口			以太网 100Base-T4 接口
引脚号	引脚名称	说明	引脚号	引脚名称	说明
1	TX+	Tranceive Data+（发送数据+）	1	TX_D1+	Tranceive Data+（发送数据+）
2	TX-	Tranceive Data-（发送数据-）	2	TX_D1-	Tranceive Data-（发送数据-）
3	RX+	Receive Data+（接收数据+）	3	RX_D2+	Receive Data+（接收数据+）
4	n/c	Not connected（未使用）	4	BI_D3+	Bi-directional Data+（双向数据+）
5	n/c	Not connected（未使用）	5	BI_D3-	Bi-directional Data-（双向数据-）
6	RX-	Receive Data-（接收数据-）	6	RX_D2-	Receive Data-（接收数据-）
7	n/c	Not connected（未使用）	7	BI_D4+	Bi-directional Data+（双向数据+）
8	n/c	Not connected（未使用）	8	BI_D4-	Bi-directional Data-（双向数据-）

插头/水晶头

作用

水晶头结构示意图?

RJ45插头又称为RJ45水晶头（RJ45 Modular Plug），用于数据电缆的端接，实现设备、配线架模块间的连接及变更。对RJ45水晶头要求具有良好的导通性能；接点三叉簧片镀金厚度为50μm，满足超5类传输标准，符合T568A和T568B线序；具有防止松动、插拔、自锁等功能。

RJ45插头是铜缆布线中的标准连接器，它和插座（RJ45模块）共同组成一个完整的连接器单元。这两种元件组成的连接器连接于导线之间，以实现导线的电气连续性。它也是综合布线技术成品跳线里的一个组成部分，RJ45水晶头通常接在对绞电缆的两端。在规范的综合布线设计安装中，这个配件产品通常不单独列出，也就是不主张用户自己完成双绞线与RJ45插头的连接工作。

分类

RJ45插头分为非屏蔽和屏蔽两种。屏蔽RJ45插头外围用屏蔽包层覆盖，其实物外形与非屏蔽的插头没有区别。还有一种专为工厂环境特殊设计的工业用的屏蔽RJ45插头，与屏蔽模块搭配使用。

RJ45插头常使用一种防滑插头护套，用于保护连插头、防滑动和便于插拔，此外，它还有各种颜色选择，可以提供与嵌入式图标相同的颜色，以便于正确连接?[7]。

插座/模块

规格

常用的RJ45非屏蔽模块高2cm、宽2cm、厚3cm，塑体抗高压、阻燃，可卡接到任何M系列模式化面板、支架或表面安装盒中，并可在标准面板上以90°（垂直）或45°斜角安装，特殊的工艺设计至少提供750次重复插拔。模块使用了T568-A和T568-B布线通用标签。这种模块是综合布线系统中应用最多的一种模块，无论从三类、五类、还是超五类和六类，它的外形都保持了相当的一致?

分类

不同设计的免打线工具模块

不同厂商的信息模块的接线结构和外观也不一致，分类方法也不一样?

按RJ45模块的安装位置来分，分为埋入型、地毯型、桌上型和通用型四个标准?

按屏蔽性能分为非屏蔽模块和屏蔽模块 。当安装屏蔽电缆系统时，整个链路都必须屏蔽，包括电缆和连接件，都需要用屏蔽的信息模块。

根据模块端接时是否需要打线来分，信息模块有打线式与免打线式信息模块。打线式信息模块需用专用的打线工具将双绞线导线压入信息模块的接线槽内。免打线工具设计也是模块的人性化设计的一个体现，这种模块端接时无需用专用刀具。

按照接线部位的不同，分为在上部端接和尾部端接两种，大部分产品采用上部端接方式?

特殊设计

45°斜角模块?

内置防尘盖系列插座具有一个弹簧承载的内置防尘盖，在插入和拔出跳线插头时，防尘盖可以自动缩进和弹出。此外，其独有的弹簧支撑的“门”保证了跳线插头绝不会只插入一部分，而影响稳定的数据传输。带防尘盖的传统插座通常都要求使用两只手才能打开防尘盖，插入跳线，而Molex企业布线网络设内置防尘盖插座则允许使用一只手插入跳线，其使用起来更加简便。另外，在每次连接/断开时，“门”会擦净针脚，可以全面防止尘土和杂质进入连接器，使插座获得最大的保护和保证可靠的资信传输能力。Molex内置防尘盖的插座外观紧凑（高21mm×宽21mm×厚26mm），在每个工作站上实现了最大密度。在一个标准尺寸的长方形墙上面板中，可以容纳最多6个插座；在一个配有防尘盖的标准尺寸的正方形墙上面板中，可以容纳最多4个插座。其密度相当于传统插座的两倍?

为方便使用者插拔安装，可以使用45°斜角操作。为达到这一目标，在标准模块加上45°斜角的面板完成，也可以将模块安装端直接设计成45°斜角?

性能指标

插座串扰抵消技术?[7]

RJ45的性能指标同样包括衰减、近端串扰、插入损耗、回波损耗和远端串扰等。RJ45的性能技术说明：接触电阻为2.5mΩ，绝缘电阻为1000mΩ，抗电强度为DC1000V（AC700V）时，一分钟无击穿和飞弧现象；卡接簧片表面镀金或镀银，可接线径为0.4mm～0.6mm；插头插座可重复插拔次数不小于750次；8线接触针镀金509（inch）。

在这些性能指标要求中，串扰是设计时考虑的一个重要因素，为了使整个链路有更好的传输性能，在插座中常采用串扰抵消技术，串扰抵消技术能够产生与从插头引入的干扰大小相同、极性相反的串音信号来抵消串扰。如果由模块化插头引入的串音干扰用“++++”表示，插座产生的相反的串音则用“----”表示。当两个串音信号的大小相等，极性相反时，总的耦合串音干扰信号的大小为零?[7]。

区别RJ11

区分RJ45和RJ11接口?

在家用的ADSL Modem（调制解调器）上还会有RJ11接口，它比RJ45接口略小，主要用来连接电话线使用。需要说明的是，RJ11接口为4或6针，而RJ45则为8针接口，所以RJ45插头不能插入RJ11接口，反之RJ11插头也不能插入RJ45接口（虽然在物理接口上是可以实现的），在实际使用中一定要区分清楚?[11]。RJ45固定链路向下兼容RJ11，RJ45的3-6、4-5线对对应到RJ11的1-4、2-3线对。

802.3协议——以太网协议

IEEE 802.3是一个工作组，该工作组编写了电气和电子工程师协会 （IEEE）标准集合 [2]，该工作组定义了有线以太网的物理层和数据链路层的介质访问控制 （MAC）。 这通常是具有一些广域网 （WAN）应用的局域网（LAN）技术。 通过各种类型的铜缆或光缆在节点和/或基础设施设备（ 集线器 ， 交换机 ， 路由器 ）之间建立物理连接 [1]。
802.3是一种支持IEEE 802.1网络架构的技术。802.3还定义了使用CSMA / CD的 LAN访问方法。
中文名以太网
外文名IEEE 802.3
所属学科网络工程
释????义一种网络协议

---

学习时间：

上课时

---

学习产出：

• 技术笔记 1遍
• 有错误请指出，作者会及时改正