1. 簡述ISO計算機網路體系統結構各層的主要功能
是OSI吧!
OSI是Open System Interconnect的縮寫,意為開放式系統互聯。國際標准組織(國際標准化組織)制定了OSI模型。這個模型把網路通信的工作分為7層,分別是物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
第一層:物理層(PhysicalLayer)
規定通信設備的機械的、電氣的、功能的和過程的特性,用以建立、維護和拆除物理鏈路連接。具體地講,機械特性規定了網路連接時所需接插件的規格尺寸、引腳數量和排列情況等;電氣特性規定了在物理連接上傳輸bit流時線路上信號電平的大小、阻抗匹配、傳輸速率距離限制等;功能特性是指對各個信號先分配確切的信號含義,即定義了DTE和DCE之間各個線路的功能;過程特性定義了利用信號線進行bit流傳輸的一組操作規程,是指在物理連接的建立、維護、交換信息時,DTE和DCE雙方在各電路上的動作系列。
在這一層,數據的單位稱為比特(bit)。
屬於物理層定義的典型規范代表包括:EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。
物理層的主要功能:
為數據端設備提供傳送數據的通路,數據通路可以是一個物理媒體,也可以是多個物理媒體連接而成.一次完整的數據傳輸,包括激活物理連接,傳送數據,終止物理連接.所謂激活,就是不管有多少物理媒體參與,都要在通信的兩個數據終端設備間連接起來,形成一條通路.
傳輸數據.物理層要形成適合數據傳輸需要的實體,為數據傳送服務.一是要保證數據能在其上正確通過,二是要提供足夠的帶寬(帶寬是指每秒鍾內能通過的比特(BIT)數),以減少信道上的擁塞.傳輸數據的方式能滿足點到點,一點到多點,串列或並行,半雙工或全雙工,同步或非同步傳輸的需要.
完成物理層的一些管理工作.
物理層的主要設備:中繼器、集線器。
第二層:數據鏈路層(DataLinkLayer)
在物理層提供比特流服務的基礎上,建立相鄰結點之間的數據鏈路,通過差錯控制提供數據幀(Frame)在信道上無差錯的傳輸,並進行各電路上的動作系列。
數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括:物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。
在這一層,數據的單位稱為幀(frame)。
數據鏈路層協議的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。
鏈路層的主要功能:
鏈路層是為網路層提供數據傳送服務的,這種服務要依靠本層具備的功能來實現。鏈路層應具備如下功能:
鏈路連接的建立,拆除,分離。
幀定界和幀同步。鏈路層的數據傳輸單元是幀,協議不同,幀的長短和界面也有差別,但無論如何必須對幀進行定界。
順序控制,指對幀的收發順序的控制。
差錯檢測和恢復。還有鏈路標識,流量控制等等.差錯檢測多用方陣碼校驗和循環碼校驗來檢測信道上數據的誤碼,而幀丟失等用序號檢測.各種錯誤的恢復則常靠反饋重發技術來完成。
數據鏈路層主要設備:二層交換機、網橋
第三層是網路層(Network layer)
在計算機網路中進行通信的兩個計算機之間可能會經過很多個數據鏈路,也可能還要經過很多通信子網。網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點, 確保數據及時傳送。網路層將數據鏈路層提供的幀組成數據包,包中封裝有網路層包頭,其中含有邏輯地址信息- -源站點和目的站點地址的網路地址。
如果你在談論一個IP地址,那麼你是在處理第3層的問題,這是「數據包」問題,而不是第2層的「幀」。IP是第3層問題的一部分,此外還有一些路由協議和地址解析協議(ARP)。有關路由的一切事情都在第3層處理。地址解析和路由是3層的重要目的。網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能。
在這一層,數據的單位稱為數據包(packet)。
網路層協議的代表包括:IP、IPX、OSPF等。
網路層主要功能:
網路層為建立網路連接和為上層提供服務,應具備以下主要功能:路由選擇和中繼;激活,終止網路連接;在一條數據鏈路上復用多條網路連接,多採取分時復用技術;差錯檢測與恢復;排序,流量控制;服務選擇;網路管理;網路層標准簡介。
網路層主要設備:路由器
第四層是處理信息的傳輸層(Transport layer)
第4層的數據單元也稱作數據包(packets)。但是,當你談論TCP等具體的協議時又有特殊的叫法,TCP的數據單元稱為段(segments)而UDP協議的數據單元稱為「數據報(datagrams)」。這個層負責獲取全部信息,因此,它必須跟蹤數據單元碎片、亂序到達的數據包和其它在傳輸過程中可能發生的危險。第4層為上層提供端到端(最終用戶到最終用戶)的透明的、可靠的數據傳輸服務。所謂透明的傳輸是指在通信過程中傳輸層對上層屏蔽了通信傳輸系統的具體細節。
傳輸層協議的代表包括:TCP、UDP、SPX等。
傳輸層是兩台計算機經過網路進行數據通信時,第一個端到端的層次,具有緩沖作用。當網路層服務質量不能滿足要求時,它將服務加以提高,以滿足高層的要求;當網路層服務質量較好時,它只用很少的工作。傳輸層還可進行復用,即在一個網路連接上創建多個邏輯連接。
傳輸層也稱為運輸層。傳輸層只存在於端開放系統中,是介於低3層通信子網系統和高3層之間的一層,但是很重要的一層。因為它是源端到目的端對數據傳送進行控制從低到高的最後一層。
有一個既存事實,即世界上各種通信子網在性能上存在著很大差異。例如電話交換網、分組交換網、公用數據交換網、區域網等通信子網都可互連,但它們提供的吞吐量、傳輸速率、數據延遲通信費用各不相同。對於會話層來說,卻要求有一性能恆定的界面。傳輸層就承擔了這一功能。它採用分流/合流、復用/介復用技術來調節上述通信子網的差異,使會話層感受不到。
此外傳輸層還要具備差錯恢復、流量控制等功能,以此對會話層屏蔽通信子網在這些方面的細節與差異。傳輸層面對的數據對象已不是網路地址和主機地址,而是和會話層的界面埠。上述功能的最終目的是為會話提供可靠的、無誤的數據傳輸。傳輸層的服務一般要經歷傳輸連接建立階段、數據傳送階段、傳輸連接釋放階段3個階段才算完成一個完整的服務過程。而在數據傳送階段又分為一般數據傳送和加速數據傳送兩種。傳輸層服務分成5種類型。基本可以滿足對傳送質量、傳送速度、傳送費用的各種不同需要.
第五層是會話層(Session layer)
這一層也可以稱為會晤層或對話層,在會話層及以上的高層次中,數據傳送的單位不再另外命名,統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸,它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。
會話層提供的服務可使應用建立和維持會話,並能使會話獲得同步。會話層使用校驗點可使通信會話在通信失效時從校驗點繼續恢復通信。這種能力對於傳送大的文件極為重要。會話層、表示層、應用層構成開放系統的高3層,面對應用進程提供分布處理,對話管理,信息表示,恢復最後的差錯等。會話層同樣要擔負應用進程服務要求,而運輸層不能完成的那部分工作,給運輸層功能差距以彌補。主要的功能是對話管理,數據流同步和重新同步。要完成這些功能,需要由大量的服務單元功能組合,已經制定的功能單元已有幾十種。現將會話層主要功能介紹如下.
為會話實體間建立連接、為給兩個對等會話服務用戶建立一個會話連接,應該做如下幾項工作:
將會話地址映射為運輸地址;選擇需要的運輸服務質量參數(QOS);對會話參數進行協商;識別各個會話連接;傳送有限的透明用戶數據;數據傳輸階段。
這個階段是在兩個會話用戶之間實現有組織的,同步的數據傳輸.用戶數據單元為SSDU,而協議數據單元為SPDU。會話用戶之間的數據傳送過程是將SSDU轉變成SPDU進行的。
連接釋放
連接釋放是通過"有序釋放"、"廢棄"、"有限量透明用戶數據傳送"等功能單元來釋放會話連接的。會話層標准為了使會話連接建立階段能進行功能協商,也為了便於其它國際標准參考和引用,定義了12種功能單元。各個系統可根據自身情況和需要,以核心功能服務單元為基礎,選配其他功能單元組成合理的會話服務子集。會話層的主要標准有"DIS8236:會話服務定義"和"DIS8237:會話協議規范"。
第六層是表示層(Presentation layer)
這一層主要解決用戶信息的語法表示問題。它將欲交換的數據從適合於某一用戶的抽象語法,轉換為適合於OSI系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮, 加密和解密等工作都由表示層負責。例如圖像格式的顯示,就是由位於表示層的協議來支持。
第七層應用層(Application layer)
應用層為操作系統或網路應用程序提供訪問網路服務的介面。
應用層協議的代表包括:Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。
通過 OSI 層,信息可以從一台計算機的軟體應用程序傳輸到另一台的應用程序上。例如,計算機 A 上的應用程序要將信息發送到計算機 B 的應用程序,則計算機 A 中的應用程序需要將信息先發送到其應用層(第七層),然後此層將信息發送到表示層(第六層),表示層將數據轉送到會話層(第五層),如此繼續,直至物理層(第一層)。在物理層,數據被放置在物理網路媒介中並被發送至計算機 B 。計算機 B 的物理層接收來自物理媒介的數據,然後將信息向上發送至數據鏈路層(第二層),數據鏈路層再轉送給網路層,依次繼續直到信息到達計算機 B 的應用層。最後,計算機 B 的應用層再將信息傳送給應用程序接收端,從而完成通信過程。下面圖示說明了這一過程。
OSI 的七層運用各種各樣的控制信息來和其他計算機系統的對應層進行通信。這些控制信息包含特殊的請求和說明,它們在對應的 OSI 層間進行交換。每一層數據的頭和尾是兩個攜帶控制信息的基本形式。
對於從上一層傳送下來的數據,附加在前面的控制信息稱為頭,附加在後面的控制信息稱為尾。然而,在對來自上一層數據增加協議頭和協議尾,對一個 OSI 層來說並不是必需的。
當數據在各層間傳送時,每一層都可以在數據上增加頭和尾,而這些數據已經包含了上一層增加的頭和尾。協議頭包含了有關層與層間的通信信息。頭、尾以及數據是相關聯的概念,它們取決於分析信息單元的協議層。例如,傳輸層頭包含了只有傳輸層可以看到的信息,傳輸層下面的其他層只將此頭作為數據的一部分傳遞。對於網路層,一個信息單元由第三層的頭和數據組成。對於數據鏈路層,經網路層向下傳遞的所有信息即第三層頭和數據都被看作是數據。換句話說,在給定的某一 OSI 層,信息單元的數據部分包含來自於所有上層的頭和尾以及數據,這稱之為封裝。
例如,如果計算機 A 要將應用程序中的某數據發送至計算機 B ,數據首先傳送至應用層。 計算機 A 的應用層通過在數據上添加協議頭來和計算機 B 的應用層通信。所形成的信息單元包含協議頭、數據、可能還有協議尾,被發送至表示層,表示層再添加為計算機 B 的表示層所理解的控制信息的協議頭。信息單元的大小隨著每一層協議頭和協議尾的添加而增加,這些協議頭和協議尾包含了計算機 B 的對應層要使用的控制信息。在物理層,整個信息單元通過網路介質傳輸。
計算機 B 中的物理層收到信息單元並將其傳送至數據鏈路層;然後 B 中的數據鏈路層讀取計算機 A 的數據鏈路層添加的協議頭中的控制信息;然後去除協議頭和協議尾,剩餘部分被傳送至網路層。每一層執行相同的動作:從對應層讀取協議頭和協議尾,並去除,再將剩餘信息發送至上一層。應用層執行完這些動作後,數據就被傳送至計算機 B 中的應用程序,這些數據和計算機 A 的應用程序所發送的完全相同 。
一個 OSI 層與另一層之間的通信是利用第二層提供的服務完成的。相鄰層提供的服務幫助一 OSI 層與另一計算機系統的對應層進行通信。一個 OSI 模型的特定層通常是與另外三個 OSI 層聯系:與之直接相鄰的上一層和下一層,還有目標聯網計算機系統的對應層。例如,計算機 A 的數據鏈路層應與其網路層,物理層以及計算機 B 的數據鏈路層進行通信。
2. 計算機網路體系分為哪四層
1.、應用層
應用層對應於OSI參考模型的高層,為用戶提供所需要的各種服務,例如:FTP、Telnet、DNS、SMTP等.
2.、傳輸層
傳輸層對應於OSI參考模型的傳輸層,為應用層實體提供端到端的通信功能,保證了數據包的順序傳送及數據的完整性。該層定義了兩個主要的協議:傳輸控制協議(TCP)和用戶數據報協議(UDP).
TCP協議提供的是一種可靠的、通過「三次握手」來連接的數據傳輸服務;而UDP協議提供的則是不保證可靠的(並不是不可靠)、無連接的數據傳輸服務.
3.、網際互聯層
網際互聯層對應於OSI參考模型的網路層,主要解決主機到主機的通信問題。它所包含的協議設計數據包在整個網路上的邏輯傳輸。注重重新賦予主機一個IP地址來完成對主機的定址,它還負責數據包在多種網路中的路由。
該層有三個主要協議:網際協議(IP)、互聯網組管理協議(IGMP)和互聯網控制報文協議(ICMP)。
IP協議是網際互聯層最重要的協議,它提供的是一個可靠、無連接的數據報傳遞服務。
4.、網路接入層(即主機-網路層)
網路接入層與OSI參考模型中的物理層和數據鏈路層相對應。它負責監視數據在主機和網路之間的交換。事實上,TCP/IP本身並未定義該層的協議,而由參與互連的各網路使用自己的物理層和數據鏈路層協議,然後與TCP/IP的網路接入層進行連接。地址解析協議(ARP)工作在此層,即OSI參考模型的數據鏈路層。
(2)計算機網路isolayers擴展閱讀:
OSI將計算機網路體系結構(architecture)劃分為以下七層:
物理層: 將數據轉換為可通過物理介質傳送的電子信號相當於郵局中的搬運工人。
數據鏈路層: 決定訪問網路介質的方式。
在此層將數據分幀,並處理流控制。本層指定拓撲結構並提供硬體定址,相當於郵局中的裝拆箱工人。
網路層: 使用權數據路由經過大型網路 相當於郵局中的排序工人。
傳輸層: 提供終端到終端的可靠連接 相當於公司中跑郵局的送信職員。
會話層: 允許用戶使用簡單易記的名稱建立連接 相當於公司中收寄信、寫信封與拆信封的秘書。
表示層: 協商數據交換格式 相當公司中簡報老闆、替老闆寫信的助理。
應用層: 用戶的應用程序和網路之間的介面老闆。
3. 計算機網路分層體系結構包含哪兩方面的含義
在OSI出現之前,計算機網路中存在眾多的體系結構,其中以IBM公司的SNA(系統網路體系結構)和DEC公司的DNA(Digital Network Architecture)數字網路體系結構最為著名。為了解決不同體系結構的網路的互聯問題,國際標准化組織ISO(注意不要與OSI搞混))於1981年制定了開放系統互連參考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)。這個模型把網路通信的工作分為7層,它們由低到高分別是物理層(Physical Layer),數據鏈路層(Data Link Layer),網路層(Network Layer),傳輸層(Transport Layer),會話層(Session Layer),表示層(Presen tation Layer)和應用層(Application Layer)。第一層到第三層屬於OSI參考模型的低三層,負責創建網路通信連接的鏈路;第四層到第七層為OSI參考模型的高四層,具體負責端到端的數據通信。每層完成一定的功能,每層都直接為其上層提供服務,並且所有層次都互相支持,而網路通信則可以自上而下(在發送端)或者自下而上(在接收端)雙向進行。當然並不是每一通信都需要經過OSI的全部七層,有的甚至只需要雙方對應的某一層即可。物理介面之間的轉接,以及中繼器與中繼器之間的連接就只需在物理層中進行即可;而路由器與路由器之間的連接則只需經過網路層以下的三層即可。總的來說,雙方的通信是在對等層次上進行的,不能在不對稱層次上進行通信。OSI 標准制定過程中採用的方法是將整個龐大而復雜的問題劃分為若干個容易處理的小問題,這就是分層的體系結構辦法。在OSI中,採用了三級抽象,既體系結構,服務定義,協議規格說明。ISO將整個通信功能劃分為七個層次,劃分層次的原則是:1、網中各節點都有相同的層次。2、不同節點的同等層次具有相同的功能。3、同一節點能相鄰層之間通過介面通信。4、每一層使用下層提供的服務,並向其上層提供服務。5、不同節點的同等層按照協議實現對等層之間的通信。第一層:物理層(PhysicalLayer),規定通信設備的機械的、電氣的、功能的和過程的特性,用以建立、維護和拆除物理鏈路連接。具體地講,機械特性規定了網路連接時所需接插件的規格尺寸、引腳數量和排列情況等;電氣特性規定了在物理連接上傳輸bit流時線路上信號電平的大小、阻抗匹配、傳輸速率距離限制等;功能特性是指對各個信號先分配確切的信號含義,即定義了DTE和DCE之間各個線路的功能;規程特性定義了利用信號線進行bit流傳輸的一組操作規程,是指在物理連接的建立、維護、交換信息是,DTE和DCE雙放在各電路上的動作系列。在這一層,數據的單位稱為比特(bit)。屬於物理層定義的典型規范代表包括:EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。第二層:數據鏈路層(DataLinkLayer):在物理層提供比特流服務的基礎上,建立相鄰結點之間的數據鏈路,通過差錯控制提供數據幀(Frame)在信道上無差錯的傳輸,並進行各電路上的動作系列。 數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括:物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。在這一層,數據的單位稱為幀(frame)。數據鏈路層協議的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。 第三層是網路層(Network layer)在計算機網路中進行通信的兩個計算機之間可能會經過很多個數據鏈路,也可能還要經過很多通信子網。網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點, 確保數據及時傳送。網路層將數據鏈路層提供的幀組成數據包,包中封裝有網路層包頭,其中含有邏輯地址信息- -源站點和目的站點地址的網路地址。 如果你在談論一個IP地址,那麼你是在處理第3層的問題,這是「數據包」問題,而不是第2層的「幀」。IP是第3層問題的一部分,此外還有一些路由協議和地址解析協議(ARP)。有關路由的一切事情都在第3層處理。地址解析和路由是3層的重要目的。網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能。在這一層,數據
4. 在計算機網路中OSI和ISO分別是指什麼
計算機網路中的OSI,即OSI模型,指開放式通信系統互聯參考模型(Open System Interconnection,OSI/RM,Open Systems Interconnection Reference Model),是國際標准化組織(ISO)提出的一個試圖使各種計算機在世界范圍內互連為網路的標准框架,簡稱OSI。這是一種事實上被TCP/IP 4層模型淘汰的協議。在當今世界上沒有大規模使用。
計算機網路中的ISO指國際標准化組織ISO(International Standards Organization)在80年代提出的開放系統互聯參考模型OSI(Open System Interconnection),這個模型將計算機網路通信協議分為七層。這個模型是一個定義異構計算機連接標準的框架結構。這七層具有如下特點:
①網路中異構的每個節點均有相同的層次,相同層次具有相同的功能。
②同一節點內相鄰層次之間通過介面通信。
③相鄰層次間介面定義原語操作,由低層向高層提供服務。
④不同節點的相同層次之間的通信由該層次的協議管理,
⑤每層次完成對該層所定義的功能,修改本層次功能不影響其它層、
⑥僅在最低層進行直接數據傳送。
⑦定義的是抽象結構,並非具體實現的描述。
5. 計算機網路應用層OSI參考模式
⑴ 物理層
這是整個OSI參考模型的最低層,其任務是提供網路的物理連接,利用物理傳輸介質為數據鏈路層提供位流傳輸。該層的主要任務是在通信線路上傳輸數據比特的電信號。物理層協議主要規定了計算機或終端和通信設備之間的介面標准,包含介面的機械、電氣、功能和規程四個方面的特性。主要包括電纜、物理埠和附屬設備,如雙絞線、同軸電纜、接線設備(如網卡等)、串口和並口等在網路中都是工作在這個層次的。
物理層傳送的基本單位是比特。典型的物理層協議如RS-232系列等。
⑵ 數據鏈路層
數據鏈路層的功能是實現無差錯的傳輸服務。
物理層僅提供了傳輸能力,但信號不可避免地會出現畸變和受到干擾,造成傳輸錯誤。數據鏈路層的主要功能有建立和拆除數據鏈路;將信息按一定格式組裝成幀,以便無差錯地傳送。此外還具有處理應答、差錯控制、順序和流量控制等功能。
數據鏈路層傳送的基本單位是幀。其常見的協議有兩類:一類是面向字元的傳輸控制協議,如BSC(二進制同步通信協議);另一類是面向比特的傳輸控制協議,如HDLC(高級數據鏈路控制協議)。
⑶ 網路層
網路層屬於OSI中的中間層次,從它的名字可以看出,它解決的是網路與網路之間,即網際的通信問題。網路層的主要功能是提供路由,即選擇到達目標主機的最佳路徑,並沿該路徑傳送數據包。此外,網路層還要能夠消除網路擁擠,具有流量控制和擁擠控制的能力。
網路層傳送的基本單位是分組(或包),X.25就是網路層的協議。
⑷ 傳輸層
傳輸層解決的是數據在網路之間的傳輸質量問題,用於提高網路層服務質量,如消除通信過程中產生的錯誤,提供可靠的端到端的數據傳輸,常說的網路服務質量QoS就是這一層的主要服務。
傳輸層傳送的基本單位是報文。
⑸ 會話層
用戶或進程間的一次連接稱為一次會話,如一個用戶通過網路登錄到一台主機,或一個正在用於傳輸文件的連接等都是會話。會話層利用傳輸層來提供會話服務,負責提供建立、維護和拆除兩個進程間的會話連接。當連接建立後,管理何時哪方進行操作,對雙方的會話活動進行管理。
⑹ 表示層
表示層負責管理數據的編碼方法,對數據進行加密和解密、壓縮和恢復。並不是每個計算機都使用相同的數據編碼方案,表示層提供不兼容數據編碼格式之間的轉換,如轉換美國標准信息交換代碼(ASCII)和擴展二進制交換碼(EBCDIC)。
⑺ 應用層
這是OSI參考模型的最高層,它負責網路中應用程序與網路操作系統之間的聯系,為用戶提供各種服務,如電子郵件和文件傳輸等。
6. 簡述ISO計算機網路體系結構各層的主要功能
物理層(Physical Layer)
功能:提供建立,維護和釋放物理連接的方法,實現在物理信道上進行比特流的傳輸
數據鏈路層(Data Link Layer)
功能:是在不太可靠的物理鏈路上實現可靠的數據傳輸
網路層(Network Layer)
功能:實現分別位於不同網路的源節點與目的節點之間的數據包傳輸(數據鏈路層
只是負責同一個網路中的相鄰兩節點之間鏈路管理及幀的傳輸),即完成對通信子
網正常運行的控制.
傳輸層(Transport Layer)
功能:實現通信子網端到端的可靠傳輸(保證通信的質量)
會話層(Session Layer)
功能:提供一個面向用戶的連接服務,並為會話活動提供有效的組織和同步所必須
的手段,為數據傳送提供控制和管理.
表示層(Presentation Layer)
功能:數據編碼,數據壓縮,數據加密等工作
應用層(Application Layer)
功能:包括系統管理員管理網路服務所涉及的所有問題和基本功能.
7. 計算機網路體系結構的ISO/OSI網路體系結構
國際標准化組織ISO(International Standards Organization)在80年代提出的開放系統互聯參考模型OSI(Open System Interconnection),這個模型將計算機網路通信協議分為七層。這個模型是一個定義異構計算機連接標準的框架結構,其具有如下特點:
①網路中異構的每個節點均有相同的層次,相同層次具有相同的功能。
②同一節點內相鄰層次之間通過介面通信。
③相鄰層次間介面定義原語操作,由低層向高層提供服務。
④不同節點的相同層次之間的通信由該層次的協議管理,
⑤每層次完成對該層所定義的功能,修改本層次功能不影響其它層、
⑥僅在最低層進行直接數據傳送。
⑦定義的是抽象結構,並非具體實現的描述。
在OSI網路體系結構中、除了物理層之外,網路中數據的實際傳輸方向是垂直的。數據由用戶發送進程發送給應用層,向下經表示層、會話層等到達物理層,再經傳輸媒體傳到接收端,由接收端物理層接收,向上經數據鏈路層等到達應用層,再由用戶獲取。數據在由發送進程交給應用層時,由應用層加上該層有關控制和識別信息,再向下傳送,這一過程一直重復到物理層。在接收端信息向上傳遞時,各層的有關控制和識別信息被逐層剝去,最後數據送到接收進程。
現在一般在制定網路協議和標准時,都把ISO/OSI參考模型作為參照基準,並說明與該參照基準的對應關系。例如,在IEEE802區域網LAN標准中,只定義了物理層和數據鏈路層,並且增強了數據鏈路層的功能。在廣域網WAN協議中,CCITT的X.25建議包含了物理層、數據鏈路層和網路層等三層協議。一般來說,網路的低層協議決定了一個網路系統的傳輸特性,例如所採用的傳輸介質、拓撲結構及介質訪問控制方法等,這些通常由硬體來實現;網路的高層協議則提供了與網路硬體結構無關的,更加完善的網路服務和應用環境,這些通常是由網路操作系統來實現的。 物理層建立在物理通信介質的基礎上,作為系統和通信介質的介面,用來實現數據鏈路實體間透明的比特 (bit) 流傳輸。只有該層為真實物理通信,其它各層為虛擬通信。物理層實際上是設備之間的物理介面,物理層傳輸協議主要用於控制傳輸媒體。
(1)物理層的特性
物理層提供與通信介質的連接,提供為建立、維護和釋放物理鏈路所需的機械的、電氣的、功能的和規程的特性,提供在物理鏈路上傳輸非結構的位流以及故障檢測指示。物理層向上層提供位 (bit) 信息的正確傳送。
其中機械特性主要規定介面連接器的尺寸、芯數和芯的位置的安排、連線的根數等。電氣特性主要規定了每種信號的電平、信號的脈沖寬度、允許的數據傳輸速率和最大傳輸距離。功能特性規定了介面電路引腳的功能和作用。規程特性規定了介面電路信號發出的時序、應答關系和操作過程,例如,怎樣建立和拆除物理層連接,是全雙工還是半雙工等。
(2)物理層功能
為了實現數據鏈路實體之間比特流的透明傳輸,物理層應具有下述功能:
①物理連接的建立與拆除
當數據鏈路層請求在兩個數據鏈路實體之間建立物理連接時,物理層能夠立即為它們建立相應的物理連接。若兩個數據鏈路實體之間要經過若干中繼數據鏈路實體時,物理層還能夠對這些中繼數據鏈路實體進行互聯,以建立起一條有效的物理連接。當物理連接不再需要時,由物理層立即拆除。
②物理服務數據單元傳輸
物理層既可以採取同步傳輸方式,也可以採取非同步傳輸方式來傳輸物理服務數據單元。
③物理層管理
對物理層收發進行管理,如功能的激活 (何時發送和接收、異常情況處理等)、差錯控制 (傳輸中出現的奇偶錯和格式錯)等。 數據鏈路層為網路層相鄰實體間提供傳送數據的功能和過程;提供數據流鏈路控制;檢測和校正物理鏈路的差錯。物理層不考慮位流傳輸的結構,而數據鏈路層主要職責是控制相鄰系統之間的物理鏈路,傳送數據以幀為單位,規定字元編碼、信息格式,約定接收和發送過程,在一幀數據開頭和結尾附加特殊二進制編碼作為幀界識別符,以及發送端處理接收端送回的確認幀,保證數據幀傳輸和接收的正確性,以及發送和接收速度的匹配,流量控制等。
(1)數據鏈路層的目的
提供建立、維持和釋放數據鏈路連接以及傳輸數據鏈路服務數據單元所需的功能和過程的手段。數據鏈路連接是建立在物理連接基礎上的,在物理連接建立以後,進行數據鏈路連接的建立和數據鏈路連接的拆除。具體說,每次通信前後,雙方相互聯系以確認一次通信的開始和結束,在一次物理連接上可以進行多次通信。數據鏈路層檢測和校正在物理層出現的錯誤。
(2)數據鏈路層的功能和服務
數據鏈路層的主要功能是為網路層提供連接服務,並在數據鏈路連接上傳送數據鏈路協議數據單元L-PDU,一般將L-PDU稱為幀。數據鏈路層服務可分為以下三種:
①無應答、無連接服務。發送前不必建立數據鏈路連接,接收方也不做應答,出錯和數據丟失時也不做處理。這種服務質量低,適用於線路誤碼率很低以及傳送實時性要求高的 (例如語音類的)信息等。
②有應答、無連接服務。當發送主機的數據鏈路層要發送數據時,直接發送數據幀。目標主機接收數據鏈路的數據幀,並經校驗結果正確後,向源主機數據鏈路層返回應答幀;否則返回否定幀,發送端可以重發原數據幀。這種方式發送的第一個數據幀除傳送數據外,也起數據鏈路連接的作用。這種服務適用於一個節點的物理鏈路多或通信量小的情況,其實現和控制都較為簡單。
③面向連接的服務。該服務一次數據傳送分為三個階段:數據鏈路建立,數據幀傳送和數據鏈路的拆除。數據鏈路建立階段要求雙方的數據鏈路層作好傳送的准備;數據傳送階段是將網路層遞交的數據傳送到對方;數據鏈路拆除階段是當數據傳送結束時,拆除數據鏈路連接。這種服務的質量好,是ISO/OSI參考模型推薦的主要服務方式。
(3)數據鏈路數據單元
數據鏈路層與網路層交換數據格式為服務數據單元。數據鏈路服務數據單元,配上數據鏈路協議控制信息,形成數據鏈路協議數據單元。
數據鏈路層能夠從物理連接上傳輸的比特流中,識別出數據鏈路服務數據單元的開始和結束,以及識別出其中的每個欄位,實現正確的接收和控制。能按發送的順序傳輸到相鄰結點。
(4)數據鏈路層協議
數據鏈路層協議可分為面向字元的通信規程和面向比特的通信規程。
面向字元的通信規程是利用控制字元控制報文的傳輸。報文由報頭和正文兩部分組成。報頭用於傳輸控制,包括報文名稱、源地址、目標地址、發送日期以及標識報文開始和結束的控制字元。正文則為報文的具體內容。目標節點對收到的源節點發來的報文,進行檢查,若正確,則向源節點發送確認的字元信息;否則發送接收錯誤的字元信息。
面向比特的通信規程典型是以幀為傳送信息的單位,幀分為控制幀和信息幀。在信息幀的數據欄位 (即正文)中,數據為比特流。比特流用幀標志來劃分幀邊界,幀標志也可用作同步字元。 廣域網路一般都劃分為通信子網和資源子網,物理層、數據鏈路層和網路層組成通信子網,網路層是通信子網的最高層,完成對通信子網的運行控制。網路層和傳輸層的界面,既是層間的介面,又是通信子網和用戶主機組成的資源子網的界限,網路層利用本層和數據鏈路層、物理層兩層的功能向傳輸層提供服務。
數據鏈路層的任務是在相鄰兩個節點間實現透明的無差錯的幀級信息的傳送,而網路層則要在通信子網內把報文分組從源節點傳送到目標節點。在網路層的支持下,兩個終端系統的傳輸實體之間要進行通信,只需把要交換的數據交給它們的網路層便可實現。至於網路層如何利用數據鏈路層的資源來提供網路連接,對傳輸層是透明的。
網路層控制分組傳送操作,即路由選擇,擁塞控制、網路互連等功能,根據傳輸層的要求來選擇服務質量,向傳輸層報告未恢復的差錯。網路層傳輸的信息以報文分組為單位,它將來自源的報文轉換成包文,並經路徑選擇演算法確定路徑送往目的地。網路層協議用於實現這種傳送中涉及的中繼節點路由選擇、子網內的信息流量控制以及差錯處理等。
(1)網路層功能
網路層的主要功能是支持網路層的連接。網路層的具體功能如下:
①建立和拆除網路連接
在數據鏈路層提供的數據鏈路連接的基礎上,建立傳輸實體間或者若干個通信子網的網路連接。互連的子網可採用不同的子網協議。
②路徑選擇、中繼和多路復用
網際的路徑和中繼不同與網內的路徑和和中繼,網路層可以在傳輸實體的兩個網路地址之間選擇一條適當的路徑,或者在互連的子網之間選擇一條適當的路徑和中繼。並提供網路連接多路復用的數據鏈路連接,以提高數據鏈路連接的利用率。
③分組、組塊和流量控制
數據分組是指將較長的數據單元分割為一些相對較小的數據單元;數據組塊是指將一些相對較小的數據單元組成塊後一起傳輸。用以實現網路服務數據單元的有序傳輸,以及對網路連接上傳輸的網路服務數據單元進行有效的流量控制,以免發生信息堵塞現象。
④差錯的檢測與恢復
利用數據鏈路層的差錯報告,以及其他的差錯檢測能力來檢測經網路連接所傳輸的數據單元,檢測是否出現異常情況。並可以從出錯狀態中解脫出來。
(2)數據報和虛電路
網路層中提供兩種類型的網路服務,即無連接服務和面向連接的服務。它們又被稱為數據報服務和虛電路服務。
①數據報 (Datagram)服務
在數據報方式,網路層從傳輸層接受報文,拆分為報文分組,並且獨立地傳送,因此數據報格式中包含有源和目標節點的完整網路地址、服務要求和標識符。發送時,由於數據報每經過一個中繼節點時,都要根據當時情況按照一定的演算法為其選擇一條最佳的傳輸路徑,因此,數據報服務不能保證這些數據報按序到達目標節點,需要在接收節點根據標識符重新排序。
數據報方式對故障的適應性強,若某條鏈路發生故障,則數據報服務可以繞過這些故障路徑而另選擇其他路徑,把數據報傳送至目標節點。數據報方式易於平衡網路流量,因為中繼節點可為數據報選擇一條流量較少的路由,從而避開流量較高的路由。數據報傳輸不需建立連接,目標節點在收到數據報後,也不需發送確認,因而是一種開銷較小的通信方式。但是發方不能確切地知道對方是否准備好接收、是否正在忙碌,故數據報服務的可靠性不是很高。而且數據報發送每次都附加源和目標主機的全網名稱降低了信道利用率。
②虛電路 (Virtue Circuit) 服務
在虛電路傳輸方式下,在源主機與目標主機通信之前,必須為分組傳輸建立一條邏輯通道,稱為虛電路。為此,源節點先發送請求分組Call-Request,Call-Request包含了源和目標主機的完整網路地址。Call-Request途徑每一個通信網路節點時,都要記下為該分組分配的虛電路號,並且路由器為它選擇一條最佳傳輸路由發往下一個通信網路節點。當請求分組到達目標主機後,若它同意與源主機通信,沿著該虛電路的相反方向發送請求分組Call-Request給源節點,當在網路層為雙方建立起一條虛電路後,每個分組中不必再填上源和目標主機的全網地址,而只需標上虛電路號,即可以沿著固定的路由傳輸數據。當通信結束時,將該虛電路拆除。
虛電路服務能保證主機所發出的報文分組按序到達。由於在通信前雙方已進行過聯系,每發送完一定數量的分組後,對方也都給予了確認,故可靠性較高。
③路由選擇
網路層的主要功能是將分組從源節點經過選定的路由送到目標節點,分組途經多個通信網路節點造成多次轉發,存在路由選擇問題。路由選擇或稱路徑控制,是指網路中的節點根據通信網路的情況 (可用的數據鏈路、各條鏈路中的信息流量),按照一定的策略 (傳輸時間最短、傳輸路徑最短等)選擇一條可用的傳輸路由,把信息發往目標節點。
網路路由選擇演算法是網路層軟體的一部分,負責確定所收到的分組應傳送的路由。當網路內部採用無連接的數據報方式時,每傳送一個分組都要選擇一次路由。當網路層採用虛電路方式時,在建立呼叫連接時,選擇一次路徑,後繼的數據分組就沿著建立的虛電路路徑傳送,路徑選擇的頻度較低。
路由選擇演算法可分為靜態演算法和動態演算法。靜態路由演算法是指總是按照某種固定的規則來選擇路由,例如,擴散法、固定路由選擇法、隨機路由選擇法和流量控制選擇法。動態路由演算法是指根據拓撲結構以及通信量的變化來改變路由,例如,孤立路由選擇法、集中路由選擇法、分布路由選擇法、層次路由選擇法等 從傳輸層向上的會話層、表示層、應用層都屬於端一端的主機協議層。傳輸層是網路體系結構中最核心的一層,傳輸層將實際使用的通信子網與高層應用分開。從這層開始,各層通信全部是在源與目標主機上的各進程間進行的,通信雙方可能經過多個中間節點。傳輸層為源主機和目標主機之間提供性能可靠、價格合理的數據傳輸。具體實現上是在網路層的基礎上再增添一層軟體,使之能屏蔽掉各類通信子網的差異,向用戶提供一個通用介面,使用戶進程通過該介面,方便地使用網路資源並進行通信。
(1) 傳輸層功能
傳輸層獨立於所使用的物理網路,提供傳輸服務的建立、維護和連接拆除的功能;選擇網路層提供的最適合的服務。傳輸層接收會話層的數據,分成較小的信息單位,再送到網路層,實現兩傳輸層間數據的無差錯透明傳送。
傳輸層可以使源與目標主機之間以點對點的方式簡單地連接起來。真正實現端一端間可靠通信。傳輸層服務是通過服務原語提供給傳輸層用戶(可以是應用進程或者會話層協議),傳輸層用戶使用傳輸層服務是通過傳送服務埠TSAP實現的。當一個傳輸層用戶希望與遠端用戶建立連接時,通常定義傳輸服務訪問點TSAP。提供服務的進程在本機TSAP埠等待傳輸連接請求,當某一節點機的應用程序請求該服務時,向提供服務的節點機的TSAP埠發出傳輸連接請求,並表明自己的埠和網路地址。如果提供服務的進程同意,就向請求服務的節點機發確認連接,並對請求該服務的應用程序傳遞消息,應用程序收到消息後,釋放傳輸連接。
傳輸層提供面向連接和無連接兩種類型的服務。這兩種類型的服務和網路層的服務非常相似。傳輸層提供這兩種類型服務的原因是因為,用戶不能對通信子網加以控制,無法通過使用通信處理機來改善服務質量。傳輸層提供比網路層更可靠的端一端間數據傳輸,更完善的查錯糾錯功能。傳輸層之上的會話層、表示層、應用層都不包含任何數據傳送的功能。
(2)傳輸層協議類型
傳輸層協議和網路層提供的服務有關。網路層提供的服務於越完善,傳輸層協議就越簡單,網路層提供的服務越簡單,傳輸層協議就越復雜。傳輸層服務可分成五類:
0類:提供最簡單形式的傳送連接,提供數據流控制。
1類:提供最小開銷的基本傳輸連接,提供誤差恢復。
2類:提供多路復用,允許幾個傳輸連接多路復用一條鏈路。
3類:具有0類和1類的功能,提供重新同步和重建傳輸連接的功能。
4類:用於不可靠傳輸層連接,提供誤差檢測和恢復。
基本協議機制包括建立連接、數據傳送和拆除連接。傳輸連接涉及四種不同類型的標識:
用戶標識:即服務訪問點SAP,允許實體多路數據傳輸到多個用戶。
網路地址:標識傳輸層實體所在的站。
協議標識:當有多個不同類型的傳輸協議的實體,對網路服務標識出不同類型的協議。
連接標識:標識傳送實體,允許傳輸連接多路復用。 會話是指兩個用戶進程之間的一次完整通信。會話層提供不同系統間兩個進程建立、維護和結束會話連接的功能;提供交叉會話的管理功能,有一路交叉、兩路交叉和兩路同時會話的3種數據流方向控制模式。會話層是用戶連接到網路的介面。
(1)會話層的主要功能
會話層的目的是提供一個面向應用的連接服務。建立連接時,將會話地址映射為傳輸地址。會話連接和傳輸連接有三種對應關系,一個會話連接對應一個傳輸連接;多個會話連接建立在一個傳輸連接上;一個會話連接對應多個傳輸連接。
數據傳送時,可以進行會話的常規數據、加速數據、特權數據和能力數據的傳送。
會話釋放時,允許正常情況下的有序釋放;異常情況下由用戶發起的異常釋放和服務提供者發起的異常釋放。
(2)會話活動
會話服務用戶之間的交互對話可以劃分為不同的邏輯單元,每個邏輯單元稱為活動。每個活動完全獨立於它前後的其他活動,且每個邏輯單元的所有通信不允許分隔開。
會話活動由會話令牌來控制,保證會話有序進行。會話令牌分為四種,數據令牌、釋放令牌、次同步令牌和主同步令牌。令牌是互斥使用會話服務的手段。
會話用戶進程間的數據通信一般採用互動式的半雙工通信方式。由會話層給會話服務用戶提供數據令牌來控制常規數據的傳送,有數據令牌的會話服務用戶才可發送數據,另一方只能接收數據。當數據發完之後,就將數據令牌轉讓給對方,對方也可請求令牌。
(3)會話同步
在會話服務用戶組織的一個活動中,有時要傳送大量的信息,如將一個文件連續發送給對方,為了提高數據發送的效率,會話服務提供者允許會話用戶在傳送的數據中設置同步點。一個主同步點表示前一個對話單元的結束及下一個對話單元的開始。在一個對話單元內部或者說兩個主同步點之間可以設置次同步點,用於會話單元數據的結構化。當會話用戶持有數據令牌、次同步令牌和主同步令牌時就可在發送數據流中用相應的服務原語設置次同步點和主同步點。
一旦出現高層軟體錯誤或不符合協議的事件則發生會話中斷,這時會話實體可以從中斷處返回到一個已知的同步點繼續傳送,而不必從文件的開頭恢復會話。會話層定義了重傳功能,重傳是指在已正確應答對方後,在後期處理中發現出錯而請求的重傳,又稱為再同步。為了使發送端用戶能夠重傳,必須保存數據緩沖區中已發送的信息數據,將重新同步的范圍限制在一個對話單元之內,一般返回到前一個次同步點,最多返回到最近一個主同步點。 應用層作為用戶訪問網路的介面層,給應用進程提供了訪問OSI環境的手段。
應用進程藉助於應用實體 (AE)、實用協議和表示服務來交換信息,應用層的作用是在實現應用進程相互通信的同時,完成一系列業務處理所需的服務功能。當然這些服務功能與所處理的業務有關。
應用進程使用OSI定義和通信功能,這些通信功能是通過OSI參考模型各層實體來實現的。應用實體是應用進程利用OSI通信功能的唯一窗口。它按照應用實體間約定的通信協議 (應用協議),傳送應用進程的要求,並按照應用實體的要求在系統間傳送應用協議控制信息,有些功能可由表示層和表示層以下各層實現。
應用實體由一個用戶元素和一組應用服務元素組成。用戶元素是應用進程在應用實體內部,為完成其通信目的,需要使用的那些應用服務元素的處理單元。實際上,用戶元素向應用進程提供多種形式的應用服務調用,而每個用戶元素實現一種特定的應用服務使用方式。用戶元素屏蔽應用的多樣性和應用服務使用方式的多樣性,簡化了應用服務的實現。應用進程完全獨立於OSI環境,它通過用戶元素使用OSI服務。
應用服務元素可分為兩類,公共應用服務元素 (CASE)和特定應用服務元素 (SASE)。公共應用服務元素是用戶元素和特定應用服務元素公共使用的部分,提供通用的最基本的服務,它使不同系統的進程相互聯系並有效通信。它包括聯系控制元素、可靠傳輸服務元素、遠程操作服務元素等;特定應用服務元素提供滿足特定應用的服務。包括虛擬終端、文件傳輸和管理、遠程資料庫訪問、作業傳送等。對於應用進程和公共應用服務元素來說,用戶元素具有發送和接收能力。對特定服務元素來說,用戶元素是請求的發送者,也是響應的最終接收者。
8. OSI參考模型分為哪幾層
OSI參考模型分為7層,分別是物理層,數據鏈路層,網路層,傳輸層,會話層,表示層和應用層。
各層的主要功能及其相應的數據單位如下:
· 物 理 層(Physical Layer)
我們知道,要傳遞信息就要利用一些物理媒體,如雙紐線、同軸電纜等,但具體的物理媒體並不在OSI的7層之內,有人把物理媒體當作第0層,物理層的任務就是為它的上一層提供一個物理連接,以及它們的機械、電氣、功能和過程特性。 如規定使用電纜和接頭 的類型,傳送信號的電壓等。在這一層,數據還沒有被組織,僅作為原始的位流或電氣電壓處理,單位是比特。
· 數 據 鏈 路 層(Data Link Layer)
數據鏈路層負責在兩個相鄰結點間的線路上,無差錯的傳送以幀為單位的數據。每一幀包括一定數量的數據和一些必要的控制信息。和物理層相似,數據鏈路層要負責建立、維持和釋放數據鏈路的連接。在傳送數據時,如果接收點檢測到所傳數據中有差錯,就要通知發方重發這一幀。
· 網 絡 層(Network Layer)
在計算機網路中進行通信的兩個計算機之間可能會經過很多個數據鏈路,也可能還要經過很多通信子網。網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點, 確保數據及時傳送。網路層將數據鏈路層提供的幀組成數據包,包中封裝有網路層包頭,其中含有邏輯地址信息- -源站點和目的站點地址的網路地址。
· 傳 輸 層(Transport Layer)
該層的任務時根據通信子網的特性最佳的利用網路資源,並以可靠和經濟的方式,為兩個端系統(也就是源站和目的站)的會話層之間,提供建立、維護和取消傳輸連接的功能,負責可靠地傳輸數據。在這一層,信息的傳送單位是報文。
· 會 話 層(Session Layer)
這一層也可以稱為會晤層或對話層,在會話層及以上的高層次中,數據傳送的單位不再另外命名,統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸,它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。
· 表 示 層(Presentation Layer)
這一層主要解決擁護信息的語法表示問題。它將欲交換的數據從適合於某一用戶的抽象語法,轉換為適合於OSI系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮, 加密和解密等工作都由表示層負責。
· 應 用 層(Application Layer)
應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶需要以及提供網路與用戶應用軟體之間的介面服務。
9. 計算機ISO /OSI 參考模型中七層的意義和功能
OSI的7層從上到下分別是:7應用層;6表示層;5會話層;4傳輸層;3網路層;2數據鏈路層;1物理層.
在在計算機網路產生之初,每個計算機廠商都有一套自己的網路體系結構的概念,它們之間互不相容。為此,國際標准化組織(ISO)在1979年建立了一個分委員會來專門研究一種用於開放系統互連的體系結構(Open Systems Interconnection)簡稱OSI,"開放"這個詞表示:只要遵循OSI標准,一個系統可以和位於世界上任何地方的、也遵循OSI標準的其他任何系統進行連接。這個分委員提出了開放系統互聯,即OSI參考模型,它定義了連接異種計算機的標准框架。
OSI參考模型分為7層,分別是物理層,數據鏈路層,網路層,傳輸層,會話層,表示層和應用層。
物理層(Physical Layer)
我們知道,要傳遞信息就要利用一些物理媒體,如雙紐線、同軸電纜等,但具體的物理媒體並不在OSI的7層之內,有人把物理媒體當作第0層,物理層的任務就是為它的上一層提供一個物理連接,以及它們的機械、電氣、功能和過程特性。如規定使用電纜和接頭的類型,傳送信號的電壓等。在這一層,數據還沒有被組織,僅作為原始的位流或電氣電壓處理,單位是比特。
數據鏈路層(Data Link Layer)
數據鏈路層負責在兩個相鄰結點間的線路上,無差錯的傳送以幀為單位的數據。每一幀包括一定數量的數據和一些必要的控制信息。和物理層相似,數據鏈路層要負責建立、維持和釋放數據鏈路的連接。在傳送數據時,如果接收點檢測到所傳數據中有差錯,就要通知發方重發這一幀。
網路層(Network Layer)
在計算機網路中進行通信的兩個計算機之間可能會經過很多個數據鏈路,也可能還要經過很多通信子網。網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點,確保數據及時傳送。網路層將數據鏈路層提供的幀組成數據包,包中封裝有網路層包頭,其中含有邏輯地址信息--源站點和目的站點地址的網路地址。
傳輸層(Transport Layer)
該層的任務時根據通信子網的特性最佳的利用網路資源,並以可靠和經濟的方式,為兩個端系統(也就是源站和目的站)的會話層之間,提供建立、維護和取消傳輸連接的功能,負責可靠地傳輸數據。在這一層,信息的傳送單位是報文。
會話層(Session Layer)
這一層也可以稱為會晤層或對話層,在會話層及以上的高層次中,數據傳送的單位不再另外命名,統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸,它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。
表示層(Presentation Layer)
這一層主要解決擁護信息的語法表示問題。它將欲交換的數據從適合於某一用戶的抽象語法,轉換為適合於OSI系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮,加密和解密等工作都由表示層負責。
應用層(Application Layer)
應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶需要以及提供網路與用戶應用
上面簡單的說明了7層體系的OSI參考模型,為了方便起見,我們常常把上面的7個層次分為低層與高層。低層為1~4層,是面向通信的,高層為5~7層,是面向信息處理的。
開放系統互連是使世界范圍內的應用進程能開放式(而不是封閉式)的進行信息交換。目前形成的開放系統互連基本參考模型的正式文件是ISO7498國際標准,又記為OSI/RM,籠統的稱為OSI,我國的相應標準是GB9387。
為了更好的理解OSI參考模型以及日後更深入的學習OSI的各個層次,我們將先對一些容易混淆的概念進行闡述,然後對ISO7498中最重要的基本概念進行闡述。
首先,在上面我們已經說起過體系結構的問題,並且已經知道體系結構是抽象的,而實現是具體的。在一般情況下,"系統"是指實際運作的一組物體或物件,而在"OSI系統"這種說法中,"系統"具有其特殊含義(即參考模型),為了區別起見,我們用"實系統"表示在現實世界中能夠進行信息處理或信息傳遞的自治整體,它可以是一台或多台計算機以及這些計算機相關的外部設備、終端、操作員、信息傳輸手段的集合。若這種實系統和在和其他實系統通信時遵守OSI標准,則這個實系統就叫做開放實系統。但是,一個開放實系統的各種功能都不一定和互連有關,而我們以後要討論的開放系統互連參考模型中的系統,只是在開放實系統中和互連有關的部分,我們把這部分系統稱為開放系統。
現在我們就來看看ISO7498中最重要的基本概念吧。
在OSI標準的制定過程中,所採用的方法是將整個龐大而復雜的問題劃分為若干個較容易處理的范圍較小的問題,在OSI中,問題的處理採用了自上而下逐步求精的方法。先叢最高一級的抽象開始,這一級的約束很少,然後逐漸更加精細的進行描述,同時加上越來越多的約束,在OSI中,採用了三級抽象,這三級抽象分別是:體系結構、服務定義和協議規范,規范也稱規格說明。OSI體系結構也就是OSI參考模型,它是OSI所制定的標准中最高一級的抽象。用比較形式化的語言來講,體系結構相當於對象或客體的類型,而具體的網路則相當於對象的一個實例。OSI參考模型正是描述了一個開放系統所要用到的對象的類型,它們之間的關系以及這些對象類型與這些關系之間的一些普遍的約束。
比OSI參考模型更低一級的抽象是OSI的服務定義。服務定義較詳細的定義了各層所提供的服務。某一層的服務就是該層及其一些各層的一種能力,它通過介面提供給更高的一層,各層所提供的服務與這些服務是怎樣實現的無關。此外,各種服務還定義了層與層之間的抽象介面,以及各層為進行層與層之間的交互而用的服務原語。但這並不涉及到這個介面是怎樣實現的。
OSI標准中最低層的抽象是OSI協議規范,各層的協議規范精確的定義:應當發送什麼樣的控制信息,以及應當用什麼樣的過程來解釋這個控制信息。協議的規范具有最嚴格的約束。
最後需要知道的是,在制定計算機網路標准方面起著很大作用的兩大國際組織CCITT和ISO。許多問題都是他們共同商議決定的。從歷史上看,CCITT與ISO的TC97工作領域是很不相同的,CCITT原來是從通信的角度考慮一些標準的制定,而TC97則關心信息處理。但隨著科學技術的發展,通信與信息處理的界限越來越模糊了,於是通信與信息處理就成為CCITT和TC97所共同關心的領域。CCITT的建議書X.200就是關於開放系統互連參考模型的,它和上面提到的ISO7498基本上是相同的。
10. 在計算機網路中OSI和ISO分別是指什麼
OSI模型,即開放式通信系統互聯參考模型(Open System Interconnection,OSI/RM,Open Systems Interconnection Reference Model),是國際標准化組織(ISO)提出的一個試圖使各種計算機在世界范圍內互連為網路的標准框架,簡稱OSI。
OSI/RM協議是由ISO(國際標准化組織)制定的,它有三個基本的功能:提供給開發者一個必須的、通用的概念以便開發完善、可以用來解釋連接不同系統的框架。
OSI將計算機網路體系結構(architecture)劃分為以下七層:
物理層: 將數據轉換為可通過物理介質傳送的電子信號
數據鏈路層: 決定訪問網路介質的方式,在此層將數據分幀,並處理流控制。本層 指定拓撲結構並提供硬體尋 址。
網路層: 使用權數據路由經過大型網路
傳輸層: 提供終端到終端的可靠連接
會話層: 允許用戶使用簡單易記的名稱建立連接
表示層: 協商數據交換格式
應用層: 用戶的應用程序和網路之間的介面