1.OSI參考模型
國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)提出的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型,稱為開發(fā)系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI/RM),通常簡(jiǎn)稱為OSI參考模型。OSI有七層,自下而上依次為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、 網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。低三層統(tǒng)稱為通信子網(wǎng),它是為了聯(lián)網(wǎng)而附加上去的通信設(shè)備,完成數(shù)據(jù)的傳輸功能;高三層統(tǒng)稱為資源子網(wǎng),它相當(dāng)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng),完成數(shù)據(jù)的處理等功能。運(yùn)輸層承上啟下。
(1)物理層(Physical Layer)
物理層的傳輸單位是比特,任務(wù)是透明的傳輸比特流,功能是在物理媒體上為數(shù)據(jù)端設(shè)備透明的傳輸原始比特流。
物理層主要定義數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE)的物理和邏輯連接方法,所以物理層協(xié)議也稱為物理接口標(biāo)準(zhǔn)。由于在通信技術(shù)的早期階段,通信規(guī)則稱為規(guī)程(procedure),故物理層協(xié)議也稱為物理層規(guī)程。
當(dāng)一方發(fā)送二進(jìn)制比特流時(shí),對(duì)方應(yīng)能正確地接受。在物理層,傳輸?shù)碾p發(fā)應(yīng)該有一致的約定,如媒體信道上有多少根線,相應(yīng)的連接器的機(jī)械形狀和尺寸,交換電路的數(shù)量和排列,傳輸信號(hào)的電氣特征等。
請(qǐng)注意,傳輸信息所利用的一些物理媒體,如雙絞線、光纜、無(wú)線信道等,并不在物理層協(xié)議之內(nèi)而在物理層協(xié)議下面。因此有人把物理媒體當(dāng)做第0層。
(2)數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer)
數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸單元是幀,任務(wù)是將網(wǎng)絡(luò)層傳下來(lái)的IP數(shù)據(jù)報(bào)組裝成幀。數(shù)據(jù)鏈路層的功能可以概括為:成幀、差錯(cuò)控制、流量控制和傳輸管理等。
由于外界噪聲的干擾,原始的物理連接在傳輸比特流時(shí)可能發(fā)生錯(cuò)誤。數(shù)據(jù)鏈路層的主要任務(wù)是檢測(cè)并校正 物理層介質(zhì)上產(chǎn)生的傳輸差錯(cuò),加強(qiáng)物理層傳輸原始比特流的功能,使鏈路對(duì)網(wǎng)絡(luò)成顯現(xiàn)為一條無(wú)差錯(cuò)、可靠的數(shù)據(jù)傳輸鏈路。
在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)之間傳送數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)鏈路層將網(wǎng)絡(luò)層交下來(lái)的IP數(shù)據(jù)報(bào)組裝成幀,在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的鏈路上“透明”(透明表示:某個(gè)實(shí)際存在的實(shí)物看起來(lái)卻好像不存在一樣)地傳送幀中的數(shù)據(jù)。每個(gè)幀包括數(shù)據(jù)和必要的控制信息,以使得接收端能夠知道一個(gè)幀從哪個(gè)比特開始到哪個(gè)比特結(jié)束。這樣,數(shù)據(jù)鏈路層在接受到一個(gè)幀后,就可從中提取數(shù)據(jù)部分,上交給網(wǎng)絡(luò)層??刂菩畔⑦€使接受端能檢測(cè)到所收到的幀中有無(wú)差錯(cuò),如發(fā)現(xiàn)有差錯(cuò),數(shù)據(jù)鏈路層間簡(jiǎn)單地丟棄這個(gè)出錯(cuò)的幀,以免浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源。
(3)網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer)
網(wǎng)絡(luò)層的傳輸單位是數(shù)據(jù)報(bào),它關(guān)心的是通信子網(wǎng)的運(yùn)行控制,主要任務(wù)是把網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(分組)從源端傳到目的端,為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供 通信服務(wù)。關(guān)鍵問(wèn)題是對(duì)分組進(jìn)行路由選擇,并實(shí)現(xiàn)流量控制、擁塞控制、差錯(cuò)控制和網(wǎng)際互聯(lián)等功能。
因特網(wǎng)是一個(gè)很大的互聯(lián)網(wǎng),它由大量的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)路由器(Router)相互連接起來(lái)。因特網(wǎng)主要的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是無(wú)連接的網(wǎng)際協(xié)議(Internet Protocol,IP)和許多路由選擇協(xié)議,因此因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層也叫做網(wǎng)際層或IP層。
請(qǐng)注意,網(wǎng)絡(luò)中的“網(wǎng)絡(luò)”二字,不是我們通常談到的具體網(wǎng)絡(luò),而是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的專用名詞。
網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議有:IP、IPX、ICMP、IGMP、ARP、RARP和OSPF等。
(4)傳輸層(Transport Layer)
傳輸層也叫運(yùn)輸層,傳輸單位是報(bào)文段(TCP)和用戶數(shù)據(jù)報(bào)(UDP),傳輸層的任務(wù)是 負(fù)責(zé)主機(jī)中兩個(gè)進(jìn)程之間的通信。功能是為端到端連接提供可靠的傳輸服務(wù);為端到端連接提供流量控制、差錯(cuò)控制、服務(wù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)傳輸管理等服務(wù)。
使用傳輸層的服務(wù),高層用戶就可以直接進(jìn)行端到端的數(shù)據(jù)傳輸,從而忽略通信子網(wǎng)的存在。聽(tīng)過(guò)傳輸層的屏蔽,高層用戶看不到子網(wǎng)的交替和變化。由于一個(gè)主機(jī)可同時(shí)運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程,因此傳輸層具有復(fù)用和分用的功能。復(fù)用就是多個(gè)應(yīng)用層進(jìn)程可以同時(shí)使用下面運(yùn)輸層的服務(wù),分用則是運(yùn)輸層把收到的信息分別交付到上面應(yīng)用層中相應(yīng)的進(jìn)程。
傳輸層的協(xié)議有:TCP、UDP。
(5)會(huì)話層(Session Layer)
會(huì)話層允許不同主機(jī)上各進(jìn)程之間的會(huì)話。會(huì)話層利用傳輸層提供的端到端的服務(wù),向表示層提供它的增值服務(wù)。這種服務(wù)主要是向表示層實(shí)體或用戶進(jìn)程建立連接并在連接上有序地傳輸數(shù)據(jù),這就是會(huì)話,也稱為建立同步(SYN)。
會(huì)話層負(fù)責(zé)管理主機(jī)間的會(huì)話進(jìn)程,包括建立、管理以及終止進(jìn)程間的會(huì)話。會(huì)話層使用校驗(yàn)點(diǎn)可使通信會(huì)話在通信失效時(shí)從檢驗(yàn)點(diǎn)繼續(xù)恢復(fù)通信,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。
(6)表示層(Presentation Layer)
表示層主要用于處理在兩個(gè)通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式。不同機(jī)器采用的編碼和表示方法不同,使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也不同,為了使不同表示方法的數(shù)據(jù)和信息之間能互相交換,表示層采用抽象的標(biāo)準(zhǔn)方法定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并采用標(biāo)準(zhǔn)的編碼形式。數(shù)據(jù)壓縮、加密和解密也是表示層可提供的數(shù)據(jù)表示變換功能。
(7) 應(yīng)用層(Application Layer)
應(yīng)用層是OSI模型的最高層,是用戶與網(wǎng)絡(luò)的界面。應(yīng)用層為特定類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供訪問(wèn)OSI環(huán)境的手段。因?yàn)橛脩舻膶?shí)際應(yīng)用多種多樣,這就要求應(yīng)用層采用不同的應(yīng)用協(xié)議來(lái)解決不同類型的應(yīng)用要求,因此應(yīng)用層是最復(fù)雜的一層,使用的協(xié)議也最多。典型的有文件傳送的FTP、電子郵件的SMTP,萬(wàn)維網(wǎng)應(yīng)用的HTTP等。
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