�。ㄈ�）OSI參考模型

　　1.OSI的7層模型

　　1977年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO提供了一種不基于特定機(jī)型、操作系統(tǒng)或公司的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，即開放系統(tǒng)互連參考模型OSI（Open System Interconnection）。OSI定義了異種機(jī)連網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)框架，為連接分散的“開放”系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。OSI參考模型采用分層結(jié)構(gòu)化技術(shù)，將整個網(wǎng)絡(luò)的通信功能分為7層，由低層至高層分別是:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層。OSI給出的僅是一個概念上和功能上的標(biāo)準(zhǔn)框架，是將異構(gòu)系統(tǒng)互連的標(biāo)準(zhǔn)分層結(jié)構(gòu)。它定義的僅是一種抽象結(jié)構(gòu)，而并非是具體實現(xiàn)的描述，模型本身不是一組有形的可操作的協(xié)議集合，既不包括任何具體的協(xié)議定義，也不包括強(qiáng)制的實現(xiàn)一致性。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)無關(guān)。

　　2.OSI模型各層的基本功能

　�。�1）物理層 提供為建立、維護(hù)和拆除物理鏈路所需的機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性;提供有關(guān)在傳輸介質(zhì)上傳輸非結(jié)構(gòu)的位流及物理鏈路故障檢測指示。

　　（2）數(shù)據(jù)鏈路層 為網(wǎng)絡(luò)層實體提供點(diǎn)到點(diǎn)無差錯幀傳輸功能，并進(jìn)行流控制。

　�。�3）網(wǎng)絡(luò)層 為傳輸層實體提供端到端的交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送功能，并進(jìn)行路由選擇和擁擠控制等。

　�。�4）傳輸層 為會話層實體提供透明的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，保證端到端的數(shù)據(jù)完整性;選擇網(wǎng)絡(luò)層能提供的最適宜的服務(wù);提供建立、維護(hù)和拆除傳輸連接功能。

　�。�5）會話層 為彼此合作的表示層實體提供建立、維護(hù)和結(jié)束會話連接的功能，提供會話管理服務(wù)。

　　（6）表示層 為應(yīng)用層進(jìn)程提供能解釋所交換信息含義的一組服務(wù)，如代碼轉(zhuǎn)換、格式轉(zhuǎn)換、文本壓縮、文本加密與解密等。

　�。�7）應(yīng)用層 為OSI應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)，如文件傳送、電子郵件、EDI等。

　　3.信息的流動過程

　　從用戶來看，通信是在用戶A和用戶B之間進(jìn)行的，雙方遵守應(yīng)用層協(xié)議，通信為水平方向。但實際上，信息并不是從A站應(yīng)用層直接傳送至B站的應(yīng)用層。而是每一層都把數(shù)據(jù)和控制信息傳給它的下一層，直到最低層。物理層下面是傳輸介質(zhì)，在物理介質(zhì)上傳送的是實際電信號。信息傳到B站后，信息流動則像A站的逆過程。對收發(fā)雙方的同等層，從概念上說，它們之間的通信是水平方向的，每一方都好象有一個“發(fā)送到對方去”和“從另一方接收”的過程，而實際上，這個數(shù)據(jù)傳送過程是垂直方向的，而不是直接在水平方向上同另一方通信。

　　4.物理層基本特性

　　物理層提供為建立、維護(hù)和拆除物理鏈路所需的機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程特性。機(jī)械特性規(guī)定了物理連接時接插件的規(guī)格尺寸、引腳數(shù)量和排列情況等。電氣特性規(guī)定了在物理連接上傳輸二進(jìn)制位流時線路上信號電壓高低、阻抗匹配、傳輸速率和距離限制等。功能特性是指對各個信號線分配確切的信號含義，即定義DTE/DCE間各個線路的功能。規(guī)程特性定義了利用信號線進(jìn)行二進(jìn)制位流傳輸?shù)囊唤M操作規(guī)程，是指在物理連接的建立、維持、交換信息時，DTE/DCE雙方在各電路上的動作序列。

　　5.面向字符控制規(guī)程的基本特點(diǎn)

　　面向字符型控制規(guī)程的最基本特征是規(guī)定了10個控制字符用于傳輸控制，采用停止等待發(fā)送控制方式，以字符作為傳輸信息的基本單位。由于采用了控制字符，使得傳輸正文時產(chǎn)生了代碼相關(guān)問題。這樣用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)就受到一些限制，即通常所謂的代碼透明性問題。為克服這一缺點(diǎn)，BSC定義了代碼透明型控制規(guī)程，用以解決代碼相關(guān)問題。

　　6.面向比特型控制規(guī)程

　　面和比特型控制規(guī)程，不論是信息報文或監(jiān)控報文均以幀為單位進(jìn)行傳輸，且具有通一的幀格式，具有良好的透明性。在鏈路上傳輸信息時采用連續(xù)發(fā)送方式，具有較高的傳輸效率。面向比特型的典型代表是HDLC控制規(guī)程，它具有統(tǒng)一的幀格式。該幀的標(biāo)志序列F不允許在數(shù)據(jù)中出現(xiàn)，故HDLC使用了位填充技術(shù)（又稱“0比特插入、刪除技術(shù)”）。從而保證了HDLC控制規(guī)程具有良好的代碼透明性。

　　7.停止等待協(xié)議的基本特征

 　　停止等待協(xié)議是數(shù)據(jù)鏈路層中最基本最簡單的協(xié)議。其基本意義是:發(fā)送站的數(shù)據(jù)鏈路層從其高層獲得數(shù)據(jù)后，將其裝配成幀并發(fā)送一幀信息給接收站，然后處于等待狀態(tài)。當(dāng)發(fā)送站收到對方回送的確認(rèn)信息幀（ACK）后，再發(fā)下一幀。如果發(fā)送站等到的是來自對方的否定幀（NAK），則應(yīng)重發(fā)剛剛發(fā)送的那一幀。為了避免由于發(fā)送幀丟失或接收站回答的應(yīng)答幀丟失，而使發(fā)送站無限期等待，造成死鎖現(xiàn)象，發(fā)送站在發(fā)送幀時就設(shè)置定時器，若在超過限定時間內(nèi)得不到應(yīng)答，就重發(fā)剛剛發(fā)送過的幀。

　　8.窗口流量控制法

　　窗口流量控制方法的引入，主要是為了進(jìn)行流量控制，既要處理好發(fā)送方的發(fā)送能力比接收能力大的問題。同時也是為了解決發(fā)送幀的順序編號問題。即對于連續(xù)發(fā)送的協(xié)議，希望能夠循環(huán)重復(fù)使用已收到確認(rèn)那些幀編號。假設(shè)幀編號位數(shù)為n，發(fā)送窗口的最大尺寸為2 n-1 ，接收窗口的最大尺雨為2 n-1 。發(fā)送窗口與接收窗口的大小可以不同，但接收窗口的尺寸不能大于發(fā)送窗口。

　　9.虛電路服務(wù)和數(shù)據(jù)報服務(wù)

　　虛電路服務(wù)為面向連接服務(wù)，即兩站點(diǎn)之間的通信有3個過程:虛電路呼叫，數(shù)據(jù)傳送、虛電路拆除。虛呼叫即建立虛電路過程，發(fā)送方需給出有關(guān)的全稱地址。虛電路一經(jīng)建立就要賦予虛電路號，幀按序傳送，每個幀不再稱地址而只標(biāo)稱虛電路號。數(shù)據(jù)傳送完畢則拆除虛電路。數(shù)據(jù)報服務(wù)為無連接服務(wù)，它勿需事先建立鏈路連接，各報文分組需標(biāo)明全稱地址且獨(dú)立選擇路由，其發(fā)送順序與到達(dá)順序無關(guān)。

　　10.路由選擇

　　路由選擇是廣域網(wǎng)、網(wǎng)際網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)互連中非常重要的問題。路由選擇的好壞在很大程度上決定了網(wǎng)絡(luò)的性能，如網(wǎng)絡(luò)吞吐量、平均延遲時間、資源有效利用率等。所謂路由選擇，就是根據(jù)一定的原則和算法在傳輸通路中選出一條通向目的結(jié)點(diǎn)的最佳路由。路由選擇算法很多，包括全路、多路和單路向外發(fā)送。在單路發(fā)送中，又包括固定式、自適應(yīng)式和分布適應(yīng)式算法。一般說來，愈是追求算法的最佳，其網(wǎng)絡(luò)開銷就越大。通常是依據(jù)具體情況有所側(cè)重，進(jìn)行合理的折衷。

　　11.流量控制和擁塞控制

　　流量控制是指對一條通路上的通信量進(jìn)行控制，主要解決一條通路上各接收結(jié)點(diǎn)接收能力不足的問題。流量控制不僅在數(shù)據(jù)鏈路層需要，在網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)傳輸層都需要，傳輸層負(fù)責(zé)解決源主機(jī)和目主機(jī)之間的流控問題。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)解決通決信結(jié)點(diǎn)機(jī)和目通信結(jié)點(diǎn)機(jī)之間的流控問題。而相鄰結(jié)點(diǎn)間的流控主要由數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)。流量控制的常用方法是采用滑動窗口協(xié)議，也有的采用預(yù)約緩沖區(qū)法和分組丟棄法。擁塞控制與流量控制的概念是有區(qū)別的，流量控制是基于平均值的控制，擁塞多是由于某處峰值流量過高而發(fā)生，它與通信子網(wǎng)內(nèi)傳送的分組總量有關(guān)。常用的擁塞控制法有許可證法和分組丟棄法。擁塞制與流量控制的關(guān)系又是很密切的，若各條通路上的流控問題解決得好，網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞的概率就小。反之，網(wǎng)絡(luò)擁塞的概率就增大。

　　12.OSI模型傳輸層的分類

　　傳輸層位于OSI模型的高層和低層中間，起承上啟下的作用，是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳送的最高一層，也是整個7層模型中最重要和最復(fù)雜的一層，主要保證端到端的正確數(shù)據(jù)傳送。網(wǎng)絡(luò)層向傳輸層提供的服務(wù)有可靠與不可靠之分。如果通信子網(wǎng)功能很完善，那么傳輸層的任務(wù)就比較簡單。如果通信子網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量很差，那么傳輸層就必須填補(bǔ)用戶中所要求的服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)層所能提供的服務(wù)質(zhì)量之間的差異。根據(jù)通信子網(wǎng)提供給傳輸層的3種不同類型（A、B、C）服務(wù)質(zhì)量。OSI模型將傳輸層協(xié)議分為5類:0、1、2、3、4。其中0類協(xié)議最簡單，4類協(xié)議最復(fù)雜。對4類協(xié)議，能檢測由于網(wǎng)絡(luò)的不可靠服務(wù)所引起的差錯，包括TPDU的丟失、錯序、重復(fù)和出錯等，同時具有多路復(fù)用功能。它面向C型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

　　13.傳輸層協(xié)議流量控制的特點(diǎn)
　　傳輸層需要解決的是端到端流量控制問題，很多方面與數(shù)據(jù)鏈路層相似，都是基于滑動窗口協(xié)議。與數(shù)據(jù)鏈路層不同的是，在通信子網(wǎng)中各相鄰DCE之間有相對少的邊線而兩端的主機(jī)間可能有大量的連接，從而要求主機(jī)備有大量的緩沖區(qū)，這使得在傳輸層中采用數(shù)據(jù)鏈緩沖變得不現(xiàn)實。在傳輸層，一般是采用動態(tài)窗口管理和動態(tài)緩沖分配的策略。

　　14.會話層的管理與控制

　　會話層要管理會話雙方的對話活動，主要包括管理會話服務(wù)用戶之間連接的建立與釋放以及數(shù)據(jù)傳送和同步管理。用戶間的會話是由對話單位作為基本交換單位，每個對話單位都是單向和連續(xù)的，但不同的對話單位可以不是一個方向。為了在連續(xù)的數(shù)據(jù)流中分出對話單位，會話層設(shè)立了主同步點(diǎn)。一個主同步點(diǎn)表示一個對話單位的結(jié)束和下一個對話單位的開始。為了有利于在一個對話單位內(nèi)組織數(shù)組交換，還設(shè)立了次同步點(diǎn)。會話控制方式，指用戶進(jìn)程間的數(shù)據(jù)通信方式，共分為3種:單工、半雙工、全雙工。對交互式半雙工數(shù)據(jù)通信，會話層提供數(shù)據(jù)令牌（Token）控制常規(guī)數(shù)據(jù)傳送，持有數(shù)據(jù)令牌的會話服務(wù)用戶才可發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方只能接收數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)完之后，就將數(shù)據(jù)令牌轉(zhuǎn)讓給對方，對方也可請求令牌。在會話層中共使用了4種不同的令牌:數(shù)據(jù)令牌、釋放令牌、次同步令牌、主同步令牌。

　　15.表示層

　　表示層所要處理的是通信雙方之間的數(shù)據(jù)表示問題。表示層的任務(wù)是把發(fā)送方具有的內(nèi)部格式結(jié)構(gòu)編碼為適合于傳輸?shù)奈涣�，然后在目的端將其解碼為所需的表示。從所傳送數(shù)據(jù)屬性看，它具有語義和語法兩方面的問題。對OSI表示，有關(guān)語義的處理由應(yīng)用層負(fù)責(zé)。語法是數(shù)據(jù)表示形式的有關(guān)方面，有關(guān)語法的處理由表示層負(fù)責(zé)，例如文字、圖形、聲音的表示，數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)加密等。目前，應(yīng)用層也要負(fù)責(zé)部分語法表示問題。

　　16.抽象語法表示法1（ASN.1）

　　到目前為止，還沒有一種足夠嚴(yán)格可供使用的表示方法，使得應(yīng)用層只需精確說明所要傳送數(shù)據(jù)的語義，而將確定傳送語法的所有工作都交給表示層去做�，F(xiàn)在應(yīng)用層在精確說明所要傳送數(shù)據(jù)的語義時，還必須部分地確定這些數(shù)據(jù)的表示方法，即抽象語法（Abstract Syntax）。OSI給出的第一種抽象語法表示方法是ISO/DIS8824ANS.1（Abstract Syntax Notation One），它的主要任務(wù)是:定義各種復(fù)雜的類型和精確說明這些類型的值，因為類型（type）與值（value）是任何數(shù)據(jù)所具有的重要屬性。抽象語法可用一組數(shù)據(jù)類型或巴科斯諾爾范式BNF來描述。

　　17.應(yīng)用層

　　應(yīng)用層是OSI模型的最高層，是直接面向用戶的一層，是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與最終用戶的界面，它為應(yīng)用進(jìn)程訪問OSI環(huán)境提供手段，同時為應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。從功能的劃分看，OSI的下面6層協(xié)議解決了支持網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能所需的通信和表示問題，而應(yīng)用層則提供完成特定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能所需的各種應(yīng)用協(xié)議。常用的能滿足特定應(yīng)用需求的協(xié)議有文件傳送、訪問和管理，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問，虛擬終端，電子郵件等。

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