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开放式系统互连参考模型——OSI/RM优化方案

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:开放系统互连参考模型是由国际标准化组织提出来的。OSI模型共有七层,其层次划分原则为:根据需要划分层次。某一计算机的第n层与另一计算机第n层进行“对话”时所使用的规则称为第n层协议。OSI/RM分为七层,如图7-3所示。在OSI的七层模型中,各层的主要功能为:图7-3ISO的开放系统互连参考模型物理层。应用层包含大量人们普遍需要的协议,是OSI结构最高一层。图7-4OSI模型数据传输这一过程重复进行直至数据抵达物理层。

开放式系统互连参考模型——OSI/RM优化方案

开放系统互连(OSI)参考模型是由国际标准化组织(ISO)提出来的。OSI模型共有七层,其层次划分原则为:

(1)根据需要划分层次。

(2)每一层应当实现一个定义明确的功能。

(3)每一层功能的选择应当有助于制定国际标准化协议。

(4)各层界面的选择应尽量减少跨过接点的信息量。

(5)层数应足够多,以避免不同的功能混杂在同一层中。但层数也不能太多,否则体系结构过于庞大。

某一计算机的第n层与另一计算机第n层进行“对话”时所使用的规则称为第n层协议。OSI/RM分为七层,如图7-3所示。在OSI的七层模型中,各层的主要功能为:

图7-3 ISO的开放系统互连参考模型

(1)物理层(Physical Layer)。物理层涉及在通信信道上传输原始比特。设计物理层的目的就是确保传输的正确性。传输能否在两个方向进行,如何建立连接和完成通信后如何终止等,都是物理层需要解决的问题。总之,物理层需要考虑资源子网与通信子网接口机械电气特性方面的问题。

(2)数据链路层(Data Link Layer)。数据链路层的主要任务是把物理层传输原始比特的功能加强,使之对网络层显现出一条无错链路。发送方将输入数据分装在数据帧里,按顺序发送各帧,并处理接收方回送的确认帧。

传输线上突发的噪声干扰可能把数据帧完全破坏掉。此时发送方机器上的数据链路软件必须重传该帧,然而,相同帧的多次传送也可能使接收方收到重复帧。因此数据链路层需要解决由于帧的破坏、丢失和重复所出现的问题。

数据链路层要解决的另一问题,要防止快速的发送方的数据把低速的接收方数据“淹没”。因此需要某种信息流量调节机制,使发送方得知接收方当前还有多少缓存空间。若线路用于双方传输数据,数据链路软件还必须解决双向传输的数据帧竞争线路的使用权。(www.xing528.com)

(3)网络层(Network Layer)。网络层关系到子网的运行控制,其关键问题之一是确定分组从源端到目的端如何选择路径。路径可以采用静态选径表,也可以在每一次会话开始时决定。路径的选择要根据当前网络的负载情况,为每一个分组决定合适的路径。

(4)传输层(Transport Layer)。传输层的基本功能是从会话层接收数据,在必要时将它们划分为较小的单元,传输给网络层,并确保到达对方的各段信息正确无误。

通常,每建立一个传递连接,传输层就为其创建一个独立的网络连接。如果传送连接需要较高的信息吞吐量,传输层也可能为之创建多个网络连接,让数据在这些网络连接上分流。以改善吞吐量。

(5)会话层(SessionLayer)。会话层允许不同机器上的用户之间建立会话关系。会话层允许进行类似传输层的普遍数据的传递,在某些场合还提供了一些有用的增强型服务,允许用户利用一次会话在远端的分时系统上登录,或在两台机器间传递文件。

会话层服务之一是管理对话控制。会话层允许信息同时双向传输,或任一时刻只能单向传输。为了管理这些活动,会话层提供了令牌,令牌可以在会话双方易主,只有持有令牌的一方可以执行某种关键操作。

(6)表示层(PresentationLayer)。表示层完成某些特定的功能。表示层以下各层只关心从这里到那里可靠地传送比特,而表示层关心的是所传送信息的语法和语义。表示层还涉及信息表示法的另外一些方面,如数据压缩、加密技术等。

(7)应用层(ApplicationLayer)。应用层包含大量人们普遍需要的协议,是OSI结构最高一层。该层协议向终端用户提供直接服务,提供与应用及系统管理有关的分布式信息服务。所谓开放式系统互连的管理,包括为了在各应用进程中进行数据传送所需的所有连接的建立、维持、终结及数据记录等功能。七层中其他层的目的只是为了支持应用层。

图7-4给出应用OSI模型描述的数据传输过程。发送进程把数据交给应用层。应用层在数据前面加上应用报头,即AH(也可以为空),再交给表示层。表示层可以有多种方式对此加以变换,也可能在前面加个报头,然后把结果交给会话层。表示层并不知道也不应知道在应用层给它的数据中,那一部分是AH,那一部分是真正的用户数据。

图7-4 OSI模型数据传输

这一过程重复进行直至数据抵达物理层。数据在物理层内被实际传输到接收机。在接收机里,当信息向上传递时,各报头被一层一层地剥去,最后到达接收进程。

整个过程中虽然数据的实际传输方向是垂直的,但在每一层都被编程为好像数据一直是水平传输似的。

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