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通信协议:保障高效可靠数据通信的规则和协议

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了保证通信的正常进行,除需具备良好、可靠的通信信道外,还需通信各方遵守共同的协议,才能保证高效、可靠的通信。所谓通信协议既是数据通信时所必须遵守的各种规则和协议。通信协议一般采用分层设计的方法,分层设计可以便于实现网间互联,因为它只需修改相应的某层协议及接口,而不影响其他各层,各层之间相互独立,通过接口发生联系。后面将要介绍的RS-232C、RS-422A、RS-485A等均为物理层的典型协议。

通信协议:保障高效可靠数据通信的规则和协议

为了保证通信的正常进行,除需具备良好、可靠的通信信道外,还需通信各方遵守共同的协议,才能保证高效、可靠的通信。所谓通信协议既是数据通信时所必须遵守的各种规则和协议。通信协议一般采用分层设计的方法,分层设计可以便于实现网间互联,因为它只需修改相应的某层协议及接口,而不影响其他各层,各层之间相互独立,通过接口发生联系。

1978年国际标准化组织(ISO)提出了开放系统互联参考模型(Open System Intercon-nection/Reference Model,OSI)。该模型规定了7个功能层,每层都使用自己的协议。OSI参考模型如图8-6所示。

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图8-6 OSI参考模型

1.物理(Physical)

物理层并不是物理介质本身,物理层规范只是开放系统中利用物理介质实现物理连接的功能描述和执行连接的规程。物理层提供用于建立、保持和断开物理连接的机械电气功能和规程条件。简言之,物理层提供数据流在物理介质上的传输手段,实现节点间的同步。后面将要介绍的RS-232C、RS-422A、RS-485A等均为物理层的典型协议。

2.数据链路层(Data Link)

数据链路层用于建立、维持和拆除链路连接,实现无差错传输的功能,在点到点或点到多点的链路上保证报文的可靠传递。该层对相邻连接的通路进行差错控制、数据成帧、同步等控制。差错检测一般可采用循环冗余校验(CRC)等措施。同步数据链路控制(SDLC)、高级数据链路控制(HDLC)以及异步串行数据链路协议都属于此范围。

3.网络层(Network)

网络层规定了有关网络连接的建立、维持和拆除协议。网络层的主要功能是利用数据链路层所提供的功能,通过路由器的选择,实现两个系统之间的连接。在计算机网络系统中,网络层还具有多路复用的功能。

4.传输层(Transport)(www.xing528.com)

传输层完成开放系统之间的数据传输控制,在系统之间实现数据的收发确认,同时还用于弥补各种通信网路的质量差异,对经过下三层之后仍然存在的传输差错进行纠正,进一步提高其可靠性。另外,通过复用、分段和组合、连接和分离、分流和合流等技术措施,提高信息量和服务质量。

5.会话层(Session)

用户之间的连接称为会话。为了建立会话,用户必须提供其希望连接的远程地址(会话地址)。会话双方彼此确认,然后双方按照共同约定的方式开始数据传输。

会话层依靠传输层以下的通信功能使数据传输在开放系统间有效地进行。会话层根据应用进程之间的约定,按照正确的顺序收、发数据,进行各种形式的对话。

在会话层一方面要实现接收处理和发送处理的逐次交替变换;另一方面要在单方向传输大量数据的情况下给数据打上标记。如果出现通信意外,可以由打标记处重发。例如可以将长文件分页标记,逐页发送。

6.表示层(Presentation)

表示层的主要功能是把应用层提供的信息内容变换为能够共同理解的形式,提供字符代码、数据格式、控制信息格式、加密等的统一表示。表示层仅对应用层的信息内容进行形式变换,而不改变其内容本身。

7.应用层(Application)

应用层是OSI参考模型的最高层。其功能是实现各种应用进程之间的信息交换,同时还具有一系列业务处理所需要的服务功能。

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