网络模型中的协议及各层功能见表3-3。
表3-3 网络模型中的协议及各层功能
续表
图3-2 是使用OSI 七层模型进行通信时,数据的逐层流向。从设备上看,计算机A 通过由两台网络设备构成的通信链路向计算机B 发送数据。OSI 模型每层都有自己的功能集,层与层之间相互独立又相互依靠,上层依赖于下层,下层为上层提供服务,网络交换设备涉及物理层、数据链路层和网络层。
图3-2 OSI 七层模型通信数据流程
如图3-3 所示,最顶层为应用层,为应用软件提供接口,使应用程序能够使用网络服务。该层直接面向用户,它的主要任务是为用户提供应用的接口,即提供不同计算机间的文件传送、访问与管理,电子邮件的内容处理,不同计算机通过网络交互访问的虚拟终端功能等。该层常见的应用协议有HTTP(80)、FTP(20/21)、SMTP(25)、POP3(110)、TELNET(23)、DNS(53)等。
如图3-4 所示,第六层为表示层,该层的主要任务是把所传送的数据的抽象语法变换为传送语法,即把不同计算机内部的不同表示形式转换成网络通信中的标准表示形式。此外,对传送的数据加密(或解密)、正文压缩(或还原)也是表示层的任务。
如图3-5 所示,第五层为会话层,该层的主要任务是对传输的报文提供同步管理服务。在两个不同系统的互相通信的应用进程之间建立、组织和协调交互。例如,确定是双工还是半双工工作。
图3-3 应用层数据流
图3-4 表示层数据流
图3-5 会话层数据流程
如图3-6 所示,第四层为传输层,该层是高低层之间衔接的接口层。数据传输的单位是报文,当报文较长时将它分割成若干分组,然后交给网络层进行传输。传输层是计算机网络协议分层中的最关键一层,该层以上各层将不再管理信息传输问题。
图3-6 传输层数据流
如图3-7 所示,第三层为网络层,该层为了将数据分组从源(源端系统)送到目的地(目标端系统),其任务就是选择合适的路由和交换节点,使源的传输层传下来的分组信息能够正确无误地按照地址找到目的地,并交付给相应的传输层,即完成网络的寻址功能。(www.xing528.com)
图3-7 网络层数据流
如图3-8 所示,第二层为数据链路层,该层负责在网络节点间的线路上通过检测、流量控制和重发等手段,无差错地传送以帧为单位的数据。为做到这一点,在每一帧中必须同时带有同步、地址、差错控制及流量控制等控制信息。
图3-8 数据链路层数据流
如图3-9 所示,最低层为物理层,该层为数据链路层提供物理连接,在其上串行传送比特流,即所传送数据的单位是比特。此外,该层中还具有确定连接设备的电气特性和物理特性等功能。数据链路层负责在网络节点间的线路上通过检测、流量控制和重发等手段,无差错地传送以帧为单位的数据。为做到这一点,在每一帧中必须同时带有同步、地址、差错控制及流量控制等控制信息。
图3-9 物理层数据流
实际应用中,对数据流还有个封装和解封的过程,每层的协议数据单元PDU形式都有所不同。数据发送时是对报文的封装过程,数据接收则需要对报文进行解封。图3-10 所示为计算机发送数据时各层对数据封装的示例,数据封装的过程大致如下:
图3-10 数据发送封装过程
(1)用户信息被转换为数据,以便通过网络进行传输。
(2)数据被转换为数据段,发送主机和接收主机之间建立一条可靠的连接。
(3)数据段被转换为分组或数据报,连接地址被添加在报头中,以便能够在互联网络中路由分组。
(4)分组或数据报被转换为帧,以便在本地网络中测试。硬件(以太网)地址被用于唯一标识本地网段中的主机。
(5)帧被转换为比特,并使用数据编码方法和时钟同步方案。
相应地,在数据接收端需要进行相反的解封过程,具体如图3-11 所示。
图3-11 数据接收端解封过程
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