计算机网络体系结构及相关术语

如前所述，OSI/RM 是由7 个功能层构成，从一般意义上讲，可以把模型中的任一功能层称为N 层，并标记为“（N）层”。图3-5中表示出一个（N）功能层及其与相邻层之间的关系，以及所包含的各种功能要素。这些要素包括实体、子系统、协议、服务、服务访问点、服务原语、连接等。

1．子系统、实体、协议

OSI/RM 的每一层都完成各自层内的功能，所有这些层内功能的集合，被看作开放系统的一个功能子系统，（N）层的子系统称为（N）层子系统。两个开放系统之间的通信，就是所有这些同层子系统之间通信的综合。

图3-5　网络模型功能层次及其要素

由于开放系统互连是按分层通信的，那么每一层必然有执行通信（与同层子系统交换信息）的机构，可能是硬件（如在物理层），也可能是软件的进程。这种能在子系统中发送和接收信息的机构，被称为实体（entity），（N）层子系统中的实体被称为（N）层实体。一个实体的活动体现在一个进程上，它可以独立地执行各自的通信过程。一个层内可以有多个实体，开放系统间的分层通信，必须是对等实体间的通信。

协议的概念在前面已经提到，两个（N）层对等实体间的通信所要遵循的规则和约定，就称为（N）层协议，这就是说，在开放系统互联中，任何层次的通信过程，都是该层子系统中的对等实体之间在该层协议的控制下完成通信。

2．网络连接服务

所谓连接，就是两个对等实体为进行数据通信而进行的一种结合。从连接角度看，服务可分为两类：面向连接的网络服务和无连接网络服务。

面向连接的服务在数据交换之前，必须先建立连接。当数据交换结束后，则应终止这个连接。面向连接的服务具有连接建立、数据传输和连接释放这3 个阶段，是可靠的报文分组，按顺序传输方式。面向连接服务在网络层又称为虚电路服务，所谓虚，表示虽然在两个服务用户的通信过程中并没有自始至终占用一条端到端的完整物理电路，却好像一直占用了一条这样的电路，适用于固定对象、长报文、会话型传输服务。若两个用户需要经常进行频繁的通信，则可建立永久虚电路。这样可免除每次通信时的连接建立和连接释放两个过程。(www.xing528.com)

在无连接服务的情况下，两个实体之间的通信部需要先建立好一个连接，因此其下层的有关资源部需要事先进行预订保留。无连接服务的优点是灵活方便和比较迅速。但无连接服务不能防止报文丢失、重复或失序。

无连接网络服务有3 种类型：数据报（datagram）、确认交付（confirmed delivery）与请求回答（request reply）。数据报服务不要求接收端应答。这种方法尽管额外开销较小，但可靠性无法保证。确认交付和请求回答服务要求接收端用户每收到一个报文均给发送端用户发回一个应答报文。确认交付类似于挂号的电子邮件，而请求回答类似于一次事务处理中的一问一答。

4．数据传送单元

在OSI/RM 中，上述各要素所操作的数据单位，即称为数据传送单元。某层对等实体之间通信数据单元传送过程是上层至下层的顺序逐渐加封，从下层至上层逐层解封。所谓“封”即封装的意思，也就是在首部或首部和尾部均有附加的控制信息。

如图3-6所示，是主机A 中的应用进程与主机B 中的应用进程进行数据交换。A、B 分处两地，通过通信子网相连。应用进程A 为了与网络中的其他的进程通信，必须进入网络环境，首先将待发送的信息（报文）递交给应用层，应用层接收数据在报文加上该层的控制信息递交给第6 层处理。第6 层收到从上层递交来的数据后，加上该层的控制信息组成第5 层的数据单元送第5 层，以此类推。每一层都接收从上层传来的数据加上该层的控制信息递交给下层。第4 层以上的数据单元统称为报文，第3 层的数据单元成为分组，第2 层的数据单元称为帧，第1 层则以二进制位为单元进行传输。反之，目的端从传输介质上收到比特流后，从第1 层依次上升到第7 层，每层依据控制信息完成相应操作，然后解封，将数据单元上交给最高一层，最终到达应用进程B。由此可以看出，所谓各层协议，实际上是各个同等层之间传送数据时要遵守的各项规定。

图3-6　OSI/RM 中传送的数据

尽管应用进程A 在开放的环境中经过复杂的处理过程才能和对方的应用进程B 进行数据交换，但对于两个进程来讲，这一复杂过程是感觉不到的。从应用进程角度看，应用进程A的数据好像是“直接”传送给应用进程B。同理，任何两个同样层次之间，好像也是如图3-6所示水平虚线那样，可将数据直接传送给对方。为什么会是这样呢？这是由于同等层遵循相同的协议。