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OSI/RM協議及各層應用

發布時間： 2022-11-07 11:36:58

OSI/RM協議及各層應用，由于計算機網絡中各臺主機的類型和規格可能不同，每臺主機的操作系統也不一樣，為了保證計算機網絡能夠正常運行，就必須有一套網絡中所有結點共同遵守的規程，即網絡協議。

網絡協議是一組關于數據傳輸、輸入/輸出格式和各種控制功能的約定，通過這些約定可以在物理線路的基礎上構成邏輯上的連接，實現在網絡中計算機、終端以及其他設備之間直接進行數據交換。

1.物理層

在實際的網絡通信中，被廣泛使用的物理層接口標準有EIA RS-232C、EIA RS-449和CCITT建議的X.21等標準。另外，CCITT也有一些相應的標準，如與EIA RS-232C兼容的CCITT V.24建議、與EIA RS-422兼容的CCITT V.10等，接口標準說明請參閱有關標準的文本。在串行通信中，EIA RS-232C是應用最廣泛的標準，是美國電子工業協會（Electronic Industries Association，EIA）在1969年公布的數據通信標準。RS（Recommended standard）表示EIA的一種“推薦標準”，后面的232為標識號碼，C表示了標準RS-232的修訂版本次數。

2.數據鏈路層

數據鏈路層協議是最早被確認的通信協議之一。隨著通信技術的發展，數據鏈路層協議也在不斷改進和完善，時至今日已基本形成了完整的協議集。數據鏈路層協議由最初的異步終端協議發展到同步的面向字符協議，后來又出現了同步的面向位協議，這也是現在最常用的數據鏈路層協議。

面向字符協議是利用已定義好的一種代碼字符集的一個子集來執行通信控制功能，如用“STX”字符代表正文開始等?？捎玫淖址蠥SCII碼和EBCDIC碼等，面向字符的典型協議有ISO1745—數據通信系統的基本型控制規程和IBM的二進制同步通信（Binary Synchronous Communication，BSC）協議。最早的面向位協議是IBM公司研制的同步數據鏈路控制規程（Synchronous Data Link Control，SDLC）協議，用于IBM SNA網絡的數據鏈路層協議。

后來幾個國際標準化組織做了少量修改，發展為多個版本的面向位協議，如ADCCP（Advanced Data Communication Control Procedure）協議、HDLC（High-level Data Link Control）協議、LAP（Link Access Procedure）協議，這些協議都是以SDLC協議為基礎做了少量修改補充而命名的，所以它們的基本內容是相同的。

3.網絡層

在網絡層中將報文分組從源結點傳送到目的結點，選擇一條合適的傳輸路徑是至關重要的。局域網多采用共享信道且比較簡單，故不需要路由選擇。一般廣域網多為網狀拓撲結構，從源結點到目的結點的通路往往存在多條冗余路由，因此存在選擇最佳路由的問題。

路由選擇就是根據一定的原則和算法在傳輸通路中選出一條通向目的結點的最佳路由，路由選擇算法的好壞關系到網絡資源的利用和網絡性能的高低，如網絡吞吐量、平均延遲時間、資源有效利用率等。

網絡層協議的代表包括X.25協議、IP、IPX、RIP、OSPF等。X.25協議是CCITT于20世紀70年代推出的，并在后來進行了幾十次的修改和完善，被廣泛應用于分組交換公用數據網中。

4.傳輸層

ISO將網絡服務分為A、B、C三種類型。

●A型—網絡連接具有可接受的殘留差錯率和可接受的失效通知率。

●B型—網絡連接具有可接受的殘留差錯率和不可接受的失效通知率。

●C型—網絡連接具有不可接受的殘留差錯率。

這里的殘留差錯是指經過差錯控制后仍然存在的傳送數據丟失、重復或畸變發生等錯誤，而失效通知是指網絡協議檢測到了差錯，但不能恢復而通知傳輸實體。

A型服務是可靠的網絡服務，如虛電路服務。C型服務的質量最差，單純提供無連接（如數據報）服務的廣域網或無線電分組交換網均屬此類。B型服務介于二者之間，廣域網多是提供B型服務。

表1-1 傳輸層協議分類



根據網絡層提供的服務質量類型的不同，OSI/RM將傳輸層協議分為5類，如表1-1所示。0類最簡單，也是功能最低的一類，僅具有連接建立、數據傳輸及差錯報告等功能，適用于A型網絡服務。

1類除了具有0類的功能外，還增加了基本錯誤恢復功能，提供流控制、加快數據傳輸、拆除連接等功能，可用于B型網絡服務。

2類則在1類的基礎上增加了多路復用功能，但不提供錯誤檢測和恢復功能，適用于A型網絡服務。

3類作為2類的功能增強級，具有差錯恢復功能，可用于B型網絡服務。

4類最復雜，可用于C型網絡服務，具有超時機構和校驗機構，增加了重復和順序錯檢驗等功能。

5.會話層

會話層是利用傳輸層提供的端到端的服務，向表示層或會話用戶提供會話服務。這種服務主要是向會話服務用戶（表示層實體或用戶進程）提供建立連接并在連接上有序地傳送數據，這種連接就叫做會話。會話實體通過會話協議組織和同步它們的會話，以管理它們的數據交換。所謂會話協議，就是在傳輸連接的基礎上會話層實體之間建立會話連接的服務，并且支持有序交換數據的交互的一整套機制。會話協議含有34種會話協議數據單元的類型，會話協議數據單元與會話服務原語之間具有相對簡單的映像關系，大多數服務原語導致會話協議實體產生并發送一個相應的會話協議數據單元。

6.表示層

表示層處理的是OSI系統之間用戶信息的表示問題，主要涉及被傳輸信息的語法和語義。在OSI環境中，表示層負責處理數據的表示形式，如文字、圖形、聲音的表示、數據壓縮、數據加密等。由于通信雙方表示數據的內部方法往往是不一樣的，如IBM370系列計算機使用EBCDIC碼表示字符，而大多數其他計算機使用ASCII碼，所以需要轉換和協定來保證通信雙方可以彼此理解。

7.應用層

應用層是OSI/RM的最高層，又是計算機網絡與最終用戶間的界面，包含系統管理員管理網絡服務涉及的所有問題和基本功能。應用層在下面6層提供的數據傳輸和數據表示等各種服務的基礎上，為網絡用戶或應用程序提供完成特定網絡服務功能所需各種應用協議。不同的網絡操作系統提供網絡服務在功能、性能、易用性、用戶界面、實現技術、硬件平臺支持、開發應用軟件所需的應用程序接口（API）等方面均存在較大差異，所采納應用層協議也各具特色，所以需要應用層協議的標準化。常用的網絡服務包括文件服務、電子郵件服務、打印服務、集成通信服務、目錄服務、網絡管理服務、安全服務、多協議路由與路由互連服務、分布式數據庫服務、虛擬終端服務等。網絡服務由相應的應用層協議來實現。
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