【正文】 據(jù)單元 7. 服務(wù)和協(xié)議的關(guān)系 軟件技術(shù)基礎(chǔ) —— 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 開放系統(tǒng)互連參考模型（ OSI） 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (International Standards Organization，ISO)在 80年代提出的開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型 (Open System Interconnection， OSI)，這個(gè)模型將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議分為7層。 這個(gè)模型定義了異構(gòu)計(jì)算機(jī)連接標(biāo)準(zhǔn)的框架結(jié)構(gòu)，它具有如下特點(diǎn)： 軟件技術(shù)基礎(chǔ) —— 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)中異構(gòu)的每個(gè)結(jié)點(diǎn)均有相同的層次，相同層次具有相同的功能。 同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層次之間通過接口通信。 相鄰層次間接口定義原語(yǔ)操作，由低層向高層提供服務(wù)。 不同結(jié)點(diǎn)的相同層次之間的通信由該層次的協(xié)議管理，每個(gè)層次完成對(duì)該層所定義的功能，修改本層次的功能不影響其他層。 僅在最低層進(jìn)行直接數(shù)據(jù)傳送。 定義模型的是抽象結(jié)構(gòu)，并非具體實(shí)現(xiàn)的描述。 軟件技術(shù)基礎(chǔ) —— 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如下頁(yè)圖所示。在 OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中、除了物理層之外，網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的實(shí)際傳輸方向是垂直的。數(shù)據(jù)由用戶發(fā)送進(jìn)程發(fā)送給應(yīng)用層，向下經(jīng)表示層、會(huì)話層等到達(dá)物理層，再經(jīng)傳輸媒體傳到接收端，由接收端物理層接收，向上經(jīng)數(shù)據(jù)鏈路層等到達(dá)應(yīng)用層，再由用戶獲取。數(shù)據(jù)在由發(fā)送進(jìn)程交給應(yīng)用層時(shí)，由應(yīng)用層加上該層有關(guān)控制和識(shí)別信息，再向下傳送，這一過程一直重復(fù)到物理層。在接收端信息向上傳遞時(shí)，各層的有關(guān)控制和識(shí)別信息被逐層剝?nèi)?，最后?shù)據(jù)送到接收進(jìn)程。 軟件技術(shù)基礎(chǔ) —— 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用層 表示層 會(huì)話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 會(huì)話層 物理層 數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層 傳輸層 表示層 應(yīng)用層 協(xié)議 7 6 5 4 3 2 1 ISO/OSI參考模型 軟件技術(shù)基礎(chǔ) —— 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)在，在制定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，一般都把 ISO/OSI參考模型作為參照基準(zhǔn)，并說明與該參照基準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如，在 IEEE802局域網(wǎng) LAN標(biāo)準(zhǔn)中，只定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，并且增強(qiáng)了數(shù)據(jù)鏈路層的功能。在廣域網(wǎng) WAN協(xié)議中， CCITT的 、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層等 3層協(xié)議。一般來說，網(wǎng)絡(luò)的低層協(xié)議決定了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳輸特性，例如所采用的傳輸介質(zhì)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及介質(zhì)訪問控制方法等，這些通常由硬件來實(shí)現(xiàn)；網(wǎng)絡(luò)的高層協(xié)議則提供了與網(wǎng)絡(luò)硬件結(jié)構(gòu)無關(guān)的，更加完善的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用環(huán)境，這些通常是由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。 軟件技術(shù)基礎(chǔ) —— 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 物理層 (Physical Layer) 物理層 建立在物理通信介質(zhì)的基礎(chǔ)上 ， 作為系統(tǒng)和通信介質(zhì)的接口 ， 用來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體間透明的比特 (bit) 流傳輸 。 只有該層為真實(shí)的物理通信 ， 其他各層為虛擬通信 。 物理層實(shí)際上是設(shè)備之間的物理接口 ， 物理層傳輸協(xié)議主要用于控制傳輸媒體 。 軟件技術(shù)基礎(chǔ) —— 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 1）物理層的特性 物理層提供與通信介質(zhì)的連接，提供為建立、維護(hù)和釋放物理鏈路所需的機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性，提供在物理鏈路上傳輸非結(jié)構(gòu)的比特流以及故障檢測(cè)指示。物理層向上層提供比特信息的正確傳送。 其中機(jī)械特性主要規(guī)定接口連接器的尺寸、芯數(shù)和芯的位置的安排、連線的根數(shù)等。電氣特性主要規(guī)定了每種信號(hào)的電平、信號(hào)的脈沖寬度、允許的數(shù)據(jù)傳輸速率和最大傳輸距離。功能特性規(guī)定了接口電路引腳的功能和作用。規(guī)程特性規(guī)定了接口電路信號(hào)發(fā)出的時(shí)序、應(yīng)答關(guān)系和操作過程，例如，怎樣建立和拆除物理層連接，是全雙工還是半雙工等。 軟件技術(shù)基礎(chǔ) —— 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 2）物理層功能 為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間比特流的透明傳輸，物理層應(yīng)具有下述功能： (1) 物理連接的建立與拆除 ： 當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路層請(qǐng)求在兩個(gè)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間建立物理連接時(shí)，物理層能夠立即為它們建立相應(yīng)的物理連接。若兩個(gè)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間要經(jīng)過若干中繼數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體時(shí)，物理層還能夠?qū)@些中繼數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體進(jìn)行互聯(lián)，以建立起一條有效的物理連接。當(dāng)物理連接不再需要時(shí)，由物理層立即拆除。 軟件技術(shù)基礎(chǔ) —— 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) (2)物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元傳輸 ：物理層既可以采取同步傳輸方式，也可以采取異步傳輸方式來傳輸物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元。 (3)物理層管理 ：對(duì)物理層收發(fā)進(jìn)行管理，如功能的激活 (何時(shí)發(fā)送和接收、異常情況處理等 )、差錯(cuò)控制 (傳輸中出現(xiàn)的奇偶錯(cuò)和格式錯(cuò) )等。 軟件技術(shù)基礎(chǔ) —— 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層 （ Data Link Layer） 是 OSI參考模型的第二層 ， 介于物理層與網(wǎng)絡(luò)層之間 。 是 OSI模型中極其重要的一層 ，它的主要任務(wù)是將一個(gè)原始的傳輸設(shè)施轉(zhuǎn)變成一條邏輯的傳輸線路 ， 在這條傳輸線路上 ， 所有未檢測(cè)出來的傳輸錯(cuò)誤也會(huì)反映到網(wǎng)絡(luò)層上 。 為了完成這個(gè)任務(wù) ， 數(shù)據(jù)鏈路層必須執(zhí)行鏈路管理 、 幀傳輸 、 流量控制 、 差錯(cuò)控制等功能 。 軟件技術(shù)基礎(chǔ) —— 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 在 OSI參考模型中，數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層提供以下基本的服務(wù)： ● 數(shù)據(jù)鏈路建立、維護(hù)與釋放的鏈路管理工作； ● 數(shù)據(jù)鏈路層服務(wù)數(shù)據(jù)單元幀的傳輸； ● 差錯(cuò)檢測(cè)與控制； ● 數(shù)據(jù)流量控制； ● 在多點(diǎn)連接或多條數(shù)據(jù)鏈路連接的情況下，提供數(shù)據(jù)鏈路端口標(biāo)識(shí)的識(shí)別，支持網(wǎng)絡(luò)層實(shí)體建立網(wǎng)絡(luò)連接； ● 幀接收順序控制。 軟件技術(shù)基礎(chǔ) —— 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)層 (Net Work Layer) 網(wǎng)絡(luò)層（ Network Layer）定義網(wǎng)絡(luò)層實(shí)體通信的協(xié)議，它確定從源節(jié)點(diǎn)沿著網(wǎng)絡(luò)到目的節(jié)點(diǎn)的路由選擇，并處理相關(guān)的控制問題，如交換、路由和對(duì)數(shù)據(jù)包阻塞的控制。 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是相鄰兩直接連接結(jié)點(diǎn)間的通信協(xié)議，它不能解決數(shù)據(jù)經(jīng)過通信子網(wǎng)中多個(gè)轉(zhuǎn)接結(jié)點(diǎn)的通信問題。設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層的主要目的就是要為報(bào)文分組以最佳路徑通過通信子網(wǎng)到達(dá)目的主機(jī)提供服務(wù)、而網(wǎng)絡(luò)用戶不必關(guān)心網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與所使用的通信介質(zhì)。 軟件技術(shù)基礎(chǔ) —— 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在相鄰的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)透明的無差錯(cuò)的幀級(jí)信息的傳送，而 網(wǎng)絡(luò)層則需要在通信子網(wǎng)內(nèi)把報(bào)文分組從源結(jié)點(diǎn)傳送到目標(biāo)結(jié)點(diǎn) 。在網(wǎng)絡(luò)層的支持下，如果兩個(gè)終端系統(tǒng)的傳輸實(shí)體之間要進(jìn)行通信，只需把要交換的數(shù)據(jù)交給它們的網(wǎng)絡(luò)層便可實(shí)現(xiàn)。至于網(wǎng)絡(luò)層如何利用數(shù)據(jù)鏈路層的資源來提供網(wǎng)絡(luò)連接，對(duì)傳輸層是透明的。 軟件技術(shù)基礎(chǔ) —— 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)層控制分組傳送操作，包括路由選擇、擁塞控制和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等功能，根據(jù)傳輸層的要求來選擇服務(wù)質(zhì)量，向傳輸層報(bào)告未恢復(fù)的差錯(cuò)。 網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)男畔⒁詧?bào)文分組為單位，它將來自源的報(bào)文轉(zhuǎn)換成包文，并經(jīng)路由選擇算法確定路徑，送往目的地。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議用于實(shí)現(xiàn)這種傳送中涉及的中繼結(jié)點(diǎn)路由選擇、子網(wǎng)內(nèi)的信息流量控制以及差錯(cuò)處理等。 軟件技術(shù)基礎(chǔ) —— 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) OSI參考模型規(guī)定網(wǎng)絡(luò)層的主要功能有以下三點(diǎn)。 （ 1） 路徑選擇與中繼 。在點(diǎn)到點(diǎn)連接的通信子網(wǎng)中，信息從源節(jié)點(diǎn)出發(fā)，要經(jīng)過若干個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)后．才能到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。通信子網(wǎng)中的路徑是指從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的一條通路，它可以表示為從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的相鄰節(jié)點(diǎn)及其鏈路的有序集合、 一般在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都會(huì)有多條路徑選擇。路徑選擇是指在通信子網(wǎng)中，源節(jié)點(diǎn)和中間節(jié)點(diǎn)為將報(bào)文分組傳送到目的節(jié)點(diǎn)而對(duì)其后繼節(jié)點(diǎn)的選擇，這是網(wǎng)絡(luò)層所要完成的豐要功能之一。 （ 2） 流量控制 。網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)層次都存在流量控制問題，網(wǎng)絡(luò)層的流量控制則對(duì)進(jìn)入分組交換網(wǎng)的通信量加以一定的控制，以防因通信量過大造成通信子網(wǎng)性能下降。 （ 3） 網(wǎng)絡(luò)連接建立與管理 。在面向連接服務(wù)中，網(wǎng)絡(luò)連接是傳輸實(shí)體之間傳送數(shù)據(jù)的邏輯的、貫穿通信子網(wǎng)的端對(duì)端通信通道。 軟件技術(shù)基礎(chǔ)