【正文】 第 9章 高層協(xié)議 第 9章 高層協(xié)議 會話層 表示層 應用層 思考題與習題 第 9章 高層協(xié)議 會 話 層 會話層位于 OSI參考模型的第 5層 ， 它是面向信息處理的 OSI高層與面向數(shù)據(jù)通信的 OSI低層間的接口 。 會話層允許不同的計算機間建立 、 使用和結(jié)束一種稱為會話的連接 。 這一層實現(xiàn)名字識別和諸如安全性等網(wǎng)絡上應用進程間通信所必需的功能 。 會話層通過在數(shù)據(jù)流中設置同步點來提供用戶任務之間的協(xié)調(diào)和管理 。 這樣 ， 網(wǎng)絡一旦出錯 ， 就可從最近的同步點處重新恢復 。 第 9章 高層協(xié)議 會話層基本概念 會話層利用傳輸層提供的端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務 ，實現(xiàn)服務請求者與服務提供者之間的通信 ， 屬于進程通信范疇 。 通信會話由會話建立 、 維持 、 同步及管理通信實體間的對話等機制控制 。 會話層協(xié)議通常還幫助上層協(xié)議識別和連接網(wǎng)中各式各樣的可用服務 。 會話層功能與話務員及其電話查號服務很相像 。會話層利用低層協(xié)議提供的邏輯地址信息 ， 識別高層所需的服務提供者的名字及其地址 。 第 9章 高層協(xié)議 會話層在服務提供者和請求者之間建立會話連接 ，并初始化會話參數(shù) 。 在執(zhí)行創(chuàng)建會話連接任務時 ， 會話層一般會介紹或識別會話對方實體 ， 并協(xié)商訪問權限 。 第 9章 高層協(xié)議 會話連接管理 會話連接管理就是與對方會話服務用戶之間建立和釋放會話連接 ， 以及進行數(shù)據(jù)傳輸 。 如前所述 ， 會話層用于幫助服務提供者與請求者之間建立和維持通信 。 這種管理功能實際上分為三個階段進行 。 (1) 建立連接 。 建立連接的目的是使網(wǎng)上要進行通信的實體彼此相識 ， 并協(xié)商本次通信間用哪種會話參數(shù) 。 (2) 傳輸數(shù)據(jù) 。 傳輸數(shù)據(jù)期間要維護連接 ， 并在兩個會話層實體間交換報文 。 第 9章 高層協(xié)議 (3) 釋放連接 。 任務就是結(jié)束一次通信會話 。 兩個會話層實體交換完數(shù)據(jù)后 ， 一致同意時就可以釋放連接 ， 就像兩個人結(jié)束電話交談時互道 “ 再見 ” 一樣；彼此通信的會話層實體也可以單方面釋放連接 ， 此時雙方的通信系統(tǒng)中斷 ， 就像通信雙方某個人不小心掛斷電話一樣 。 當網(wǎng)絡實體收不到預期的確認和否認時 ，就表明雙方已失去了聯(lián)系 。 服務請求者 (或提供者 )可以重新建立會話連接或使用新的會話重新開始通信 。 第 9章 高層協(xié)議 會話活動管理 管理在數(shù)據(jù)傳輸 、 同步控制 、 會話連接釋放時所必須的權限 ， 以及對半雙工或全雙工數(shù)據(jù)傳輸方式的設定 。 會話服務提供者允許會話用戶使用權限 ， 它是會話連接的某種屬性 ， 權限只能每次動態(tài)地分配給一個會話用戶 。 擁有該權限的用戶才能夠調(diào)用與該屬性相關的會話服務 。 因此 ， 權限是互斥使用會話服務的手段 。 會話服務用戶在會話連接上交換的數(shù)據(jù)可以分割為一系列稱為對話單位的基本交換單位 ， 每個對話單位中的所有通信不允許分隔開 ， 但與以前和以后所有通信是完全分開的 。 第 9章 高層協(xié)議 會話服務提供者允許會話用戶在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中自由設置同步點 ， 并對每個同步點賦予同步信號 ， 以識別和管理同步點 。 同步點有以下兩類：主同步點 ， 用于在連續(xù)的數(shù)據(jù)流中分出對話單位 ， 一個主同步點表示一個對話單位的結(jié)束和下一個對話單位的開始；次同步點 ， 用于在一個對話單位內(nèi)組織數(shù)據(jù)交換 。 主同步點和次同步點的關系如圖 91所示 。 第 9章 高層協(xié)議 主同步點次同步點?次同步點次同步點次同步點對話單位圖 91 主同步點與次同步點的關系 第 9章 高層協(xié)議 可以使用 4種不同的權限： ① 數(shù)據(jù)權限 。 在半雙工情況下 ， 只有持有數(shù)據(jù)權限的會話用戶才可以發(fā)起傳輸數(shù)據(jù) 。 ② 釋放權限 。 持有釋放權限的會話用戶可以拒絕釋放 ，并且繼續(xù)會話連接而不丟失數(shù)據(jù) 。 ③ 次同步權限 。 只有持有次同步權限的會話用戶 ， 才可以發(fā)起請求次同步權限服務 。 ④ 主同步權限 。 只有持有主同步權限的會話用戶 ， 才可以發(fā)起請求主同步權限服務 。 第 9章 高層協(xié)議 數(shù)據(jù)交換管理 在數(shù)據(jù)傳輸流中插入適當?shù)耐近c 。 當發(fā)生差錯時 ，對等會話服務用戶從雙方同意的同步點處重新開始 。 當需要在會話連接期內(nèi)有序地重新建立通信時 ， 重新同步服務可以把會話連接的狀態(tài)置成在事先已定義過的某個同步點上 ， 并從該同步點開始重新通信 。 在適當?shù)臅r候中斷一個對話 ， 并經(jīng)過一段時間后 ，在某已預先定義好了的同步點上重新開始對話 。 第 9章 高層協(xié)議 會話層把所有的會話服務劃分為邏輯分組 ， 每個邏輯分組稱為會話功能單位 ， 共有 12個會話功能單位： (1) 核心功能單位 。 支持建立會話連接 、 傳輸常規(guī)數(shù)據(jù)及釋放會話連接所需要的基本服務； (2) 協(xié)商式釋放功能單位 。 支持協(xié)商式有序釋放服務； (3) 半雙工功能單位； (4) 全雙工功能單位； 第 9章 高層協(xié)議 (5) 加速數(shù)據(jù)功能單位； (6) 特權數(shù)據(jù)功能單位； (7) 能力數(shù)據(jù)交換功能單位； (8) 次同步功能單位； (9) 主同步功能單位； (10) 重新同步功能單位； (11) 異常功能單位； (12) 活動管理功能單位 。 第 9章 高層協(xié)議 不同的系統(tǒng)可根據(jù)各自系統(tǒng)的特定要求 ， 選用不同的功能單位 ， 合理地組織成不同的會話服務子集 。OSI會話服務標準定義了 3個會話服務子集： (1) 基本組合子集 (BSC)。 是提供最基本服務的子集 ， 由核心 、 半雙工或者全雙工的功能單位組成 。 (2) 基本同步子集 (BSS)。 由核心 、 協(xié)商釋放 、 半雙工或雙工 、 特權數(shù)據(jù) 、 次同步 、 主同步 、 重新同步等17個功能單位組成 。 (3) 基本活動子集 (BAS)。 由核心 、 半雙工 、 特權數(shù)據(jù) 、 能力數(shù)據(jù)交換 、 次同步 、 異常報告 、 活動管理等 7個功能單位組成 。 第 9章 高層協(xié)議 會話層協(xié)議 會話層協(xié)議定義了會話層內(nèi)部對等會話實體間進行通信所必須遵守的規(guī)則 。 這些規(guī)則說明了一個系統(tǒng)中的會話實體怎樣與另一個系統(tǒng)中的對等會話實體交換信息 ， 以提供會話服務 ， 并說明了其內(nèi)部結(jié)構 。 會話層協(xié)議詳細規(guī)定并嚴格定義了對等會話實體之間數(shù)據(jù)和控制信息的協(xié)議規(guī)程及傳輸這些信息的基本元素SPDU的結(jié)構和編碼 。 通過下述 3種方法具體定義會話規(guī)程： ① 通過交換會話協(xié)議數(shù)據(jù)單元 SPDU， 產(chǎn)生對等會話實體之間的交互作用； 第 9章 高層協(xié)議 ② 通過交互會話服務原語 ， 產(chǎn)生同一系統(tǒng)中的會話實體和會話服務用戶之間的交互作用 。 ③ 通過交互傳輸服務原語而引起會話實體和傳輸服務提供者之間的交互作用 。 會話層的模型如圖 92所示 。 圖中 SPM表示會話協(xié)議機制 ， 一個會話實體可由一個或多個 SPM組成 。SPM以會話服務定義中所規(guī)定的服務原語的方式 ， 通過會話服務訪問點 (SSAP)和會話服務用戶進行通信 ，用會話協(xié)議數(shù)據(jù)單元 (SPDU)和對等 SPM通信 ， 通過傳輸服務訪問點 (TSAP)和傳輸層進行通信 。 第 9章 高層協(xié)議 S P M會話服務用戶( S S A P )( T S A P )S P M會話服務用戶( S S A P )( T S A P ) 圖 92 會話層模型 第 9章 高層協(xié)議 相應于會話服務的 3個階段 ， 會話協(xié)議也可分成 3部分 。 1. 連接建立階段 這個階段的目的是在兩個會話服務用戶之間建立一個會話連接 。 ① 將會話地址映射為傳輸?shù)刂罚? ② 選擇所需的運輸服務質(zhì)量 QoS參數(shù)； ③ 對會話參數(shù)進行協(xié)商； ④ 識別各個會話連接； ⑤ 傳輸透明用戶數(shù)據(jù) 。 第 9章 高層協(xié)議 2. 數(shù)據(jù)傳輸階段 這個階段的目的是在兩個會話服務用戶之間實現(xiàn)有組織的 、 同步的數(shù)據(jù)傳輸 。 它們是通過傳輸 SPDU，并且利用已選擇了的那些功能單元來實現(xiàn)的 ， 所有的功能單元與會話服務中討論的一致 。 第 9章 高層協(xié)議 3. 連接釋放階段 連接釋放階段的目的是使用下列功能來釋放會話連接：有序釋放 、 廢棄及透明用戶數(shù)據(jù)傳輸 。 由于分布式系統(tǒng)應用的要求不斷加強 ， 應用范圍不斷擴大 ，OSI會話層的標準也相應有所發(fā)展 ， 主要在以下幾方面： (1) 對稱同步服務 。 對稱同步服務主要為會話服務用戶提供了如下兩種新的功能： ① 允許會話服務用戶獨立地在它所發(fā)送的數(shù)據(jù)流中插入同步點的功能 。 ② 提供了一個更為精確可靠的重同步服務功能 。 第 9章 高層協(xié)議 (2) 無連接會話服務 。 從系統(tǒng)的效率和實時性出發(fā) ，可考慮采用面向無連接的控制方式 ， 這是一種和現(xiàn)在的面向連接型方式完全不同的模型 。 對于無連接會話服務來說 ， 它除了具有面向連接型的 OSI會話層服務的基本功能外 ， 主要有如下兩個特性： ① 提供了這樣一種手段：不需要進行會話連接建立階段和以后的釋放階段 ， 就可將有限長度的 SPDU透明地從源 SSAP傳輸?shù)侥康?SSAP。 第 9章 高層協(xié)議 ② 在無連接方式的初始階段 ， 提供一些手段 ， 以使用戶能對服務質(zhì)量進行一定的協(xié)商定義 。 (3) 多連接方式 。 分布式處理系統(tǒng)不僅要求系統(tǒng)要有實時性 ， 有時還要求系統(tǒng)應具有能同時保持多條相互有聯(lián)系的連接 ， 這就提出了多連接的方式 。 在會話層中提供多連接服務是很有意義的 ， 它能提供給系統(tǒng)應用進程以更有效的控制手段來協(xié)調(diào)分布系統(tǒng)的處理 ，同時也提出了一種會話連接與應用聯(lián)系 、 應用上下文間的實際可能的對應關系 。 第 9章 高層協(xié)議 表 示 層 表示層定義了互連網(wǎng)的計算機之間交換信息的格式 ， 可稱它為網(wǎng)絡翻譯者 。 在發(fā)送端 ， 表示層將應用層傳來的數(shù)據(jù)翻譯成一種通用的中間格式；在接收端 ，表示層將這種中間格式翻譯成對計算機應用層有用的格式 。 第 9章 高層協(xié)議 表示層基本概念 在各種互連的開放系統(tǒng)中 ， 數(shù)據(jù)的機器表示可能差異很大 ， 例如整數(shù)可能是 1的補碼或 2的補碼 ， 這些數(shù)據(jù)表示上的差別是各種應用都會遇到的問題 ， 因而具有一般性 ， 這正是表示層要解決的問題 。 表示層按照一定的協(xié)議將發(fā)送端應用層傳來的各種格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一種通用的中間格式 ， 在接收端表示層按照同樣的協(xié)議將這種中間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成應用層能識別的格式 。 第 9章 高層協(xié)議 表示層功能 計算機網(wǎng)絡一般由異構計算機系統(tǒng)互連而成 。 不同計算機系統(tǒng)采用的操作系可能不同 ， 其文件系統(tǒng)存在較大差異 ， 因此 ， 其數(shù)據(jù)表示方法千差萬別 。 表示層的主要功能就是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成某種能被各種入網(wǎng)計算機及運行的應用程序相互理解的約定格式 。 為了保證雙方通信信息的安全保密 ， 發(fā)方表示層實體要對欲傳輸?shù)膱笪膶嵤┘用芎笤偎统?， 網(wǎng)上實際傳輸?shù)氖敲芪?， 在收方表示層實體對收到的密文解密后獲取原報文 。 第 9章 高層協(xié)議