【正文】 應用層 （ Application） 應用層位于 OSI模型的頂層 ， 為應用進程提供訪問 OSI環(huán)境的手段 ， 是用戶使用 OSI功能的唯一窗口 。 表示實體 應用實體 傳送語法 抽象語法 TPDU APDU PPDU 傳輸實體 PSAP TSAP 應用層 表示層 傳輸層 圖 318 抽象語法與傳送語法的關系 2．語法協(xié)商：根據(jù)應用實體的要求，表示實體間以顯式應答方式協(xié)商選用合適的表示上下文，明確需要哪些轉換以及在何處執(zhí)行轉換。 圖 316 活動、對話單元、同步點的關系 建立會話連接 釋放會話連接 對話單元 對話單元 主同步點 次同步點 活動 1開始 活動 1結束 活動 2開始 活動 2結束 表示層 ( Presentation ) 表示層的主要作用是處理有關被傳送數(shù)據(jù)的表示問題 。 會話管理 會話管理把一次會話過程劃分為多個不同的邏輯單元，每個邏輯單元完成完整的邏輯功能，稱為一個活動，每個活動獨立于其他活動。 會話層在所有七個層次中是最 “ 薄 ” 的一層 ， 功能很少 。 因此 ， 按網(wǎng)絡層協(xié)議的 “ 兩次握手 ”機制已不能滿足傳輸連接的建立 /拆除管理 ， 它可能導致錯誤的連接 （ 垃圾進程 ）或信息丟失 。 ⑵ TP— 1： 除 TP— 0的服務外 ， TP— 1還提供基本差錯恢復功能 ，是針對 B型網(wǎng)絡設計的 。 傳輸層協(xié)議類型 由于通信子網(wǎng)提供的服務質量存在較大的差異 ， 按照通信子網(wǎng)的可靠程度 ， 可將通信子網(wǎng)的服務等級劃分為 3類： ⑴ A型網(wǎng)絡服務 ：提供可靠的面向連接的完善服務 ， 具有指示和恢復故障功能 ， 分組丟失 、 重復和失序等錯誤少到可以忽略不計 ， 無須通過網(wǎng)絡復位進行錯誤恢復 （ 即 A類服務是一種無網(wǎng)絡復位的完善服務 ） 。 ⑵ 拼接與分割 若 TPDU的長度小于 NPDU， 則源端可將多個 TPDU拼接成一個 NPDU進行傳送，這樣可以減少網(wǎng)絡傳輸次數(shù)，降低傳輸費用；接收方進行相反的操作，對收到的分組分割還原，依次交給傳輸進程。 端口號可以分為兩類：一類是由因特網(wǎng)號碼公司 ICANN為一些常用的應用程序分配的固定端口 ， 稱為 熟知端口 （ wellknown port） 。 傳輸協(xié)議與通信子網(wǎng)所提供的服務有關 ， 子網(wǎng)服務越完善 ， 傳輸協(xié)議也就越簡單 ， 反之則越復雜 。 源端在收到抑制分組后 ， 按一定比例減少發(fā)往該方向的通信量 ， 過一定時間后 ， 若再次被抑制 ， 則繼續(xù)按比例減少通信量 ， …… 。 ⑵ 緩沖區(qū)預約方式：對于面向連接的服務，當信宿節(jié)點忙碌時，整個虛電路起到了數(shù)據(jù)緩沖的作用，直至虛電路被拆除；在無連接服務方式中，源主機在發(fā)送數(shù)據(jù)前需要事先向目標主機預約緩沖區(qū)，在收到目的端的肯定應答后再發(fā)送數(shù)據(jù)。 這種方法的優(yōu)點是： RCC可以及時地動態(tài)掌握網(wǎng)絡的全局信息 ，集中調度 ， 具有較強的適應性 。 ⅱ ) 自學習法（ Backward Learning）： 在分組的報頭部分增加源節(jié)點地址和計數(shù)字段。這種方法的健壯性較差。 擴散式又稱全路發(fā)送選擇算法 ， 其優(yōu)點是算法簡單 、成功率高 、 支持多目或廣播傳輸 、 能夠適應網(wǎng)絡的動態(tài)變化缺點是線路利用率低 、 吞吐量小 、 容易引起 “ 廣播風暴 ” ， 甚至造成系統(tǒng)癱瘓 ， 故又稱洪泛式 。 圖 36示出了窗口滑動協(xié)議的工作示意圖 。 在管道協(xié)議中 ， 為防止傳輸出錯及數(shù)據(jù)丟失 ， 發(fā)送端需要將已發(fā)送出去而未被確認的數(shù)據(jù)幀送緩沖區(qū)暫存 ， 此緩沖區(qū)稱為重發(fā)表 。這種方式發(fā)送的應答幀數(shù)量很少 ， 但下一幀的發(fā)送需通過超時獲知 ，響應速度慢 ， 可能產(chǎn)生幀丟失 ， 較少使用 。 對于傳輸時延較小的網(wǎng)絡 ， 如局域網(wǎng) ， 一般通過檢錯碼對收到的信息進行檢測 ， 并通過糾錯技術實現(xiàn)傳輸錯誤的糾錯 。 為防止原始信息與填充位串發(fā)生沖突 ， 發(fā)送方在發(fā)送時對信息中連續(xù)出現(xiàn)的 5個 “ 1” 后自動插入 1個 “ 0” ， 接收方則以其逆操作使數(shù)據(jù)還原 ，這個方法稱為 “ 0插入法 ” ， 適用于面向比特的同步傳輸 。 ⑶ 面向連接的服務：收發(fā)雙方通過 “ 二次握手 ” 的對話機制建立一條邏輯鏈路 ， 所有幀沿該鏈路按序傳送 。 數(shù)據(jù)鏈路層提供如下三種服務： ⑴ 無應答 、 無連接服務：源主機的 DL層可在任何時刻向目標主機發(fā)送任何長度的信息 ， 發(fā)送時不必事先建立鏈路連接 ， 信息以存儲 轉發(fā)方式逐節(jié)點傳送 ， 直至到達目標節(jié)點 。 數(shù)據(jù)鏈路層 (Data_link layer) 數(shù)據(jù)鏈路層位于 ISO/OSI的第二層。 ⑷ 直接的數(shù)據(jù)傳送僅在最低層實現(xiàn) 。 ? 多路復用和分流：一個（ i） 實體可以提供多個（ i） SAP，向多個（ i+1） 實體提供服務，稱為多路復用；另一方面，一個（ i+1） 實體也可以利用多個（ i） SAP為其服務，稱為分流，如圖 3—2所示。 在不同的節(jié)點間 ， 構成對應層的實體稱為同層實體 ， 相應的通信進程稱為同層進程或對等實體 。 一個好的通信協(xié)議應滿足三個基本目標：協(xié)議簡單；通道的有效利用率較高；對網(wǎng)絡中各站點用戶公平合理。 我們將 網(wǎng)絡的層次結構 、 協(xié)議棧和相鄰層間的接口以及服務統(tǒng)稱為網(wǎng)絡體系結構 ， 即網(wǎng)絡體系結構是指網(wǎng)絡的層次結構及其協(xié)議的集合 。（ i） SAP表示（ i） 實體與（ i+1） 實體之間的邏輯接口。 圖 33 ISO/OSI模型結構圖 主機 A 物理層 數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡層 傳輸層 會話層 表示層 應用層 物理層 數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡層 傳輸層 會話層 表示層 應用層 應用層協(xié)議 表示層協(xié)議 會話層協(xié)議 傳輸層協(xié)議 網(wǎng)絡層協(xié)議 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 物理層協(xié)議 Application 6/7層接口 Presentation 5/6層接口 Session 4/5層接口 Transport 3/4層接口 Network 2/3層接口 Data_link 1/2層接口 Physical 物 理 介 質 主機 B ISO/OSI參考模型的主要特性為： ⑴ 它是一種將異構系統(tǒng)互連的分層結構 ， 提供了控制互連系統(tǒng)通信規(guī)則的標準框架 ， 定義了一種抽象結構 ， 而非具體實現(xiàn)的描述 。 2． 電氣特性： 對 DTE和 DCE間接口電路上信號發(fā)生器與接收器在進行二進制位流傳輸時電信號的特性和對應的邏輯表示進行定義 ，包括電壓高低 、 阻抗匹配 、 傳輸速率 、 傳輸距離 、 傳輸時延等 。 ⑶ 數(shù)據(jù)幀的定界與同步； ⑷ 差錯檢測 、 糾正和報告； ⑸ 流量控制 ， 協(xié)調收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)傳輸速率； ⑹ 提供數(shù)據(jù)鏈路的管理及服務質量參數(shù)商定。上游節(jié)點依據(jù)收到的應答幀確定是否重發(fā) 。 常見的有： ⑴ 字符填充法：以特定的字符 —— 定界符對幀的起始 、 終止以及字段進行標注 。 差錯控制可以由接收端通過糾錯碼實現(xiàn)自動糾錯 ， 如海明碼 、CRC校驗碼等 。 該方法可靠性較高 ， 當傳輸正確時因無須等待超時而響應速度快 ， 適用于線路誤碼率較低的服務；但由于對正確的傳輸需要大量回送應答幀 ， 所以網(wǎng)絡上傳輸?shù)目刂菩畔⒘髁枯^大 。 ┉ 9 8 7 6 5 4 3 2 8 7 6 5 4 3 2 1 0 發(fā)送幀序號 接收幀序號 1 0 E D D D D D D 8 7 6 5 4 3 2 超時間隔 超時重發(fā) 出錯 丟失 圖 35 4． 流量控制功能 常用的方案有兩種： ⑴ XON/XOFF方案：當接收方發(fā)生數(shù)據(jù)過載時 ， 向發(fā)送方發(fā)送 XOFF字符 ， 發(fā)送方收到 XOFF字符后 ， 暫停發(fā)送數(shù)據(jù) 。 即發(fā)送方發(fā)出的第 i幀的應答幀將滯后 K個幀 ， 若此時仍未收到應答 ， 則可能傳輸出錯 ， 發(fā)送端在超時等待后將重發(fā)窗口中的 K個幀 。 路由選擇算法簡介 在虛電路服務模型中 ， 僅在建立網(wǎng)絡連接時通過呼叫 /應答方式選擇一次路由 ， 稱為會話路由選擇；在數(shù)據(jù)報服務模型中 ， 每個轉發(fā)節(jié)點對每一個到達的分組都需要進行路由選擇 ， 以確定轉發(fā)出口 。 信源 信宿 圖 37 ⑵ 隨機式 由收到分組的節(jié)點隨機地選擇一個相鄰節(jié)點轉發(fā)出去 。 顯然 ， 孤立式算法具有最小的信息交換量 ， 信道的有效傳輸率較高 ， 算法簡單 ， 軟件開銷小 。 狄克斯特拉 （ Dijkstra） 于 1959年提出了從一個頂點到其余所有頂點的最短路徑的計算方法 ， 其思想簡述為： 按照路徑長度遞增的順序依次求出從源點 v到其余每一個頂點的最短通路及其長度 。常見的如路由器緩沖區(qū)過小 、 CPU處理速度過慢 、 出口帶寬太小等都可能引起網(wǎng)絡阻塞 。 “ 許可證 ” 是一種特殊的控制分組，它們隨機地在網(wǎng)絡中巡航流動，任何節(jié)點必須在獲得 “ 許可證 ” 后方可發(fā)送數(shù)據(jù)。 傳輸層 （ Transport layer） 傳輸層是 ISO/OSI模型的第四層 ， 位于通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)之間 ， 用以屏蔽不同子網(wǎng)的細節(jié) （ 如網(wǎng)絡拓撲 、 所采用的協(xié)議等 ） ，解決子網(wǎng)本身不能克服的差錯 ， 改善和優(yōu)化服務質量等 。 如圖 313所示 ， 應用層的源進程將報文發(fā)送給傳輸層的某個端口 ， 而目的進程則從端口接收報文 。 傳輸層收到高層用戶送來的數(shù)據(jù)后 ， 按照傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)單元TPDU(Transport Protocol Data Unite) 的大小和格式進行分裝并傳輸 。 圖 314給出了多路復用和分流的邏輯示意圖 。常見于無線分組交換網(wǎng) 、 網(wǎng)際網(wǎng)等單純提供數(shù)據(jù)報服務的廣域網(wǎng) (即 C類服務 提供的是一種不可靠的服務 )。 即 TP— 4是在 TP— 3的基礎上增加檢錯功能的集合 。 圖 312以釋放連接為例給出了分組丟失時的各種操作過程 。 會話協(xié)議采用 數(shù)據(jù)令牌 實現(xiàn)對會話實體間交互活動的管理和控制 ，只有持有令牌的用戶可以發(fā)送數(shù)據(jù) ， 另一方只能接收數(shù)據(jù) 。 同步點的設置是為了便于實現(xiàn)同步操作