1.协议的分层 ISO 在制定标准化 OSI 之前,对网络体系结构相关的问题进行了充分的讨论, 终于提出了作为通信协议设计指标的 OSI 參考模型。这一模型将通信协议中必要 的功能分成了 7 层。通过这些分层,使得那些比較复杂的网络协议更加简单化。 在这一模型中,每一个分层都接收由它下一层所提供的特定服务,而且负责为自己的上一层提供特定的服务。上下层之间进行交互时所遵循的约定叫做“接口”。同一层之间的交互所遵循的约定叫做“协议”。
协议分层就如同计算机软件中的模块化开发。 OSI 參考模型的建议是比較理想化的。它希望实现从第一层到第七层的全部模块 , 并将它们组合起来实现网络 通信。分层能够将每一个分层独立使用,即使系统中某些分层发生变化,也不会波及整个系统。因此,能够构造一个扩展性和灵活性都较强的系统。此外,通过分层能够细分通信功能 , 更易于单独实现每一个分层的协议,并界定各个分层的详细责任和义务。这些都属于分层的长处。 而分层的劣势,可能就在于过分模块化、使处理变得更加沉重以及每一个模块都 不得不实现相似的处理逻辑等问题。 (原文链接:http://blog.csdn.net/yelangjueqi/article/details/38269947 ,欢迎转载,转载时请注明出处!!) 关于协议的分层,我们再以A与C的对话()为例简单说明一下。在此,我们仅仅考虑语言层和通信设备层这两个分层的情况。首先,以电话聊天为例,见下图,上半部分中的A与C两个人正在通过电话 (通信设备)用汉语(语言协议)聊天。我们具体分析一下这张图。
表面上看A跟C是在用汉语直接对话,但实际上A与C都是在通过电话机的听筒听取声音,都在对着麦克风说话。想象一下假设有一个素未见过电话机的人见到这个场景会怎么想?恐怕他一定会以为A和C在跟电话机聊天吧。事实上在这个图中,他们所用的语言协议作为麦克风的音频输入,在通信设备层被转换为电波信号传送出去了。传送到对方的电话机后,又被通信设备层转换为音频输出,传递给了对方。因此,A与C事实上是利用电话机之间通过音频转化声音的接口实现了对话。
通常人们会认为拿起电话与人通话,事实上就好像是直接在跟对方对话,然而假设细致分析,在
整个过程中实际上是电话机在做中介,这是不可否认的。假设 A 的电话 机所传出的电子信号并未能转换成与 C 的电话机同样频率的声音,那会怎样?这就如 同 A 的电话机与 C 的电话机的协议互不同样。 C 听到声音后可能会认为自己不是在跟 A 而是在跟其它人说话。频率若是相去甚远, C 更有可能会认为自己听到的不是汉语。 那么假设我们假定语言层同样而改变了通信设备层,情况会怎样?比如,将 电话机改为无线电。通信设备层假设改用无线电,那么就得学会使用无线电的方 法。因为语言层仍然在使用汉语协议,因此使用者能够全然和以往打电话时一样 正常通话(上图左下部分)。
那么,假设通信设备层使用电话机,而语言层改为英语的话情况又会怎样? 非常显然,电话机本身不会受限于使用者使用的语言。因此,这样的情况与使用汉语 通话时全然一样,依旧能够实现通话(上图右下部分)。
到此为止,读者可能会认为这些都是再简单只是的、理所当然的事。在此仅举出简单的样例,权作对协议分层及其便利性的一个解释,以加深对分层协议的理解。
前面仅仅是将协议简单地分为了两层进行了举例说明。然而,实际的分组通信协议 会相当复杂。 OSI 參考模型将这样一个复杂的协议整理并分为了易于理解的 7 个分层。 osi參考模型对通信中必要的功能做了非常好的归纳。网络project师在讨论协议 相关问题时也常常以osi參考模型的分层为原型。对于计算机网络的刚開始学习的人,学 习osi參考模型能够说是通往成功的第一步。只是,osi參考模型终究是一个“模型”,它也仅仅是对各层的作用做了一系列 粗略的界定,并没有对协议和接口进行具体的定义。它对学习和设计协议仅仅能起 到一个引导的作用。因此,若想要了解协议的很多其它细节,还是有必要參考每一个协 议本身的详细规范。很多通信协议,都相应了 OSI參考模型7个分层中的某层。通过这一点,可 以大致了解该协议在整个通信功能中的位置和作用。
在此,下面图为 例简单说明 OSI 參考模型中各个分层的主要作用。 为应用程序提供服务并规定应用程序中通信相关的细节。包含文件传输、电 子邮件、远程登录(虚拟终端)等协议。
将应用处理的信息转换为适合网络传输的格式,或将来自下一层的数据转换 为上层可以处理的格式。因此它主要负责数据格式的转换。
详细来说,就是将设备固有的数据格式转换为网络标准传输格式。不同设备 对同一比特流解释的结果可能会不同。因此,使它们保持一致是这一层的主要 作用。
负责建立和断开通信连接(数据流动的逻辑通路),以及数据的切割等数据 传输相关的管理。
起着可靠传输的作用。仅仅在通信两方节点上进行处理,而无需在路由器上 处理。
将传输数据到目标地址。目标地址能够是多个网络通过路由器连接而成的某 一个地址。因此这一层主要负责寻址和路由选择。
负责物理层面上互连的、节点之间的通信传输。比如与1个以太网相连的2 个节点之间的通信。
将0、1序列划分为具有意义的数据帧传送给对端(数据帧的生成与接收)。
负责0、1比特流(0、1序列)与电压的髙低、光的闪灭之间的互换。