網(wǎng)絡(luò )7層協(xié)議
物理層(physical layer)的主要功能是完成相鄰結點(diǎn)之間原始比特流傳輸。物理層協(xié)議關(guān)心的典型問(wèn)題是使用什么樣的物理信號來(lái)表示數據0和1。1位持續的時(shí)間多長(cháng)。數據傳輸是否可同時(shí)在兩個(gè)方向上進(jìn)行。最初的廉潔如何建立以及完成通信后連接如何終止。物理接口(插頭和插座)有多少針以及各針的作用。物理層的設計主要涉及物理層接口的機械、電氣、功能和過(guò)電特性,以及物理層接口連接的傳輸介質(zhì)等問(wèn)題。物理層的實(shí)際還涉及到通信工程領(lǐng)域內的一些問(wèn)題。
數據鏈路層:
數據鏈路層(data link layer)的主要功能是如何在不可靠的物理線(xiàn)路上進(jìn)行數據的可靠傳輸。數據鏈路層完成的是網(wǎng)絡(luò )中相鄰結點(diǎn)之間可靠的數據通信。為了保證書(shū)覺(jué)得可靠傳輸,發(fā)送出的數據針,并按順序傳送個(gè)針。由于物理線(xiàn)路不可靠,因此發(fā)送方發(fā)出的數據針有可能在線(xiàn)路上出錯或丟失,從而導致接受方無(wú)法正確接收數據。為了保證能讓接收方對接收到的數據進(jìn)行正確的判斷,發(fā)送方位每個(gè)數據塊計算出CRC(循環(huán)冗余檢驗)并加入到針中,這樣接收方就可以通過(guò)重新計算CRC來(lái)判斷接收到的數據是否正確。一旦接收方發(fā)現接收到的數據有錯誤,則發(fā)送方必須重新傳送這一數據。然而,相同的數據多次傳送也可能是接收方收到重復的數據。
數據鏈路層要解決的另一個(gè)問(wèn)題是防止高速發(fā)送方的數據把低速接收方“淹沒(méi)”。因此需要某種信息流量控制機制使發(fā)送方得知接收方當前還有多少緩存空間。為了控制的方便,流量控制常常和差錯處理一同實(shí)現。
在廣域網(wǎng)中,數據鏈路層負責主機IMP、IMP-IMP之間數據的可靠傳送。在局域網(wǎng)中,數據鏈路層負責制及之間數據的可靠傳輸。
網(wǎng)絡(luò )層:
網(wǎng)絡(luò )層(network layer)的主要功能是完成網(wǎng)絡(luò )中主機間的報文傳輸,其關(guān)鍵問(wèn)題之一是使用數據鏈路層的服務(wù)將每個(gè)報文從源端傳輸到目的端。在廣域網(wǎng)中,這包括產(chǎn)生從源端到目的端的路由,并要求這條路徑經(jīng)過(guò)盡可能少的IMP。如果在子網(wǎng)中同時(shí)出現過(guò)多的報文,子網(wǎng)就可能形成擁塞,因為必須加以避免這種情況的出現。
當報文不得不跨越兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò )時(shí),又會(huì )帶來(lái)很多新問(wèn)題。比
在單個(gè)局域網(wǎng)中,網(wǎng)絡(luò )層是冗余的,因為報文是直接從一臺計算機傳送到另一臺計算機的,因此網(wǎng)絡(luò )層所要做的工作很少。
傳輸層:
傳輸層(transport layer)的主要功能是實(shí)現網(wǎng)絡(luò )中不同主機上的用戶(hù)進(jìn)程之間可靠的數據通信。
傳輸層要決定會(huì )話(huà)層用戶(hù)(最終對網(wǎng)絡(luò )用戶(hù))提供什么樣的服務(wù)。最好的傳輸連接是一條無(wú)差錯的、按順序傳送數據的管道,即傳輸層連接時(shí)真正的點(diǎn)到點(diǎn)。
由于絕大多數的主機都支持多用戶(hù)操作,因而機器上有多道程序就意味著(zhù)將有多條連接進(jìn)出于這些主機,因此需要以某種方式區別報文屬于哪條連接。識別這些連接的信息可以放入傳輸層的報文頭中除了將幾個(gè)報文流多路復用到一條通道上,傳輸層還必須管理跨網(wǎng)連接的建立和取消。這就需要某種命名機制,使機器內的進(jìn)程能夠講明它希望交談的對象。另外,還需要有一種機制來(lái)調節信息流,使高速主機不會(huì )過(guò)快的向低速主機傳送數據。盡管主機之間的流量控制與IMP之間的流量控制不盡相同。
會(huì )話(huà)層:
會(huì )話(huà)層(SESSION LAYER)允許不同機器上的用戶(hù)之間建立會(huì )話(huà)關(guān)系。會(huì )話(huà)層循序進(jìn)行類(lèi)似的傳輸層的普通數據的傳送,在某某些場(chǎng)合還提供了一些有用的增強型服務(wù)。允許用戶(hù)利用一次會(huì )話(huà)在遠端的分時(shí)系統上登陸,或者在兩臺機器間傳遞文件。
會(huì )話(huà)層提供的服務(wù)之一是管理對話(huà)控制。會(huì )話(huà)層允許信息同時(shí)雙向傳輸,或任一時(shí)刻只能單向傳輸。如果屬于后者,類(lèi)似于物理信道上的半雙工模式,會(huì )話(huà)層將記錄此時(shí)該輪到哪一方。一種與對話(huà)控制有關(guān)的服務(wù)是令牌管理(token management)。有些協(xié)議會(huì )保證雙方不能同時(shí)進(jìn)行同樣的操作,這一點(diǎn)很重要。為了管理這些活動(dòng),會(huì )話(huà)層提供了令牌,令牌可以在會(huì )話(huà)雙方之間移動(dòng),只有持有令牌的一方可以執行某種關(guān)鍵性操作。另一種會(huì )話(huà)層服務(wù)是同步。如果在平均每小時(shí)出現一次大故障的網(wǎng)絡(luò )上,兩臺機器簡(jiǎn)要進(jìn)行一次兩小時(shí)的文件傳輸,試想會(huì )出現什么樣的情況呢?每一次傳輸中途失敗后,都不得不重新傳送這個(gè)文件。當網(wǎng)絡(luò )再次出現大故障時(shí),可能又會(huì )半途而廢。為解決這個(gè)問(wèn)題,會(huì )話(huà)層提供了一種方法,即在數據中插入同步點(diǎn)。每次網(wǎng)絡(luò )出現故障后,僅僅重傳最后一個(gè)同步點(diǎn)以后的數據(這個(gè)其實(shí)就是斷點(diǎn)下載的原理)。
表示層:
表示層(presentation layer)用于完成某些特定功能,對這些功能人們常常希望找到普遍的解決辦法,而不必由每個(gè)用戶(hù)自己來(lái)實(shí)現。表示層以下各層只關(guān)心從源端機到目標機到目標機可靠的傳送比特流,而表示層關(guān)心的是所傳送的信息的語(yǔ)法和語(yǔ)義。表示層服務(wù)的一個(gè)典型例子就是大家一致選定的標準方法對數據進(jìn)行編碼。大多數用戶(hù)程序之間并非交換隨機比特,而是交換諸如人名、日期、貨幣數量和發(fā)票之類(lèi)的信息。這些對象使用字符串、整型數、浮點(diǎn)數的形式,以及由幾種簡(jiǎn)單類(lèi)型組成的數據結構來(lái)表示的。
在網(wǎng)絡(luò )上計算機可能采用不同的數據表示,所以需要在數據傳輸時(shí)進(jìn)行數據格式轉換。為了讓采用不同數據表示法的計算機之間能夠相互通信而且交換數據,就要在通信過(guò)程中使用抽象的數據結構來(lái)表示所傳送的數據。而在機器內部仍然采用各自的標準編碼。管理這些抽象數據結構,并在發(fā)送方將機器的內部編碼轉換為適合網(wǎng)上傳輸的傳送語(yǔ)法以及在接收方做相反的轉換等噢年工作都是由表示層來(lái)完成的。
另外,表示層還涉及數據壓縮和解壓、數據加密和解米等工作(winrar的那一套)。
應用層:
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