第二章 OSI参考模型

    2.1通信协议的概念与层次结构

    从通信的硬件设备来看，有了终端、信道和交换设备就能接通两个用户了，但是要顺利地进行信息交换，或者说通信网要正常运转那是不够的。尤其是自动化程度越高，人的参与越少，就更显得如此。为了保证通信要正常进行，必须事先作一些规定，而且通信双方要正确执行这些规定。例如，电话网中有规定的信令方式，数据通信中要有传输控制规程等。我们把这种通信双方必须遵守的规则和约定称为协议或规程。

    协议的要素包括语法、语义和定时。语法规定通信双方“如何讲”。即确定数据格式、数据码型、信号电平等；语义规定通信双方“讲什么”，即确定协议元素的类型，如规定通信双方要发出什么控制信息、执行什么动作和返回什么应答等；定时关系则规定事件执行的顺序，即确定链路通信过程中通信状态的变化，如规定正确的应答关系等。

    可见协议能协调网的运转，使之达到互通、互控和互换的目的。那么如何来制定协议呢？由于协议十分复杂，涉及面很广，因此在制定协议时经常采用的方法是分层法。分层法最核心的思路是上一层的功能是建立在下一层的功能基础上，并且在每一层内均要遵守一定的规则。

    层次和协议的集合称为网络的体系结构。体系结构应当具有足够的信息，以允许软件设计人员给每层编写实现该层协议的有关程序，即通信软件。许多计算机制造商都开发了自己的通信网络系统，例如IBM公司从60年代后期开始开发了它的系统网络体系结构（SNA），并于1974年宣布了SNA及其产品；数字设备公司（DEC）也发展了自己的网络体系结构（DNA）。各种通信体系结构的发展增强了系统成员之间的通信能力，但是同时也产生了不同厂家之间的通信障碍，因此迫切需要制定全世界统一的网络体系结构标准。负责制定国际标准的ISO吸取了IBM的SNA和其它计算机厂商的网络体系结构，提出了开放系统互连（Open System Interconnection）参考模型（简称OSI-RM），按照这个标准设计和建成的计算机网络系统都可以互相连接。

    2.2OSI参考模型及各层功能

    2.2.1OSI参考模型

    OSI参考模型如图2-1所示。它采用分层结构化技术，将整个网络的通信功能分为7层。由低层至高层分别是：物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。每一层都有特定的功能，并且上一层利用下一层的功能所提供的服务，

    在OSI参考模型中，各层的数据并不是从一端的第N层直接送到另一端的，第N层的数据在垂直的层次中自上而下地逐层传递直至物理层，在物理层的两个端点进行物理通信，我们把这种通信称为实通信。而对等层由于通信并不是直接进行，因而称为虚拟通信。

    应该指出，OSI-RM只是提供了一个抽象的体系结构，从而根据它研究各项标准，并在这些标准的基础上设计系统。开放系统的外部特性必须符合OSI参考模型，而各个系统的内部功能是不受限制的。