簡述網絡分層模型
首先我們要知道為什么要對網絡進行分層,網絡分層是為了將網絡的通信過程劃分為小一些、簡單一些的部件,因此有助于各個部件的開發、設計和故障排除。通過網絡組件的標準化,允許多個供應商進行開發。通過定義在模型的每一層實現什么功能,鼓勵產業的標準化。 允許各種類型的網絡硬件和軟件相互通信。防止對某一層所做的改動影響到其他的層,這樣就有利于開發。
起初網絡分層是標準的七層,也就是我們所說的 OSI 七層模型。我們所知道的還有 TCP/IP 四層模型和 TCP/IP 五層模型。這又是怎么出來的,其實所謂的 TCP/IP 四層模型和 TCP/IP 五層模型是以 OSI 七層優化而來,把某些層進行合并了,其實本質上還是相同的,下面我們用五層模型進行分析。
七層模型與五層模型
1.物理層
物理層要解決的主要問題有兩個,第一物理層要盡可能地屏蔽掉物理設備和傳輸媒體,通信手段的不同,使數據鏈路層感覺不到這些差異,只考慮完成本層的協議和服務。第二給其服務用戶(數據鏈路層)在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流(一般為串行按順序傳輸的比特流)的能力,為此,物理層應該解決物理連接的建立、維持和釋放問題。在兩個相鄰系統之間唯一地標識數據電路。物理層主要功能是為數據端設備提供傳送數據通路、傳輸數據。
物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無線信道等。通信用的互連設備指DTE和DCE間的互連設備。DTE即數據終端設備,又稱物理設備,如計算機、終端等都包括在內。而DCE則是數據通信設備或電路連接設備,如調制解調器等。數據傳輸通常是經過DTE──DCE,再經過DCE──DTE的路徑?;ミB設備指將DTE、DCE連接起來的裝置,如各種插頭、插座。LAN中的各種粗、細同軸電纜、插頭,接收器,發送器,中繼器等都屬物理層的媒體和連接器。
2.數據鏈路層
數據鏈路層定義了在單個鏈路上如何傳輸數據。這些協議與被討論的各種介質有關。示例:ATM,FDDI等。數據鏈路層必須具備一系列相應的功能,主要有:如何將數據組合成數據塊,在數據鏈路層中稱這種數據塊為幀,幀是數據鏈路層的傳送單位;如何控制幀在物理信道上的傳輸,包括如何處理傳輸差錯,如何調節發送速率以使與接收方相匹配;以及在兩個網絡實體之間提供數據鏈路通路的建立、維持和釋放的管理。
物理鏈路:是由傳輸介質與設備組成的。原始的物理傳輸線路是指沒有采用高層差錯控制的基本的物理傳輸介質與設備。
數據鏈路:在一條物理線路之上,通過一些規程或協議來控制這些數據的傳輸,以保證被傳輸數據的正確性。實現這些規程或協議的硬件和軟件加到物理線路,這樣就構成了數據鏈路,從數據發送點到數據接收點所經過的傳輸途徑。當采用復用技術時,一條物理鏈路上可以有多條數據鏈路。
3.網絡層
網絡層是模型中的第三層,介于傳輸層和數據鏈路層之間,它在數據鏈路層提供的兩個相鄰端點之間的數據幀的傳送功能上,進一步管理網絡中的數據通信,將數據設法從源端經過若干個中間節點傳送到目的端,從而向運輸層提供最基本的端到端的數據傳送服務。主要內容有:虛電路分組交換和數據報分組交換、路由選擇算法、阻塞控制方法、X.25協議、綜合業務數據網(ISDN)、異步傳輸模式(ATM)及網際互連原理與實現。
4.傳輸層
傳輸層是參考模型中的第四層。該層協議為網絡端點主機上的進程之間提供了可靠、有效的報文傳送服務。其功能緊密地依賴于網絡層的虛擬電路或數據報服務。傳輸層定義了主機應用程序之間端到端的連通性。傳輸層也稱為運輸層,傳輸層只存在于端開放系統中,是介于低3層通信子網系統和高3層之間的一層,但是很重要的一層,因為它是源端到目的端對數據傳送進行控制從低到高的最后一層。
傳輸層的服務一般要經歷傳輸連接建立階段,數據傳送階段,傳輸連接釋放階段3個階段才算完成一個完整的服務過程。而在數據傳送階段又分為一般數據傳送和加速數據傳送兩種形式。傳輸層中最為常見的兩個協議分別是傳輸控制協議TCP和用戶數據報協議UDP。傳輸層提供邏輯連接的建立、傳輸層尋址、數據傳輸、傳輸連接釋放、流量控制、擁塞控制、多路復用和解復用、崩潰恢復等服務。
傳輸層的任務是根據通信子網的特性,最佳的利用網絡資源,為兩個端系統的會話層之間,提供建立、維護和取消傳輸連接的功能,負責端到端的可靠數據傳輸。在這一層,信息傳送的協議數據單元稱為段或報文。
5.應用層
應用層也稱為應用實體(AE),它由若干個特定應用服務元素(SASE)和一個或多個公用應用服務元素(CASE)組成。每個SASE提供特定的應用服務,例如文件運輸訪問和管理(FTAM)、電子文電處理(MHS)、虛擬終端協議(VAP)等。CASE提供一組公用的應用服務,例如聯系控制服務元素(ACSE)、可靠運輸服務元素(RTSE)和遠程操作服務元素
屬于應用的概念和協議發展得很快,使用面又很廣泛,這給應用功能的標準化帶來了復雜性和困難性。比起其它層來說,應用層需要的標準最多,但也是最不成熟的一層。但隨著應用層的發展,各種特定應用服務的增多,應用服務的標準化也開展了許多研究工作。