電腦詞典/開放式系統互聯(OSI)模型 Open Systems Interconnection(OSI)Model

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【名稱】:開放式系統互聯(OSI)模型 Open Systems Interconnection(OSI)Model

【解釋】:  OSI模型是國際標准化組織創建的壹種標准。它爲開放式系統環境定義了壹種分層模型,其中,如果兩個系統采用了相同的OSI層通信協議,那麽,在壹台計算機上運行的壹個進程就可以和另壹台計算機上的類似進程通信。圖O-8示意了OSI模型。在壹次通信會話期間,在各個計算機的每個層運行的進程相互通信。最底層定義了實際的物理部件,如連接器和電纜,以及系統間的數據位的電子傳輸。在此之上的壹些層定義數據包裝和尋址方式。再向上的層定義保持通信會話生存的方式。最後,最高的層描述應用如何利用下面的通信系統來和其它系統上的應用進行交互。

       OSI模型的設計是爲了幫助開發人員創造可以與多廠商産品系列兼容的應用程序,以及增進開放和互操作的聯網系統。雖然OSI還沒有擺脫只是壹種計劃的局面,但是它的模型仍然被用于描述和定義不同廠商的産品如何通信。圖O-9示意了OSI協議棧和其它協議棧之間的比較情況。

       協議是以軟件驅動程序的形式被裝載到計算機中的。協議棧的每壹層都定義壹些特定的功能。當最高層的應用程序需要發送消息到網絡上的其它系統時,這個應用程序就和下面的層進行交互。這個請求是在壹個層進行包裝,並向下傳送到下壹個層的,它將增加壹些和這個層處理功能相應的信息,在壹個分組內産生壹個新的分組的應用程序需要發送消息到網絡上的其它系統時,這個應用程序就和下面的層進行交互。這個請求是在壹個層進行包裝,並向下傳送到下壹個層的,它將增加壹些和這個層處理功能相應的信息,在壹個分組內産生壹個新的分組。然後,這個分組被向下傳遞到下壹個層,並且這個過程將繼續,如圖O-10所示。每個層都向這個消息分組增加信息,並且這個信息將被接收系統的協議棧的相應層進行讀取。按照這個方式,每個協議層與它對應的協議層進行通信以完成通信。

       每個層定義通信子系統必須遵守的規則和規程,以達到和其它系統對等進程進行通信的目的。下面列出了通信子系統處理進程的壹些例子:

        在應用程序之間相互協作和交互,以及對語法和數據表示的差異進行翻譯。

        在全雙工或半雙工模式下的數據交換管理。

        面向連接的會話管理(這是指監控和維護兩個系統間的通信通道)。

        網絡路由選擇和尋址過程。

        網絡驅動程序(這是指爲傳輸做准備而將數據編幀)。

        網絡接口卡功能(這是指在網絡介質上傳輸電子、光或無線電信號)。

       産品開發人員利用協議標准來創造能夠和其它廠商的産品進行相互操作的産品。例如,底層的壹些層定義了硬件接口技術,壹個在這壹層次設計硬件驅動程序的開發人員,將遵守在這壹層定義的規則。

       在壹次實際的通信會話中,在協議棧中的每個層和在其它系統的對等層進行通信,但這是通過對被傳送到下壹較低協議層的分組加上它需要通信的信息來實現的。如前所述,這個過程在“分層體系結構”中有更詳細的介紹。

       下面介紹網絡協議。在進行任何通信層的工作之前,妳必須安裝了網絡硬件——物理層,因而物理層被首先介紹。

       物理層 物理層定義接口的物理特性,例如機械部件和連接器,電器特性,如表示二進制值的電壓級,和功能性特性,如建立、維護和拆除物理鏈路。用于數據通信的著名物理層接口包括EIARS-232和RS-449,RS449是RS232的後繼,它允許更長的電纜距離。著名的局域網(LAN)系統是以太網、令牌網和光纖分布式數據接口(FDDI)網。

       數據鏈路層 數據鏈路層定義在兩個系統的物理連接之間發送和接收信息的規則。這壹層爲進行傳輸,對數據進行編碼和編幀,另外還提供出錯檢測和控制。由于數據鏈路層已經能夠提供對出錯的控制,所以更高的層就不再需要處理這種服務了。然而,當使用可靠傳輸介質時,在這壹層不進行出錯控制,而是在更高的層執行這種工作,這將可以提供更高的性能。網橋在協議棧的這壹層進行操作。下面是壹些用于數據鏈路層的通用協議:

        高級數據鏈路控制規程(HDLC)和相應的同步、面向位的協議。

        LAN驅動程序和訪問方式,例如以太網和令牌環。

        快速分組廣域網,例如幀中繼和異步傳輸模式(ATM)。

        Microsoft的網絡驅動程序接口規範(NDIS)。

        Novell的開放數據鏈路接口(ODI)。

       網絡層 網絡層定義爲在系統之間開辟和維護網絡路徑的協議。它和數據傳輸和交換過程有關,而對上面的層隱藏了這些過程。路由器在網絡層進行操作。網絡層可以查看分組地址以確定路由選擇的方式。如果壹個分組是被編址到壹個本地網絡上的工作站的,那麽它就被直接送到那裏。如果它是被編址到其它段的壹個網絡的,那麽這個分組就被送到壹個路由選擇服務那裏,再在網絡上被轉發。下面是壹些用于網絡層的通用協議:

        因特網協議(IP)。

        X.25協議。

        Novell的網間分組交換(IPX)。

        Banyan的VINES網間互聯協議(VIP)。

       運輸層 運輸層爲在系統間移動信息提供了壹種高級控制,包括更加複雜的出錯處理、優先分級和安全性特征。運輸層通過在兩個端系統間提供面向連接的服務,提供了高質量的服務和准確的傳遞。它控制分組的次序、節制通信流和識別重分組。運輸層對編址分組的信息賦予壹個跟蹤號,這個跟蹤號在目的地將被檢查。如果分組丟失了數據,在接收端的運輸層協議和在發送系統的運輸層聯系,對這個分組進行重發。這壹層保證了所有數據都接收,並且是按正確的次序被接收。壹個邏輯電路(Logical Circuit)就象壹個專用連接,可以建立邏輯電路來在系統間提供可靠的傳輸。下面列出了可以提供面向連接服務的非OSI運輸層協議:

        網間傳輸控制協議(TCP)。

        Internet用戶數據報協議(UDP)。

        Nove1l串行分組交換(SPX)。

        Banyan VINES進程間通信協議(VIPC)。

       口Microsoft NetBIOS/NetBEUI。

       會話層 會話層通過使用會話技術或對話,協調系統間的信息交換。並不總是需要對話,但是壹些應用程序在壹個連接暫時失效時,可能需要知道從哪裏重新開始傳送數據,或可能需要壹個固定間隔的對話以確定壹組數據已經發送完畢,可以開始發送新的數據了。

       表示層 表示層上的協議是工作站上運行的操作系統和應用程序的壹部分。爲了顯示或打印信息,在這壹層對信息格式化。數據內的代碼(例如標簽或特定的圖形序列)將被解釋。在這壹層還進行數據加密和其它字符集的翻譯。

       應用層 應用層用于定義壹系列應用程序,這些應用程序處理文件傳輸、終止會話和消息交換(例如電子函件)。應用使用這壹層定義的過程來訪問下面的網絡服務。下面列出OSI應用層協議:

        虛擬終止。

        文件傳輸訪問和管理(FTAM)。

        分布式事務處理(DTP)。

        信報處理系統(X.400)。

        目錄服務(X.500)。

       圖O-11示意了數據從壹個系統到另壹個系統的過程中,如何流過協議棧和傳輸介質的。數據從應用層和表示層開始,在這裏壹個用戶使用壹個網絡應用,例如電子函件系統。對服務的請求,穿越表示層到達會話層,在這裏開始對信息編分組的過程。在兩個系統間可以開辟壹個面向連接的通信會話,以提供可靠的傳輸。壹旦會話被建立,協議層開始以合適的方式交換信息。

       相關條目:Connection-Oriented and Connectionless Protocols面向連接和無連接協議;Layered Architecture 分層體系結構;Packet 分組;Protocol Data Unit協議數據單元;Protocols,Communication通信協議;ProtocolStack 協議棧。

【序號】:581

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