淺論ISO網絡體系結構

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物理層是osi參考模型的最低層,且與物理傳輸介質相關聯,如何談ISO網絡體系結構?

淺論ISO網絡體系結構

【摘要】osi參考模型(開放式系統互聯模)將整個網絡通信的功能劃分爲7個層次。文章對這七個層次做了深入的探討。

【關鍵詞】物理層;數據鏈路層;網絡層;傳輸層;會話層

計算機網絡的體系結構就是指計算機網絡的各層及其協議的集合,或計算機網絡及其部件所應完成的功能。計算機網絡的體系結構存在的目的就是使不同計算機廠家的計算機能夠相互通信,以便在更大的範圍內建立計算機網絡。

國際標準化組織iso於1983年正式提出了一個七層參考模型,叫做開放式系統互聯模型(通稱iso/osi)。[1]osi參考模型將整個網絡通信的功能劃分爲7個層次,由底層到高層分別是物理層、鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。每層完成一定的功能,都直接爲其上層提供服務,並且所有層次都互相支持。第4層到第7層主要負責互操作性,而1~3層則用於創造兩個網絡設備間的物理連接。

一、第1層:物理層

物理層是osi參考模型的最低層,且與物理傳輸介質相關聯,該層是實現其他層和通信介質之間的接口。物理層協議是各種網絡設備進行互聯時必須遵守的低層協議。

物理層爲傳送二進制比特流數據而激話、維持、釋放物理連接提供機械的、電氣特徵、功能的、規程性的特性。這種物理連接可以通過中繼系統,每次都在物理層內進行二進制比特流數據的編碼傳輸。這種物理連接允許進行今雙工或半雙工的二進制比特流傳輸的通

物理層相應設備包括網絡傳輸介質(如同軸電纜、雙絞線、光纜、無線電、紅外等)和連接器等,以及保證物理通信的相關設備,如中繼器、共享式hub、信號中繼、放大設備等。

二、第2層:數據鏈路層

數據鏈路層是osi參考模型的第2層,介於物理層與網絡層之間,其存在形式分爲物理鏈路與邏輯鏈路。

設立數據鏈路層的主要目的是利用在物理層所建立的原始的、有差錯的物理連接線路變爲對網絡層無差錯的數據鏈路,因此數據鏈路層必須有鏈路管理、幀傳輸、流量控制、差錯控制等功能。數據鏈路層所關心的主要是物理地址、網絡拓撲結構、線路選擇與規劃等。

數據鏈路層的數據傳輸是以幀爲單位。在osi中,幀被稱爲數據鏈路協議數據單元,它把從物理層來的原始數據打包成幀。數據鏈路層負責幀在計算機之間的無差錯信息傳遞。

數據鏈路層設備主要包括:網絡接口卡(nic)及其驅動程序、網橋、二層交換機等。

三、第3層:網絡層

網絡層是osi參考模型中最複雜、最重要的一層。這一層定義網絡操作系統通信用的協議,爲信息確定地址,把邏輯地址和名字翻譯成物理的地址。它也確定從信源機(源節點)沿着網絡到信宿機(目的節點)的路由選擇,並處理交通問題,例如交換、路由和對數據包阻塞的控制。

網絡層的主要提供以下功能

1. 路徑選擇與中繼。路徑選擇是指在通信子網中,爲源節點和中間節點選擇後繼節點,以便將報文分組傳送到目的節點。“最短時間”是選擇路徑的標準。[2]

2. 流量控制。網絡中鏈路層、網絡層、傳輸層等都存在流量控制問題,其控制方法大體相一致。其目的是防止通信量過大造成通信於網性能下降。

3. 擁塞控制。當到達通信子網中某一部分的.分組數高於一定的水平,使得該部分網絡來不及處理這些分組時,就會使這部分以至整個網絡的性能下降。擁塞控制的主要任務是保證網絡高性能運轉,保證子網不被它的用戶發送的數據所淹沒。