上节内容：数据通信原理

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1.计算机网络体系结构

体系结构: 研究系统中各组成成分及其关系的一门学科。

计算机网络体系结构:  定义和描述一组用于计算机及其通信设施之间互连的标准和规范的集合，遵循这组规范可以很方便地实现计算机设备之间的通信。

相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。 “分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。

开放系统互连参考模型OSI/RM：只要遵循 OSI 标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循这同一标准的其他任何系统进行通信。

2.OSI/RM的设计原理

1、 分解  

分解: 将整个系统划分为若干易于实现和控制的子模块，并通过对各子模块的功能、交换的数据结构和时序进行约定，协调模块之间的动作，保证系统设计的合理性和互操作性。  

可以根据各子模块的依赖关系，使用结构化的设计和实现方法，采用具有层次结构的模型与之对应。

2、 抽象    

标准的提出应当独立于实现的具体环境， OSI/RM的确立采用了三级抽象技术。

第一级抽象：提出OSI/RM，建立计算机网络在概念和功能上的框架，包括确定OSI的层次模型，以及公共术语、属性和子模块的功能等；

第二级抽象：提出OSI服务定义，在OSI/RM的基础上，定义各个子模块可提供的服务（即确定各个子模块的外观特性）。

第三级抽象：定义OSI协议规范，定义一组为确保子模块服务的提供而应遵循的规则（协议）

OSI的最大优势：引入层的概念，在定义接口的基础上，各层可以独立设计、更新，甚至替换。

OSI特点：  

（1） 互连的系统必须具有相同的层次结构；

（2） 只有相同层次的实体（功能的实施者）才能进行有意义的通信，并且只能借助于其下层的服务来实现。

3.OSI的层次-七层体系结构

(1) 物理层（PH），确定物理设备接口，提供点－点的比特流传输的物理链路；

(2) 数据链路层（DL），利用差错处理技术，提供高可靠传输的数据链路；  

(3) 网络层（N），利用路由技术，实现用户数据的端－端传输；

(4) 运输层（T），屏蔽子网差异，以及用户要求和网络服务之间的差异；

(5) 会话层（S），提供控制会话和数据传输的手段；

(6) 表示层（P），解决异种系统之间的信息表示问题，屏蔽不同系统在数据表示方面的差异；

(7) 应用层（A），利用下层的服务，满足具体的应用要求。

4.OSI基本术语

 “层”：开放系统的逻辑划分，代表功能上相对独立的一个子系统。

（N）层表示OSI层次结构中的任一层，

（N＋1）层表示指定层次的上邻层

（N－1）层表示指定层次的下邻层。

“层功能”：本层具有的通信能力（内在的通信能力，由标准指定）。  

“层服务”：本层向上邻层提供的通信能力。根据OSI增值服务的原则，本层的服务应是下邻层服务与本层功能的之和。

即：（N）服务＝（N）功能＋（N－1）服务

 “层协议”：为保证层功能的实现和层服务的提供而定义的一组有关通信方面的、在语义、语法和时序方面的约定。有时，同一层次中可能定义多个协议，只有执行相同协议的系统之间才能进行通信。  

“层实体”：层功能实现的真正承担者（相应的硬软件）。

 “层用户”：层服务的使用者（上邻层实体）。

5.OSI的层间通信

相邻层之间通信：相邻层之间通信发生在相邻的上下层之间，属于局部问题，标准中只定义了通信的内容（服务原语），未规定这些内容的具体表现形式和层间通信实现的具体方法。

对等层之间通信：对等层是指不同开放系统中的相同层次，对等层之间通信发生在不同开放系统的相同层次之间，对等层实体之间的信息交换，通过PDU（协议数据单元）进行交换。 OSI着每一层的都定义了协议数据单元的格式。  

对等层之间的通信是目的， 相邻层之间的通信是手段。

通过相邻层之间的通信，实现对等层之间的通信。

6.OSI的服务原语

服务原语是层服务被引用的工具。  

服务原语主要分为两大类：

①无确认的原语类型：发出的请求原语无需对方予以确认。XXXX.REQ 和XXXX.IND 

②有确认的原语类型：发出的请求原语要求得到确认。              

XXXX.REQ          XXXX.IND            

XXXX.CNF          XXXX.RSP  或XXXX.REQ        

XXXX.IND           XXXX.CNF

服务原语确定了相邻层次之间的接口。

上邻层利用服务原语来通知下邻层要做什么；下邻层利用服务原语来通知上邻层已做了什么。   OSI标准仅定义了服务原语的内容。

网络层向上层提供的服务原语：

N-conn Req/Ind         01

N-conn Resp/Conf     02

N-data Req/Ind          03

N-dis   Req/Ind           04

7.OSI的数据类型

数据单元（DU） ：OSI环境中交换的数据。

服务数据单元（SDU）： 相邻层间交换的数据单元，SDU为服务原语的表现形式。

接口数据单元（IDU）： 相邻层界面上体现的数据单元   IDU＝SDU＋ 接口控制信息。

协议数据单元（PDU）：对等层间交换的数据单元， PDU的内容和格式由协议精确地定义。 （N）PDU作为（N－1）SDU的一部分，传递给下层，直至对等层实体。

OSI环境下数据单元之间的关系如图所示：

8. OSI通信的特点

1.规定接口，有利于各个子模块的独立设计，提高设计的灵活性和兼容性；

2.严格定义交换的信息，有利于互操作；

3.层次过多，数据处理过多，耗费了大量的资源；

4.控制信息层层增加，通信效率随着层次的增加而降低。