OSI/RM由兩類系統(tǒng)構成:7層的端系統(tǒng)(End-system)和3層或3層以下的中間系統(tǒng)。OSI/RM對層功能的描述與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡描述方式有所不同。除OSI的最高層(應用層)只定義了協(xié)議以外,ISO文本為下面6層都定義了“服務”(Service),因此,下6層由服務與協(xié)議(Protocol)共同構成完整的功能描述。
1、服務
OSI服務與電信領域的Service(譯作“業(yè)務”)的含義完全不同。電信領域的業(yè)務是用于描述電信業(yè)務提供商向電信業(yè)務使用者提供的服務,典型的電信業(yè)務有:話音與電報傳送業(yè)務、普通數(shù)據(jù)傳送業(yè)務、多媒體實時傳送業(yè)務等等。OSI服務則是對OSI協(xié)議層間操作關系的抽象。
在OSI服務定義(Service Definition)文本中,協(xié)議層間交換的信息(種類、信息內(nèi)部參數(shù)及用途)被稱為服務原語(Service Primitive)。由于對服務原語的定義不涉及其具體的表達格式,又稱之為抽象服務原語,因此,同一服務的服務原語在不同的硬軟件實現(xiàn)中其表達格式可能完全不同。在OSI文本中,廣泛使用“狀態(tài)變遷圖”(State Transition Diagram)來描述在服務訪問點(SAP,即Service Access Point)服務原語交換關系與狀態(tài)變遷關系;“時序圖”(Time Sequence Diagram)則用來描述服務原語在一對SAP間概念上的交換時序(抽象服務原語并不從一個系統(tǒng)傳送到另一個系統(tǒng))。
OSI的服務有兩類:面向連接的服務(Connection Oriented Service)和無連接服務(Connectionless Service )。前者類似于電話服務過程:在進行數(shù)據(jù)傳輸前,呼方必須向受呼方請求建立連接,在得到對方同意后才能在二者間建立起供數(shù)據(jù)傳輸用的抽象“連接”,從而進入數(shù)據(jù)傳輸階段;雙方在數(shù)據(jù)傳輸階段完成數(shù)據(jù)傳輸任務后,必須由某方提出拆除連接請求,連接拆除后整個服務過程結束。拆除連接的過程又有無確認方式和需確認方式,不同的服務可能采用一種或兩種拆除連接的方式。面向連接服務較為復雜,但所提供的傳輸服務較為可靠。有連接服務在路徑選擇上與無連接方式有所不同,每個連接僅需在建立連接階段進行一次。
無連接服務像郵政服務,每個基本數(shù)據(jù)單元像郵件那樣帶上目的地址,經(jīng)過中間網(wǎng)絡節(jié)點(等效于郵政系統(tǒng)的郵件中轉站)選擇路徑后被逐級轉發(fā)到目的地。無連接服務的每個基本數(shù)據(jù)單元都需要選擇各自的路徑,因此,同一對通信對象間的不同數(shù)據(jù)單元可能會選擇不同的路徑。無連接服務簡單,但通常傳輸不太可靠,可能發(fā)生數(shù)據(jù)單元錯序、丟失、重復等情況。
2、協(xié)議(Protocol)
在OSI/RM之中,所謂協(xié)議是指同層(或同一子層)實體(Entity)之間允許交換的信息格式規(guī)定和交換規(guī)程。協(xié)議使用的基本信息稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU,即Protocol Data Unit),其種類、內(nèi)部字段的意義及編碼、各比特的傳輸順序,在協(xié)議文本中都必須給予詳細的定義。ISO文本常采用兩種方式來描述PDU交換規(guī)程:非形式化技術和形式化技術。前者采用文字描述加狀態(tài)變遷圖/表的方式進行;后者要求使用形式化描述技術(FDT,即Formal Definition Technique)。
由于自然語言可能產(chǎn)生二義性,對文本理解的不同可能會影響協(xié)議實現(xiàn)與文本原意之間的一致性(Conformity)。盡管在該類文本中都附有描述協(xié)議狀態(tài)變遷的狀態(tài)變遷圖(State Transition Diagram)或狀態(tài)變遷表(State Transition Table),但由于二者仍然是非形式化的描述方法,難以保證協(xié)議的正確性和完整性。有不少用非形式化描述技術定義的協(xié)議在使用多年之后還發(fā)現(xiàn)有錯誤,因此人們開始研究形式化描述技術(FDT)。圖1畫出了在層次型數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)在網(wǎng)中的流動與變化過程。
圖1:層次型網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳送過程示意圖
如圖1所示,上一層交給下一層的用戶數(shù)據(jù),每經(jīng)過一層都被加上該層協(xié)議頭形成該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU,即Protocol Data Unit),然后交給下一層進行類似處理,最后到達物理層傳輸線路后,以二進制位流形式發(fā)出。收方則進行反向操作,每經(jīng)過一層,該層協(xié)議實體根據(jù)協(xié)議頭內(nèi)容進行相應處理后,將除去協(xié)議頭的上一層的PDU交給上一層,直到最后還原成應用系統(tǒng)的用戶數(shù)據(jù)。每一層的協(xié)議文本對PDU的種類、用途、格式(包括參數(shù))和合法順序關系和應答關系都作了明確的規(guī)定,發(fā)送方發(fā)出的PDU到達對方同層實體中原則上不變(個別PDU的參數(shù)因協(xié)議不同可能變化),就像同層實體間在直接交換PDU一樣。
大家應當理解,同層實體間PDU的對等通信關系是虛擬通信關系,實際傳輸過程是在同一系統(tǒng)中沿空心粗箭頭方向傳輸,通過物理通信介質(zhì)傳至對方。在這一點上,OSI/RM與其他層次型結構網(wǎng)絡的傳輸過程一樣。OSI/RM與其他層次型網(wǎng)絡不同之處在于,由于它明確地定義了“服務”的概念,因此,圖1中的空心箭頭實際代表層間服務原語的交換。可以想見,在OSI/RM中,同一系統(tǒng)中鄰層的信息交換不能以PDU的形式進行,而是以交換服務原語的方式完成。這也是OSI/RM十分復雜的原因之一。
ITU與ISO在對OSI/RM中的下3層協(xié)議描述的觀察點是不同的。欲進一步了解的請進入。
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