協議分層和OSI參考模型的理解

2021-09-08 12:31:26 字數 1797 閱讀 8462

在計算機網路和通訊中,我們經常會聽到「協議」這個詞,比如我們在網際網路中經常使用的ip、tcp、http等,我們平時在收發電子郵件或者是進行主頁獲取資訊可能並不會注意到「協議」的作用,但是一旦我們重新配置網路的連線、修改網路設定時,那就就必須要設計到我們的「協議」了。

那麼到底什麼是協議呢?百科給的解釋是:「協議,網路協議的簡稱,網路協議是通訊計算機雙方必須共同遵從的一組約定。如怎麼樣建立連線、怎麼樣互相識別等。只有遵守這個約定,計算機之間才能相互通訊交流。它的三要素是:語法、語義、時序。為了使資料在網路上從源到達目的,網路通訊的參與方必須遵循相同的規則,這套規則稱為協議(protocol),它最終體現為在網路上傳輸的資料報的格式。」

簡單的來說,「協議」就是計算機與計算機之見通過網路實現通訊時實現達成的一種「約定」。這種「約定」使那些由不同廠商的裝置、不同的cpu以及不同作業系統組成的計算機之間,只要遵循相同的協議就可以實現通訊。

舉乙個簡單的例子,三個來自不同國家的人a、b、c,a會說漢語,b會說英語,c漢語和英語都會說。

那麼我們就可以看出來,生活中的語言就像是計算機中的協議一樣,我們之間的對話就是「通訊」,說話的內容也就是我們在網路中傳送的「資料」了。這樣的話我們就很好理解了,如果a和b進行對話,語言不通便無法交流,而c無論是和a還是b都可以進行交流,因為他們之間有共同的語言,也可以說是一種共同的「協議了」。

人們平常說話的時候,能夠根據對方的語義、聲音或者表情,合理的調整自己的表達方式和所要傳達的內容。但是計算機做不到這一點。因此,在設計電腦程式與硬體時,要充分考慮通訊過程中可能會遇到的各種異常以及對異常的處理。在實際遇到問題時,正在通訊的計算機之見也必須具備相應的裝置和程式以應對異常。

在計算機通訊中,事先達成乙個詳細的約定,並遵循這一約定進行處理尤為重要。這種約定能夠其實就是「協議」。

ios提出了作為通訊協議設計指標的osi參考模型,模型將通訊協議分為了7層,通過分層,將複雜的網路協議更加簡單化。在這一分層的模型中,每乙個分層都接收由下一層提供的特定服務,並且負責為自己的上一層提供服務。上下層之見進行互動所遵守的約定被稱為「介面」,同一層的被稱為「協議」。那麼分層的作用就在於可以細分通訊功能,更加易於單獨實現每個分層的協議,並且界定各個分層的具體責任和義務。當然了,它也有不好的一面,比如過度的模組化將會使得處理變得更加沉重,每個模組之間的處理也要涉及到很多的邏輯問題。下面是圖例:

7應用層

6表示層

5會話層

4傳輸層

3網路層

2資料鏈路層

1物理層

分層名稱

功能每層功能概覽

7應用層

針對特定應用的協議。

針對每個應用的協議。

6表示層

裝置固有資料格式和網路標準資料格式的轉換。

接收不同表現形式的資訊,如文字流、影象、聲音等。

5會話層

通訊管理。負責建立和斷開通訊連線(資料流動的邏輯通路)。管理傳輸層以下的分層。

如何建立連線,何時斷開連線以及保持多久的連線?

4傳輸層

管理兩個節點之間的資料傳輸。負責可靠傳輸(確保資料被可靠的傳送到制定目標)。

是否有資料丟失?

3網路層

位址管理與路由選擇。

經過哪個路由傳到目標位址。

2資料鏈路層

互連裝置之間傳送和識別資料幀。

資料幀與位元流之間的轉換以及分段**。

1物理層

以「0」和「1」代表電壓的高低、燈光的閃滅。界定聯結器和網路的規格。

位元流與電子訊號之間的切換以及聯結器與網線之間的規格。

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