协议分层的基本原理

1、2022/9/131第二章 协议分层的基本原理2022/9/1322.1 OSI/RM概述2.1.1 OSI/RM的目的2.1.2 开放系统的基本概念实系统开放的实系统开放系统是开放实系统中与OSI有关的部分图2-1 OSI/RM的三级抽象示意OSI的体系结构OSI的服务定义OSI的协议规范包括所有可能的服务、协议及其实现包括所有可能的协议及其实现包括所有可能的实现 2.1.3 开放系统互连环境（1）网络环境（2）开放系统互连环境，即OSI环境（OSIE）（3）实系统环境2022/9/133图2-4 开放系统互连环境的示意图应用层会话层表示层传输层网络层数据链路层物理层应用层会话层表示层传输层

2、网络层数据链路层物理层APAP物理媒介物理媒介中继开放系统OSI环境端开放实系统端开放系统端实系统端开放实系统端开放系统端实系统连接网络环境2022/9/1342.2 分层原理分层是一种构造技术把网络看成是一些逻辑上相连（垂直排列）的层次组成每层都在下层提供的服务上增加一定的功能，这些功能加到一起为上一层提供服务分层能把一个完整的问题，分成许多较小的问题分层的另一个主要目的是保证层次之间的独立只规定每一层向它的上一层提供的服务，而与如何完成这些服务无关，从而允许某一层的操作有所变化，只要向上一层提供的服务保持不变即可类似于结构化程序设计，其中每一模块的用户只需知道它所执行的功能，而不必弄清它的

3、内部结构细节2022/9/135 2.2.1 层的概念图2-5 互连的开放系统的分层方法开放系统A开放系统B开放系统XOSI物理媒介(N)子系统(N+1)子系统(N-1)子系统(N)层(N+1)层(N-1)层最高层最低层 2.2.2 虚拟通信与实信息流2022/9/136图2-6 OSI环境中的信息流ASPTNDLPHAPAP物理媒介系统A系统BAP数据ASPTNDLPHAP数据AH比特流数据单元PH数据单元SH数据单元TH数据单元NH数据单元DTDH帧分组报文2022/9/137 2.2.3 服务与服务访问点图2-7 服务用户和服务提供者的关系(N)服务提供者(N)服务用户(N)服务用户请求

4、服务提供服务(N)SAP(N+1)层(N)层 2.2.4 实体通过SAP传递服务的规则2022/9/138图2-8 服务访问点与实体的关系(N+1)层(N)层(N-1)层(N)服务(N)SAP(N+1)实体(N-1)服务(N)实体(N-1)SAP(N-1)实体*(N)协议(N)协议*2022/9/1392.2.5 (N)协议图2-9 协议与服务的概念(N+1)实体(N)实体提供服务开放系统A(N+1)层(N)层(N-1)层(N+1)实体(N)实体提供服务开放系统B提供(N)服务提供(N-1)服务(N)协议(N+1)协议通过(N-1)连接进行通信(N)服务提供者(N)服务用户2022/9/131

5、0在OSI参考模型中，明确地区分了三个重要概念：服务、层间接口和协议。图2-10 服务、接口与协议的关系7654321物理媒体7654321协议原语交互提供服务层接口提供服务2.2.7 地址映射2022/9/1311图2-12 层次映射(N)实体(N)实体(N+1)层(N)层(N-1)层(N)地址(N-1)地址AABBbBcBa多到一对应一到一对应2022/9/1312图2-13 表格映射(N)实体(N)实体(N+1)层(N)层(N-1)层(N)地址(N-1)地址多到多对应一到多对应2022/9/13132.3 连接及其操作2.3.1 (N)连接(N+1)实体(N+1)实体(N+1)实体(N+

6、1)实体图2-15 (N)连接的概念(N+1)层(N)层(N)服务(N)CEP(N)SAP(N)连接2022/9/13142.3.2 连接的建立与释放(N+1)层对等实体间建立一条(N)连接的条件为：在提供支持的(N)实体之间有一条(N-1)连接；两边(N+1)实体应处于能交换连接建立协议的状态。连接释放的三种情况：（1）常规释放（2）有序释放（3）异常释放2022/9/13152.3.3 连接的复用与分用一对一映射多对一映射（复用）一对多映射（分用）复用和分用的主要目的图2-16 (N)连接与(N-1)连接的映射关系(N)CEP(N-1)CEP(N)层一对一复用分用2022/9/13162.

7、4 数据传送2.4.1 数据单元及其组成 图2-17 协议数据单元的构成(N+1)PDU(N)UD(N)PCI(N)PDU(N+1)层(N)层(N-1)UD(N-1)层2022/9/1317图2-18 PDU、IDU和SDU三者的关系(N+1)PDU(N)SDU(N)PCI(N)PDU(N-1)SDU(N)PDU(N-1)SDU(N)SAP(N-1)SAP(N+1)层(N)层(N-1)层(N-1)IDU(N-1)ICI(N-1)ID(N-1)SAP2022/9/13182.4.2 正常数据、加速数据和特权数据传送1正常数据传送2加速数据传送3特权数据传送2.4.3 数据单元的分与合2022/9

8、/1319图2-19 数据单元的分与合(N)PCI(N)SDU(N)PDU(N)PCI(N)PDU(N)SDU(N)PDU(N)PCI(N)SDU(N-1)SDU(N)PDU(N)PCI(N)SDU(N)PDU(N)PDU(a) 非分段和非分块(b) 分段和合段(c) 拼块和分块(d) 拼接和分割(N)层(N)层(N)层(N-1)层2022/9/13202.5 服务原语2.5.1 原语及其主要类型一个简单的面向连接的例子原语类型英文对照含义请求request一个实体希望得到完成某些操作的服务指示indication通知一个实体，有某个事件发生响应response一个实体对某个事件作出响应证实confirm返回对先前请求的响应2022/9/13212.5.2 原语交互时序图2-20 建立(N)连接的原语交互(N)PDU，如CR，CC(N)连接在完成原语交互后建立起来(N-1)连接（假定已经建立）(N+1)层(N)层(N-1)层系统A系统BCONNECT.requestCONNECT.confirmCONNECT