物流师考试

【分析解答题】论述OSI 参考模型将计算机网络分为哪7层及7层所要完成的功能。
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试题答案： 答案解析：(1)物理层 物理层的主要功能是完成相邻节点之间原始比特流的传输。物理层协议关心的典型问题是使用什么样的物理信号来表示数据“1”和“0”；一位持续的时间多长；数据传输是否可同时在两个方向上进行；最初的连接如何开始，建立和完成通信后连接如何终止；物理接口：(插头和插座)有多少针以及各针的用处。物理层的设计主要涉及物理层接口的机械、电气、功能和过程特性，以及物理层接口连接的传输介质等问题。物理层的设计还涉及通信工程领域内的一些问题。 (2)数据链路层 数据链路层的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传输。数据链路层完成的是网络中相邻节点之间可靠的数据通信。为了保证数据的可靠传输，发送方把客户数据封装成帧(Frame)，并按顺序传送各帧。由于物理线路的不可靠，因此发送方发出的数据帧有可能在线路上发生出错或丢失(所谓丢失实际上是数据帧的帧头或帧尾出错)，从而导致接收方不能正确接收到数据帧。为了保证能让接收方对接收到的数据进行正确性判断，发送方为每个数据块计算出 CRC (循环冗余检验)并加入到帧中，这样接收方就可以通过重新计算CRC 来判断数据接收的正确性。一旦接收方发现接收到的数据有错，则发送方必须重传这一帧数据。然而，相同帧的多次传送也可能使接收方收到重复帧。比如，接收方给发送方的确认帧被破坏后，发送方也会重传上一帧，此时接收方就可能接收到重复帧。数据链路层必须解决由于帧的损坏、丢失和重复所带来的问题。 数据链路层要解决的另一个问题是防止高速发送方的数据把低速接收方“淹没”。因此需要某种信息流量控制机制使发送方得知接收方当前还有多少缓存空间。为了控制的方便，流量控制常常和差错处理一同实现。 (3)网络层 网络层的主要功能是完成网络中主机间的报文传输，其关键问题之一是使用数据链路层的服务将每个报文从源端传输到目的端。在广域中，这包括产生从源端到目的端的路由，并要求这条路径经过尽可能少的 IM，如果在子网中同时出现过多的报文，子网可能形成拥塞，必须加以避免，此类控制也属于网络层的内容。 当报文不得不跨越两个或多个网络时，又会产生很多新问题。例如第二网络的寻址方法可能不同于第一个网络；第二个网络也可能因为第一个网络的报文太长而无法接收；两个网络使用的协议也可能不同等。网络层必须解决这些问题，使异构网络能够互联。在单个局域网中，网络层是冗余的，因为报文是直接从一台计算机传送到另一台计算机的，因此网络层所要做的工作很少。 (4)传输层 传输层的主要功能是完成网络中不同主机上的客户进程间可靠的数据通信。 传输层要决定对会话层客户，最终对网络客户，提供什么样的服务。最好传输连接是一条无差错的、按顺序传送数据的管道，即传输层连接是真正端到端的。换言之，源端机上的某进程，利用报文头和控制报文与目标机上的对等进程进行对话。在传输层下面的各层中，协议是每台机器与它的直接相邻机器(主机— IMP、IMP—IMP)的协议，而不是最终的源端机和目标机之间(主机—主机)的协议。在它们中间，可能还隔着多个IMP。即1至3层的协议是点到点的协议，而4至7层的协议是端到端的协议。 由于绝大多数主机都支持多客户操作，因而机器上有多道程序，这意味着多条连接将进出于这些主机，因此需要以某种方式区别报文属于哪条连接。识别这些连接的信息可以放入传输层的报文头中。除了将几个报文流多路复用到一条道上，传输层还必须管理跨网连接的建立和拆除。这就需要某种命名机制，使机器内的进程能够讲明它希望交谈的对象。另外，还需要有一种机制来调节信息流，使高速主机不会过快地向低速主机传送数据。尽管主机之间的流量控制与IMP 之间的流量控制不尽相同，但是稍后我们将看到类似的原理对两者都适用。 (5)会话层 会话层允许不同机器上的客户之间建立会话关系。会话允许进行类似传输层的普通数据的传送，在某些场合还提供了一些有用的增强服务。允许客户利用一次会话在远端的分时系统上登录，或者在两台机器间传递文件。 会话层提供的服务之一是管理对话控制。会话层允许信息同时双向传输，任一时刻只能单向传输。如果属于后者，类似于物理信道上的半双工模式，会话层将记录此时该轮到哪一方。一种与对话控制有关的服务是令牌管理(Toke Management)。有些协议保证双方不能同时进行同样的操作，这两点很重要。为了管理这些活动，会话层提供了令牌，令牌可以在会话双方之间移动，只有持令牌的一方可以执行某种关键性操作。另一种会话层服务是同步的。如果在乎均每小时出现一次大故障的网络上，两台机器间要进行一次两小时的文件传输，想想会出现什么样的问题 每一次传输中途失败后，都不得不重新传送这个文件。当网络再次出现大故障时，可能又会半途而废。为了解决这个问题，会话层提供了一种方法，即在数据中插入同步点。每次网络出现故障后，仅仅重传最后一个同步点以后的数据。 (6)表示层 表示层完成某些特定的功能，对这些功能人们常常希望找到普遍的解决办法， 而不是由每个客户自己来实现。值得一提的是，表示层以下各层只关心从源端机到目标机可靠地传送比特，而表示层关心的是所传送的信息的语法和语意。表示层服务的一个典型例子是用一种大家一致选定的标准方法对数据进行编码。大多数客户程序之间并非交换随机的比特，而是交换诸如人名、日期、货币数量和发票之类的信息。这些对象是用字符串、整型数、浮点数的形式，以及由几种简单类型组成的数据结构来表示。网络上计算机可能采用不同的数据表示，所以需要在数据传输时进行数据格式的转换。例如在不同的机器上常用不同的代码来表示字符串(ASCIⅡ)、整型数(二进制反码或补码)以及机器字的不同字节顺序等。为了让采用不同数据表示法的计算机之间能够相互通信并交换数据，在通信过程中使用抽象的数据结构(如抽象语法表示ASN.1)来表示传送的数据，而在机器内部仍然采用各自的标准编码。管理这些抽象数据结构，并在发送方将机器的内部编码转换为适合网上传输的传送语法以及在接收方做相反的转换等工作都是由表示层来完成的。另外，表示层还涉及数据压缩和解压、数据加密和解密等工作。 (7)应用层 联网的目的在于支持运行于不同计算机的进程进行通信，而这些进程则是为客户完成不同任务而设计的。可能的应用是多方面的，不受网络结构的限制。应用层包含大量人们普遍需要的协议。虽然，对于需要通信的不同应用来说，应用层的协议都是必需的。例如，PC 机客户使用仿真终端软件通过网络仿真某个远程主机的终端并使用该远程主机的资源。这个仿真终端程序使用虚拟终端协议将键盘输入的数据传送到主机的操作系统，并接收显示于屏幕的数据。 再比如，当某个客户想要获得远程计算机上的一个文件拷贝时，他要向本机的文件传输软件发出请求，这个软件与远程计算机上的文件传输进程通过文件传输协议进行通信，这个协议主要处理文件名、客户许可状态和其他请求细节的通信。远程计算机上的文件传输进程使用其他特征来传输文件内容。 由于每个应用都有不同的要求，应用层的协议集在ISO/OSI 模型中并没有定义，但是有些确定的应用层协议，包括虚拟终端、文件传输和电子邮件等都可作为标准化的候选。 OSI 模型描述每一层应该完成的功能，ISO 已经为各层制定了相应的标准，但这些标准并不是模型的一部分，它们是作为独立的国际标准而被发布的。在OSI参考模型中，有三个基本概念：服务、接口和协议。也许OSI 模型的最重要的贡献是将这三个概念区分清楚了。 OSI 参考模型是在其协议开发之前设计出来的，OSI 模型不是基于某个特定的协议集而设计的，因而它更具有通用性。实际上，OSI 协议过于复杂，这也是OSI从未真正流行开来的原因所在。 虽然OSI 模型和协议并未获得巨大的成功，但是OSI 参考模型在计算机网络的发展过程中仍然起到了非常重要的指导作用，作为一种参考模型和完整体系，它仍对今后计算机网络技术朝标准化、规范化方向发展具有指导意义。 document.getElementById("warp").style.display="none"; document.getElementById("content").style.display="block"; 查看试题解析出处>>