通信、标准和协议

通信技术最基础的问题是连接。但究竟怎样连接呢?用什么实现连接呢?是用导线、电缆还是光纤呢?不用他们可以吗?

通信技术就像是一座大城市的交通建设。四通八达的道路通向四面八方,可以带你到任何想去的地方。这样它就必须要有应付巨大交通流量的能力,特别是在大城市里。设计者必须处理好流量和成本之间的平衡。一个10车道的环城公路当然比一个6车道的公路具有更高的交通流量,但车道越多,成本越高,这样是否值得呢?在大城市里答案或许是肯定的,但在小城市里就未必了。通信系统也是一样。它必须具有一定信息量的传输能力,但具体多少取决于实际的需要。需要传输的信息量将影响通信设备的连接方式。

一旦建立了连接,就需要确定一些通信的标准。正如如果没有交通信号和交通法规,城市道路将难以发挥作用一样,不管是以电缆作为媒体还是在空中传播,都有很多信源想要发送信息,所以必须要建立一套标准用来防止信息发生冲突或者解决冲突。

最后即使我们解决了以上所有的问题,建立起高效率、低成本、既安全又方便信息传递的计算机网络,还存在另一个问题:很多计算机系统都是不兼容的。有时候,从一台计算机传输信息到另一台去就像把一个变速器从一辆车换到另一辆车去一样。如果两辆车都是福特生产的Escorts,那没什么问题。但如果一辆是Escorts,另一辆是Grand Prix,那就麻烦了。

为了解决这些问题,建立了OSI协议模型的7个层次,每一个层次都定义了各自的计算机网络通信协议,使上层与下层实现细节隔离。它们一起将用户和数据通信的具体细节隔离开来。如果充分实现的话,它们将允许不兼容的设备互相通信。

较低的三个层次主要处理网络通信的具体问题。

物理层负责发送和接收比特流,而不管其具体含义。它不知道这些数据代表什么,甚至不知道它们是否正确。物理层也包含连接策略:电路交换、报文交换和分组交换。电路交换在节点间建立和保持专有线路;报文交换经由网络传送报文,没有专有的线路连接特定的节点;分组交换把报文划分为多个分组,然后分别进行传送。

数据链路层为物理层提供错误检测和竞争策略。错误检测技术包括奇偶校验位和其他检错码或纠错码。竞争策略包括冲突检测。冲突检测让多个同时发起传输的设备能够检测到冲突的存在。于是每个设备都等待一段随机时间后重新进行传输。而在令牌网中,随着令牌的传递,只有获得令牌的节点才能传输数据。

网络层是底层三个层次的最高层。它包括路由策略。路由算法负责在两节点间寻找最便宜的路径,路径上的每个节点都知道它的后继节点。最便宜的路径可能随着网络情况的变化而变化,因此可以使用适当的路由策略来检测网络发生的变化,并相应的作出改动。

顶部的四个层次为用户服务。

其中的最低层是运输层。它提供缓冲、多路复用和连接管理功能。连接管理确保被延迟的报文不会给正常的连接建立或释放带来影响。

会话层负责管理用户间的会话。在半双工的通信中会话层决定谁可以通话,谁必须收听。同时它还允许定义同步点,以应付在高层出现的故障。

表示层解决数据表示中存在的差异问题。它允许两个信息存储方式不同的系统交换信息。表示层也提供数据压缩功能,以减少传输量。另外它还实现加密和解密。

最后,也是最高层,即应用层,它包括许多用户服务。它直接与用户或应用程序通信。

据说传送实物将是数据通信的最高境界!

posted on 2006-10-06 17:16 darkstax 阅读(396) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: 数据通信与网络教程

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