通信网络的体系结构​组织协议

   1．通信网络的体系结构组织协议
在分层体系结构中，协议是指位于一个系统上的第N层与另一个系统上的第N层通信时所使用的规则和约定的集合。一个通信协议主要包含以下内容：
(1) 语法：协议的数据格式；
(2) 语义：包括协调和错误处理的控制信息；
(3) 时序：包括同步和顺序控制。
图1.10描述了一个五层结构的网络。通常将位于不同系统上的对应层实体称为对等层(Peer),从采用分层结构的网络的观点来看，物理上分离的两个系统之间的通信只能在对等层之间进行。对等层之间的通信使用相应层协议，但实际上，一个系统上的第N层并没有将数据直接传到另一个系统上的第N层，而是将数据和控制信息直接传到它的下一层，此过程一直进行到信息被送到第一层，实际的通信发生在连接两个对等的第一层之间的物理媒介上。图1.10中对等层之间的逻辑通信用虚线描述，实际的物理通信用实线描述。

接口位于每一对相邻层之间,它定义了层间原语操作和下层为上层提供的服务。网络设计者在决定一个网络应分为几层，每一层应执行哪些功能时，影响最终设计的一个非常重要的考虑因素就是为相邻层定义一个简单清晰的接口。要达到这一目标，需满足以下要求：
(1)  为每一层定义的功能应是明确而详细的；
(2)  层间的信息交互应最小化。
在通信网中，经常需要用新版的协议去替换一个旧版的协议，同时又要向上层提供与旧版一样的服务，简单清晰的接口可以方便地满足这种升级的要求，使通信网可以不断地自我完善，提高性能，以适应不断变化的用户需求。
网络体系结构就是指其分层结构和相应的协议构成的一个集合。体系结构的规范说明应包含足够的信息，以指导设计人员用软硬件实现符合协议要求的每一层实体。要注意的是，实现的细节和接口的详细规范并不属于网络体系结构的一部分，因为它们通常隐藏在一个系统的内部，对外是不可见的。甚至在同一网络中所有系统的接口也不需要都一样。在一个系统上，每一层对应一个协议，这一组协议构成一个协议链，形象地称为协议栈。
在大多数网络中，第三层都实现网络层的功能，在该层协议对一个消息的最大尺寸都有限制，因此第三层必须将输入的消息分割成更小的单元，每个单元称为一个分组，并将第三层的控制信息H3加到每一个分组上，图中消息M被分割成M1和M2两部分。然后第三层根据分组转发表决定通过哪一个输出端口将分组传到第二层。
第二层除了为每一个分组加上控制信息H2外，还为每个分组加上一个定界标志T2, 它表示一个分组的结束，也表示下一个分组的开始，然后将分组交到第一层进行物理传输。
在目的端，消息则逐层向上传递，每一层执行相应的协议处理并将消息逐层解包，
即HN字段只在目的端的第N层被处理，然后被删去，HN字段不会出现在目的端的第N+1层。
由于数据的传输是有方向性的，因此协议必须规定为从源端到目的端之间的一个连接的工作方式，按其方向性可分为三种：
(1) 单工通信：数据只能单向传输。
(2) 半双工通信：数据可以双向传输，但两个方向不能同时进行，只能交替传输。
(3) 全双工通信：数据可以同时双向传输。
另外协议也必须确定一个连接由几个逻辑信道组成，以及这些逻辑信道的优先级，目前大多数网络都支持为一个连接分配至少两个逻辑信道：一个用于用户信息的传递，另一个用于控制和管理信息的传递。

返回目录：通信专业考试现代通信网概述教程章节汇总

编辑相关推荐：

通信工程师考试培训传输与接入自动交换光网络

通信工程师考试培训光传输常用仪裹及测试

通信工程师考试培训无线通倍技术汇总