6.1 数据通信协议与分层
一、通信协议的概念及OSI参考模型
一 通信协议的概念及OSI参考模型
（一）、概念
➢ 数据通信
数据通信是各种类型的终端与计算机之间或计算机与计算机之间的通信。
➢ 通信协议
在数据通信中把通信的发送和接收之间需要共同遵守的规定、约定和规 程统称为通信协议。
一 通信协议的概念及OSI参考模型
低
层
➢ 应用层：实现终端用户应用进程之间的 组
信息交换。
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
6.1 数据通信协议与分层
二、层间通信
二 层间通信
（一）、OSI参考模型各层之间的关系
➢ 每一层都与对方的对等层之间有相应的协议（逻辑上的），在物理上它们
之间信息的交换又必须通过它下一层提供的服务才能完成，直到物理层。
物理层
应用层
表示层
高 层
会话层
组
传输层
网络层
低
数据链路层
层
组
物理层
一 通信协议的概念及OSI参考模型
（六）、OSI参考模型各层的基本功能
➢ 物理层：提供用于建立、保持和断开物理连接的机械的、电气的、功能 的和规程的特性。 典型的物理层协议：RS-232C、X.21等。
➢ 数据链路层：在终端与网络之间或网络相邻节点之间的数据链路上无差 错地传送帧，并提供数据链路的建立、维持和拆除功能。常用协议有： 基本型传输控制规程和HDLC。
➢ 网络层：数据交换、路由选择和流量控制等。
一 通信协议的概念及OSI参考模型
（六）、OSI参考模型各层的基本功能
➢ 运输层：为从源端机到目的端机提供可
靠的数据传输 。
高
➢ 会话层：负责组织通信进程之间的对话， 层
组
协调它们之间的数据流。
➢ 表示层：数据表示形式的控制层，处理
应用实体间交换数据的语法 。
组合成总的协议。
第n层协议
第2层协议
网络
… …
系统B
第n层
第2层 第1层
➢ 分层通信原则：功能明确、层与层传递信息量少、数量适中。
一 通信协议的概念及OSI参考模型
（四）、协议分层
➢ 系统：一个能够执行信息处理和信息传送的独立单元。 ➢ 实体：每一层都执行一定的功能，具有相对的独立性，称之为实体。 ➢ 接口：相邻层之间进行数据传送的一组规则(软件/硬件)。 ➢ 服务：下一层以及以下各层通过接口提供给上层的一种能力。 ➢ 应用进程：系统为某一具体应用而执行信息处理功能的一个元素。
N+1 实体
SAP
N实体
N层服务访问 点
SAP
(N+1)层接 口
SAP
N-1实体
SAP
SAP
层间接口
(N)层接口
N-1层服务访 问点
二
层间通信
（三）、层间通信
➢ 层间通信：OSI参考模型的不同层协议之间是互相独立的，实现方法
是下一层在上一层提供的信息前面（链路层在前面和后面）增加新的协 议控制信息。
二
层间通信
（三）、层间通信
应用进程A
AP-A
AH 数据
PH SH
TH NH
LH
LT
系统A
应用层 表示层 会话层 运输层 网络层 链路层 物理层
系统B
应用层 表示层 会话层 运输层 网络层 链路层 物理层
AP-B
应用进程B
数据
AH PH
SH TH
LT
物理信道
AH：应用层头 NH：网络层头
PH：表示层头 LH：链路层头
系统A应用程序A（AP-A）
系统B应用程序B（AP-B）
应用层
高
表示层
层
组
会话层
对等层间协议
应用层
表示层
高 层
会话层
组
传输层
传输层
低
网络层
层 组
数据链路层
物理层
网络层
低
数据链路层
层 组
物理层
二
层间通信
（二）、OSI参考模型的层间接口
➢ OSI模型层间接口
相邻层之间实体的交互 作用通过服务访问点 （SAP）来完成。
一 通信协议的概念及OSI参考模型
（五）、OSI参考模型
➢ ISO的开放系统互连参考模型
高
(OSI/RM)：
层
组
1977 年，国际标准化组织（ISO）提出
了开放系统互连参考模型（OSI-RM），
并于 1983年定为正式国际标准。
低 层
组
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
二 通信协议的概念及OSI参考模型
（五）、OSI参考模型
➢ OSI参考模型：把模型 7 层中的 1～3 层称为低层组或下层组，它
的功能由计算机（用户）和网络共同执行；把 4～7 层称为高层组或上
层组，它的功能由通信的计算机双方共同执行。
应用程序
应用程序
应用层
高 层
表示层
组
会话层
传输层
低
Leabharlann Baidu网络层
层
数据链路层
组
物理层
节点
网络层 数据链路层
SH: 会话层头 LT: 链路层尾
OSI参考模型的数据传送
TH: 运输层头
NH LH
二
层间通信
（四）、OSI参考模型各层传送信息的单位
➢ OSI参考模型各层传送信息的单位
物理层：数据按位传送。 数据链路层：数据按帧传送。 网络层：数据以分组为单位传送。 运输层：数据以报文为单位传送。
谢谢
于协调的控制信息和差错控制。 同步：同步确定通信过程中通信状态的变换，包括速率匹配和排序。
一 通信协议的概念及OSI参考模型
（四）、协议分层
系统A
➢ 分层通信
第n层
把实现通信的网络在功能上视为若干相
邻的层组成，各层功能明确。
建立在较低层的基础上，利用较低层的
服务，同时为较高层服务。
第2层
接
把复杂的协议分解为一些简单协议，再 口 第1层
（二）、作用
➢ 通信协议的功能
分段和重组、封装和拆装、连接控制、流量控制、差错控制、寻址、排 序、复用以及附加服务等。
一 通信协议的概念及OSI参考模型
（三）、通信协议的组成要素
➢ 通信协议的组成要素
语法：语法确定协议元素的格式，包括数据格式、编码和信号等级。 语义：语义确定协议元素的类型和内容，包括数据的内容和含义以及用