计算机网络运输层两种服务,计算机网络体系结构及协议之运输层

3.5.1运输层

1.运输层在中的地位和作用

OSI七层模型中的物理层、数据链路层和网络层是面向网络通信的低三层协议。运输层负责端到端的通信,既是七层模型中负责数据通信的层,又是面向网络通信的低三层和面向信息处理的高三层之间的中间层。运输层位于网络层之上、会话层之下,它利用网络层子系统提供给它的服务去开发本层的功能,并实现本层对会话层的服务。

运输层是OSI七层模型中最重要、最关键的一层,是惟一负责总体数据传输和控制的一层。运输层的两个主要目的是:第一,提供可靠的端到端的通信;第二,向会话层提供独立于网络的运输服务。

在讨论为实现这两个目标所应具有的功能之前,先考察一下运输层所处的地位。首先,运输层之上的会话层、表示层及应用层均不包含任何数据传输的功能,而网络层又不一定需要保证发送站的数据可靠地送至目的站;其次,会话层不必考虑实际网络的结构、属性、连接方式等实现的细节。

根据运输层在七层模型中的目的和地位,它的主要功能是:对一个进行的对话或连接提供可靠的运输服务,在通向网络的单一物理连接上实现该连接的复用,在单一连接上提供端到端的序号与流量控制、端到端的差错控制及恢复等服务。

运输层反映并扩展了网络层子系统的服务功能,并通过运输层地址提供给高层用户传输数据的通信端口,使系统间高层资源的共享不必考虑数据通信方面的问题。

2.运输服务

运输层的服务包括的内容有:服务的类型、服务的等级、数据传输、用户接口、连接管理、快速数据传输、状态报告、安全保密等。

(1)服务类型。运输服务有两大类,即面向连接的服务和无连接的服务。面向连接的服务提供运输服务用户之间逻辑连接的建立、维持和拆除,是可靠的服务,可提供流量控制、差错控制和序列控制。无连接服务即数据报服务,只能提供不可靠的服务。

需要说明的是,面向连接的运输服务与面向连接的网络层服务十分相似,两者都向用户提供连接的建立、维持和拆除,而元连接的运输服务与元连接的网络层服务也十分相似。那么,既然运输层服务与网络层服务如此相似,又为什么要将它们划分成两个层次呢?前面章节已经介绍过,网络层是通信子网的一个组成部分,网络服务质量并不可靠,如会频繁地丢失分组、网络层系统可能崩溃或不断地进行网络复位。对于这些情况,用户将束手无策,因为用户不能对通信子网加以控制,因而无法采用更优的通信处理机来解决网络服务质量低劣的问题,更不能通过改进数据链路层纠错能力来改善它。解决这一问题的惟一可能办法就是在网络层之上增加一层运输层。运输层的存在,使运输服务比网络服务更可靠,分组的丢失、残缺、甚至网络的复位均可被运输层检测出来,并采取相应的补救措施。而且,因为运输服务独立于网络服务,可以采用一种标准的原语集作为运输服务,而网络服务则随不同的网络可能有很大的不同。因为运输服务是标准的,用运输服务原语编写的应用程序能广泛适用于各种网络,因而不必担心不同的通信子网所提供的不同的服务及服务质量。

(2)服务等级。运输协议实体应该允许运输层用户能选择运输层所提供的服务等级,以利于更有效地利用所提供的链路及互连网络的资源。可供选择的服务包括差错和丢失数据的程度、允许的平均延迟和延迟、允许的平均吞吐率和最小吞吐率以及优先级水平等。根据这些要求可将运输层协议服务等级细分为以下四类:

①可i靠的面向连接的协议;

②不可靠的无连接协议;

③需要定序和定时传输的话音传输协议:

④需要快速和高可靠的实时协议。

(3)数据传输。数据传输的任务是在两个运输实体之间传输用户数据和控制数据。一般采用全双工服务,个别也可采用半双工服务。数据可分为正常的服务数据分组和快速服务数据分组两种,对快速服数据分组的传输可暂时中止当前的数据传输,在接收端用中断方式优先接收。

(4)用户接口。用户接口机制可以有多种方式,包括采用过程调用、通过邮箱传输数据和参数、用DMA方式在主机与具有运输层实体的前端处理机之间传输等。

(5)连接管理。面向连接的协议需要提供建立和终止连接的功能。一般总是提供对称的功能,即两个对话的实体都有连接管理的功能,对简单的应用也有仅对一方提供连接管理功能的情况。连接的终止可以采用立即终止传输,或等待全部数据传输完再终止连接。

计算机网络体系结构及协议之运输层.doc

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