《计算机网络体系结构》学习笔记之 第二章 计算机网络体系结构（中）

(4) 连接、连接端点、地址

如前所述，对等（N+1）实体间的彼此通信交换信息是通过调用相应（N）-SAPs上的（N）服务来实现的。连接是其中的一项重要服务。它是根据（N+1）对等实体的要求，由（N）对等实体的（N）-SAPs间建立的一种"逻辑连接"。每条（N）连接由两个连接点（N）CEPs（Connection-end-points）及相应的连接端点标识符（N）CEPs-identifiers 加以定义。如动画所示。这样有关（N）连接可用三个属性加以描述。
　
•标题与标题域

标题title是一个实体的永久标识符。在OSI环境中，用以命名该实体。命名实体的所有标题的集合称为全局标题域或标题空间。标题空间的任一子集称为标题域。因此，标题域可以包含在全局标题域内，也可以包含在另一个标题域内。

为了标识标题域，需要给标题域命名，它是OSI环境中唯一标识该标题域的标识符。
因此，标题有全局标题和局部标题之分，它们应该是无歧义的。全局标题可以由标题域名和该标题域内的局部标题组成。
在OSI环境内，分层的标题域中，全局标题可以由该层的标题域名和该层内的局部标题组成。例如，会话层局部标题为abc的实体，它的全局标题则为Sabc。运输层内端点的实体，它的局部标题也可为abc，但其全局标题则为Tabc。因此，会话层和运输层中的实体，它们各目的局部标题相同，但它们在不同的层中，因此而它们在OSI环境中的全局标题则是不相同的。表2.1列出了这些情况。

表 2.1

特定层名	标题域名	局部标题实体	相应的全局标题
Application Presentation Session Transport Network Data-link Physical	A P S T N DL PH	e1, e2 e3 abc abc	Ae1, Ae2 Ae3 Sabc Tabc

•地址

也称（N）服务访问点地址，是用来表识（N）服务访问点的标识符，它标识了连接某个（N+1）实体的一个特定的（N）服务访问点。当该（N+1）实体从这个服务访问点脱开时，该（N）地址不再提供对该（N+1）实体的访问。若该（N）服务访问点又新连到一个不同的（N+1）实体，则该（N）地址标识了这个新的（N+1）实体，而不是原来的那个（N+1）实体。

一个（N+1）实体可以通过一个或多个（N）SAP与一个或多个（N）实体相连，如图2.5所示。
 
图2.5 实体、SAP、Address 关系图
　•连接端点标识符

（N）-CEP indentifier 用来标识（N）连接端点（N）-CEP。当（N+1）实体与某一个对等（N+1）实体建立（N）连接时，支持该（N）连接的每个（N）实体将赋予相应的（N+1）实体一个（N）连接端点标识符。
一个（N）服务访问点内可以有多个（N）连接端点，但每个连接端点标识符在该（N）服务访问点内则是唯一的。因此，（N）连接端点标识符由两部分组成：即该（N）连接端点所在的（N）服务访问点地址（N）-address和 该（N）连接端点后缀，它唯一地标识在该（N）服务访问点的一个连接端点。

这样一个（N）连接端点标识符可表示为〔（N）address,（N）CEP-suffix 〕有序二元组。

对于每条（N）连接有二个（N）连接端点及相应的二个（N）连接端点标识符，为了标识（N）连接，用一个（N）连接标识符来表示。
　
(5) 数据单元

在OSI环境内，信息传送发生在一层的已建立起连接的对等实体之间，也可发生在同一开放系统相邻子系统的实体之间。因此，采用不同类型的数据单元来表示这种不同传送方式的信息。

　•（N）协议数据单元（N）PDU

已建立起连接的同层对等（N）实体间交换信息的单元称为（N）协议数据单元（N）-PDU（（N）protocol Data Unit）。
每一个（N）-PDI有两个主要部分组成：协议控制信息（N）-PCI和用户数据（N）-UD。（N）-UD是（N）实体从其用户（即（N+1）实体）接收到的内容。一旦收到（N）-UD，（N）实体就用（N）-PCI为用户数据加上前缀，形成（N）的协议数据单元（N）-PDU。（N）-PCI中通常包含（N）协议标识符，（N）-PDU类型，地址信息，及其他有关信息等。

对等（N）实体间的通信不是直接进行的，而是通过相邻层及以下各层来进行的，即源系统发送实体（N）的PDU，要经过逐层的PCI的封装，到达物理层，通过物理媒体把信息传送目的系统的物理层，然后逐层向上脱掉其各层的PCI，最后到达目的系统接收实体（N）。如下页动画所指出的那样。
　•（N）服务数据单元（N）-SDU

从相邻两层实体交换信息是服务提供者与服务用户之间交换信息的角度来考虑。引入（N）服务数据单元（N）SDU概念。（N）实体通过（N）SDU在（N）-SAP向（N+1）实体提供服务，或者说，（N+1）实体在（N）-SAP从（N）SDU索取（N）实体的服务。左侧动画给出了（N+1）PDU、（N）SDU、（N）PCI、（N）PDU之间的映射关系。
　•（N）接口数据单元（N）IDU

由上可知，（N+1）实体与（N）实体的信息交换形成（N+1）PDU与SDU的变换，这是发生在跨越（N+1）层与（N）层的接口上，因此，需要有一种接口控制信息ICI来协调这种联合操作。因这发生在（N+1）与（N）层边界上，把（N+1）实体与（N）实体交换的信息通称为（N）接口数据，记为（N）ID，相应的ICI记为（N）ICI。（N）ICI与（N）ID组成了（N）接口数据单元（N）IDU。

一个（N）ID可以是一个（N）SDU，也可以是部分（N）SDU，或者一个（N）SDU可以分为一个或多个（N）IDU。

2.层操作要素

对于面向连接的通信中，连接建立、数据传送和连接释放是层操作中三个最主要的公共操作。

　(1) 连接建立

（N）对等实体间的（N）连接建立是作为向（N+1）实体提供的一种服务，以便使（N+1）实体之间能交换信息。建立（N）连接要具备左示两个条件：
　① 支持该（N）连接的实体之间存在着可用的（N-1）连接；
　② 对等（N）实体都处于能够执行连接建立的状态。

如果尚无可用的（N-1）连接，则先要建立（N-1）层对等实体间的（N-1）连接，这时，所要求的条件和上述①、②二条件相同。如此，这两个条件递归调用，直到有可用的连接，或直遇到OSI的物理介质为止。

（N）连接是一种确认型的服务。其一组原语为：
　(N〕CONNECTION. request
　(N〕CONNECTION. indication
　(N〕CONNECTION. response
　(N) CONNECTION. Confirm

(2) 连接释放

已经建立了（N）连接的对等（N+1）实体，由于下列原因之一，需要释放它们之间的（N）连接。

　•正常释放

当对接（N+1）实体间完成数据传送，任何一方（N+1）实体可以发起释放它们之间的（N）连接。正常释放原语为
(N) DISCONNECT.request 以及
(N) DISCONNECT.indication。

•有序释放

在OSI的某些层，设有释放权标--一种有权发起释放，只有持有释放权标的（N+1）实体才可以发起释放（N）连接。有序释放原语有：
(N) RELEASE.request
(N) RELEASE.indication
(N) RELEASE.(accept)response
(N) RELEASE.(accept)confirm
(N) RELEASE.(reject)response
(N) RELEASE.(reject)confirm

•异常释放

当发生异常情况，不再进行（N）连接上的数据传送，必须立即发起释放（N）连接。根据发生异常情况位置的不同，可有两种异常释放，即（N）服务用户发起异常释放和（N）服务提供者发起的异常释放。异常释放原语有：
（N）服务用户发起释放
　(N) －U-ABORT request
　(N) －U-ABORT indication
（N）服务提供者发起释放
　(N) －P－ABORT indication

(3) 传送数据

建立（N）连接后，对接的（N+1）实体间可调用数据传送原语组来传送数据。所传送的数据有常规数据、加速数据、特权数据等几类。

　•常规数据传送：

（N+1）实体调用（N）-DATA•request 原语向（N）实体请求发送数据，接收方（N）实体接收发送过来的数据DT（N）PDU，产生相应的（N）服务原语（N）-DATA indication，送给其相应的（N+1）实体，完成了（N）连接上的数据传送。但在运输层、网络层、数据链路层中，为了保证数据传输的可靠性，接收（N）实体对接受到的数据单元DT（N）PDU是否正确收妥产生确认信息给发方（N）实体。若是正确收到，则发送一个确认数据单元ACK（N）PDU。若接收的DT（N）PDU发生某种错误，则接收方（N）实体不产生（N）-DATA indication原语，而是对接收的DT（N）PDU产生一个拒收的（N）协议数据单元RJ（N）PDU给发送方（N）实体，并要求重发该DT（N）PDU。

　•加速数据传送：

加速数据传送是传送比常规数据、特权数据优先级高的服务数据单元。加速数据传送服务常用于传送数据和中断，它的传送不受数据权标的控制。加速数据传送也有是否需要妥收确认回答的问题。

•特权数据传送：

在OSI某些层中（例如会话层），对数据传送服务可以设置一个数据权标，它是该层的一种属性。在某一时刻它被动态地分配给一个服务用户，表示该用户允许使用数据传送服务。不分配有数据权标的服务用户不允许使用数据传送服务。在一个（N）连接上，只允许存在一个权标，分配给一个（N）服务用户。因此，持有数据权标的服务用户具有数据传送服务的独占使用权。但是，不持有数据权标的服务用户可以通过某种手段获得数据权标。例如，具有数据权标的（N）服务用户（即（N+1）实体，通过调用转让权标原语（N）-TOKEN•GIVE，把数据权标送给对等（N+1）实体，然后该对等（N+1）实体就可传送数据了。如图如动画1所示。 因此具有数据权标控制的数据传送可以实现数据的半双工传送。

3.连接映射特性--复用与解复用、分流与合流

（N）实体在（N）连接上为（N+1）实体提供的（N）服务是通过在（N-1）连接上的服务实现的。（N）连接上的服务被变换为（N-1）连接上的（N-1）服务，而（N）连接则被映射为（N-1）连接。如此，（N-1）连接被映射为（N-2）连接，等等。映射可能是左述三种之一。
　

•一对一映射：
一条（N）连接被映射成唯一的（N-1）连接。

•多对一映射：
多个（N）连接被映射成一个（N-1）连接。这时，在发送方，一个（N-1）连接支持多个（N）连接，称为（N）实体的多个（N）连接复用一个（N-1）连接（Multiplexing）。在接收方必须要有一个解复用（de-multiplexing）的过程。复用可以更有效和经济地使用连接。

•一对多映射：
一个（N）连接被映射成多个（N-1）连接。这时，在发送方，用多个（N-1）连接支持一个（N）连接，（N）实体的这种功能称为分流（Splitting）。在接收方就需要一个叫做合流的过程（recombining）。使用分流和合流功能可以提高可靠性和吞吐量。