協定參考模型

協定參考模型

協定參考模型是指把一個網路實體中各層的多種協定,以抽象的形式表示出來的圖形解釋,是一個立體分層模型,由用戶平面、控制平面和管理平面三個平面組成。

中文名稱協定參考模型
英文名稱protocol reference model
定  義把一個網路實體中各層的多種協定,以抽象的形式表示出來的圖形解釋。
套用學科通信科技(一級學科),通信協定(二級學科)

基本介紹

  • 中文名:協定參考模型
  • 外文名:protocol reference model
  • 套用學科:通信科技,通信協定
ATM協定參考模型,控制平面CP,管理平面MP,B-ISDN協定參考模型,TCP/IP協定參考模型,接入層,網際網路層,傳輸層,套用層,

ATM協定參考模型

該模型用戶平面UP
用戶平面UP(User Plane)提供用戶信息的傳送功能,採用分層結構,有:物理層ATM層、ATM自適應層(AAL層)及高層,同時也具有一定的控制功能,如流量控制、差錯控制等。
ATM協定參考模型ATM協定參考模型
1.物理層
物理層利用通信線路的比特流傳送功能實現ATM的信元傳送,並確保傳送連續的ATM信元時不錯序。物理層由兩個子層組成,分別是物理媒體子層和傳輸會聚子層。物理媒體子層支持與物理媒體有關的比特功能。傳輸會聚子層完成ATM信元流與物理媒體傳輸比特流的轉換功能。
2.ATM層
ATM層和用來傳送ATM信元的物理媒體完全無關,它利用物理層提供的信元(53B)傳送功能,向上提供ATM業務數據單元(48B)的傳送能力。ATM業務數據單元是任意48B的數據塊,它在ATM層中被封裝到信元的負載區。從原理上說,ATM層本身處理的協定控制信息是5B長的信頭,但是實際上為了提高協定處理速度和降低協定開銷,在物理層和AAL層都使用了信元頭部的某些域。ATM層的傳輸和物理層傳輸一樣是不可靠的,傳送的業務數據單元可能丟失,也可能發生錯誤。但是在傳送多個業務數據單元時,傳送過程能夠確保數據單元的順序不會紊亂。ATM層完成的主要功能有:
(1)一般流量控制(GFC);
(2)信頭的產生和提取;
(3)信元虛通路標識 / 虛信道標識翻譯;
(4)信元復用和解復用。
ATM協定參考模型各層功能概述ATM協定參考模型各層功能概述
3.ATM適配層及高層
由於ATM層提供的只是一種基本的數據傳送能力,ATM適配層在此基礎上提供適應各種不同業務的通信能力。如果一種電信業務的通信需求無法在ATM層得到支持,它可以利用ATM適配層得到實現,它是為使ATM層能適應不同業務類型而設定的,故ATM對各種業務承載能力集中體現在ATM適配層。AAL層增強了ATM層提供的業務以適應高層套用的需要。AAL層可以分成兩個子層:分段/重裝子層和會聚子層。
(1)分段和重裝子層SAS
SAR完成CS協定數據單元與信元負載格式之間的適配。上層套用交付的信息格式與具體的套用有關,信息長度不定;而下層(ATM層)處理的是統一的、長度固定的ATM信元。所以SAR完成的是兩種數據格式的適配。
(2)會聚子層CS
CS層的基本功能是進行端到端的差錯控制時鐘恢復(如實時業務的同步)。CS層和具體的套用有關,對某些AAL類型,會聚子層CS又分為兩個子層:公共部分會聚子層和業務特定會聚子層。如果ATM層提供的信元傳輸能夠滿足用戶業務的需求,可以直接利用ATM層的傳送能力。在這種情況下AAL協定層是空的,這樣的業務稱為信元中繼。AAL用戶通過選擇一個滿足傳送要求的業務接入點,將AAL業務數據單元從一個AAL業務接入點通過ATM網路傳送到另一個或多個AAL業務接入點上。

控制平面CP

控制平面CP(Control Plane)提供呼叫連線的控制功能,也採用分層結構,各層名稱與用戶平面的相同,利用信令進行呼叫和連線的建立、監視和釋放。
利用AAL層提供的通信能力進行信令傳送進而控制網路的協定,屬於控制平面高層必須完成的功能。控制平面高層和用戶平面高層協定均位於AAL層之上。控制平面的ATM層與物理層和用戶平面完全相同。

管理平面MP

管理平面(Management Plane,MP)提供兩種管理功能:
1.面管理(不分層),實現與整個系統有關的管理功能,並實現所有平面之間的協調;
2.層管理(分層),主要用於各層內部的管理,實現網路資源和協定參數的管理,處理OAM信息流,同時完成與各協定層實體的資源和參數相關的管理功能,如元信令。
管理平面和控制平面不同,它完成的是對物理層ATM層AAL層用戶平面控制平面的控制、監視、故障報告和管理。因此管理平面必須和這些層面都有相應的接口。管理平面的控制命令來自網路管理中心或控制平面。網路管理人員通過網路管理中心施行對ATM通信實體的控制,用戶則通過控制平面實施對ATM網路通信實體的控制。管理平面產生的訊息送到網路管理中心或網路管理終端。

B-ISDN協定參考模型

B-ISDN是一個基於ATM的網路,所以B-ISDN協定參考模型也就是ATM協定參考模型。

TCP/IP協定參考模型

TCP/IP 協定族是在美國國防遠景研究規劃局DARPA研究的分組交換網路ARPAR-NET 上開發成功的,現在作為網際網路的網路體系結構中使用的協定。TCP/IP 協定族是網際網路中使用的標準協定族,主要協定包括網際網路協定傳輸控制協定用戶數據報協定地址解析協定以及反向地址解析協定、網際網路控制報文協定和多個套用層協定等。TCP/IP 協定分為4層結構,分別是接入層、網際網路層、傳輸層和套用層。
TCP,IP 網路體系結構TCP,IP 網路體系結構

接入層

接入層的主要功能是向網際網路提供標準的接口,它主要是解決在一個網路中兩個端系統之間傳送數據的問題。它對應這OSR/RM中的下兩層:物理層數據鏈路層。在TCP/IP 協定族接入層是空的,沒有提供任何協定,也就是說任何協定只要能完成節點間的數據傳輸,均可以作為接入層協定,如採用撥接方式使用PPP協定,採用區域網路上網方式則使用802.X協定。

網際網路層

網際網路是由大量的異構網路互聯而成的,如果兩台主機處於不同的網路上,則數據需要經過多個互聯的網路完成正確的傳輸,這就是網際網路層完成的主要功能。通過網際網路層將異構網路連線起來,該層採用的主要協定是網際網路協定IP,它提供跨越多個網路的路由功能和中繼功能,主要設備是路由器

傳輸層

IP解決了異構網路的互聯問題,但它是無連線的傳輸協定,提供了不可靠的服務,為了保證數據傳輸的可靠性,則在網際網路層上增加傳輸層,以保證數據傳輸的可靠性。
傳輸層的任務是負責完成主機中兩個進程之間的通信。傳輸層使用兩種協定:傳輸控制協定TCP和用戶數據報協定UDP。TCP協定是面向連線的通信,為進程之間的數據傳輸提供可靠的連線,保證數據傳輸的順序。UDP協定是無連線的通信,不能保證數據的可靠傳輸以及數據傳輸的順序,它是一種盡力而為的傳輸,這種方式的優點是比較靈活。

套用層

TCP/IP 網路體系結構的套用層確定套用進程之間的通信性質以滿足用戶需要,為用戶提供不同的業務。套用層對應了OSI/RM中的三層:套用層、表示層和會話層。使用的協定種類很多,常用的包括以下幾種:
(1)檔案傳輸協定(File Transfer Protocol,FTR);
(2)域名服務(Domain Name Service,DNS);
(3)超文本傳輸協定(Hyper Text Transfer Protocol,HTTP);
(4)簡單郵件傳輸協定(Simple MailTransfer Protocol,SMTP);
(5)簡單網路管理協定(Simple Network Managemeng Protocol,SNMP)

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