用恺撒的策略

正如生活中两个人要相互交流必须先自报家门一样，两台计算机之间要进行通信也必须先“自报家门”。“自报家门”的内容包括什么时候开始通信，以什么方法进行通信，通信过程中出了意外该如何处理等等。要使远隔万水千山的两台计算机进行通信，“自报家门”是一个 0035复杂而且麻烦的过程。只有通信双方就所有细节都商量妥当了，才能开始通信，这在通信术语中称之为双方达成“协议”。

协议的内容千头万绪，如何才能使双方顺利达成协议呢？人们想到了古罗马帝国皇帝恺撒大帝统治它的国土的策略。

古罗马帝国地域辽阔，恺撒虽然是一个精力异常充沛的君主，也无法事必躬亲。所以，他采用了一个统治策略叫“分而治之”。所谓分而治之，就是将官吏分为若干级，每一级官吏都有某一方面全权，而且向上一级官吏效忠。这样，就像一个金字塔结构，恺撒坐在金字塔顶上就可以轻松地操纵整个国家机器的运转了。

从恺撒的统治方式得到启发，人们为使计算机通信的双方顺利达成协议，也将协议分为若干个层。目前国际上的标准是 7 层，每一层只执行一部分功能，可以单独地进行开发，它的改变不会影响其他层；每一层仅和其直接相邻的两个层打交道，它利用低一层所完成的功能（而并不关心这些功能是怎样完成的），并且向高一层提供自己本身所完成的功能。

这 7 层分别是：

第一层：物理层；第二层：数据链路层；第三层：网络层；第四层：运输层；第五层：会话层；第六层：表示层；第七层：应用层。

为了进一步说明 7 层功能的划分，这里举一个简单的通信例子。在这个例子中交换消息的形式是国际邮政，而不是数字数据通信。

假设英国一家公司的经理要求给德国某公司的经理发送一些消息，任务是由英国经理本人交代的，在提交任务的时候，某人或某办公室执行了第 7 层的功能，接受了用户（经理）的通信请求。然后，由秘书将经理要送的信息按一定的格式和语言（英语、德语或其他方便的语言）打印成一个或多个（本例中有 3 个）备忘录，她完成的功能是第 6 层（表示层）功能。这里，一个备忘录类似数据通信中的一个信息段。第 5 层

（会话层）的工作就是将这些备忘录逐个装入信封，并在每个信封上都写上收信人的姓名、地址以及备忘录的序号。注意，从现在开始，信息的内容就变得无关紧要了，重要的是将这些信封中的信息完好无损地送到目的地，并按正确的顺序排列好。

在以下各层中，每一层都是在封好的备忘录上加上一些“协议信息”。例如。在第 4 层（运输层）上，公司的运输经理贴上标签说明运

输路线和运输手段（飞机、火车等）；在第 3 层（网络层）上，邮局的

业务员根据标签选择航班、车次和中转站；在第 2 层（数据链路）上，每个中转站都对邮件进行检查，看看是否有损坏或丢失的现象，如有，及时进行补救；最后，在第一层（物理层）上，邮件被工人搬上飞机或火车，经过一段段运输和中转，一直到达德国。

在中转站有 3 层功能：第 1 层将邮件搬下飞机或火车；第 2 层检查

运输中的差错；第 3 层根据地址标签和邮运业务量的情况选择下一段运输路线和交通工具。

邮件到达目的地之后，经历了相反的过程。自下而上地传到了备忘录地址所指的德国公司，由一个运输经理验收，然后送到收信经理的办公室，由邮政人员拆封并按次序连接后成为完整信息。以后，秘书阅读信息（可能要进行语言上的翻译），并将信息的内容报告她的上司。

如果德国经理需要向英国经理发回答信息的话，这个信息将在相反的方向上（德国→英国）经历完全相同的过程。

以上虽然举的是国际邮政的例子，但是，数字数据通信也同样必须经历以上 7 层处理的过程。

在实际应用中，7 层处理中的第 1 层（物理层）和第 2 层（数据链路层）的下半部分的处理全部由计算机硬件完成，也即是由我们前面所说的计算机的嘴巴和耳朵来

完成的。7 层处理中的其他部分的处理（第 2 层上半部分及其以上部分）则是由计算机软件来完成的。这些负责处理通信过程的计算机软件和硬件统称为计算机的通信单元。

随着计算机的日益普及，将会有越来越多的计算机装备这种通信单元。通过这种通信单元，计算机能接到邮电部门提供的数字数据通信网中，与这个网中的任何一台计算机进行通信。当你要求一台计算机与另外地方的另一台计算机进行通信时。这台计算机会要求你输入对方计算机的号码（相当于电话号码）以及要通信的信息内容，剩下的事情，计算机会自动完成。

要通信的信息内容可以包括：声音、文字、报表、图片等等。

例如，你需要检索美国国会图书馆的某一资料，则你打开你的计算机，输入美国国会图书馆计算机系统的号码，进入这个计算机系统后，你将看到所有馆藏资料的分类目录。然后你在你的计算机上输入你需要查找的资料线索。计算机会在浩如烟海的资料中找到你所需要的资料内容，并显示在你的计算机屏幕上。你可以浏览，如果需要，也可以将这些信息输出到打印机上。当然，享受这些服务，你都必须向邮电部门交纳费用。

使用计算机不仅可以传递文字信息，还可以传递图形信息。任何图形信息都可以通过一种叫“扫描仪”的设备翻译成“0”和“1”的串存入计算机的存储器中。这些“0”和“1”的串可以通过计算机的“嘴巴” 发出去，接收方收到这些信息后，可以将这些“0”、“1”串翻译还原成图形，显示在计算机的屏幕上。同时，也可以通过打印机将这些图形输出到纸上。

总之，计算机通信能为人类提供的服务是多种多样的。可以说目前的数字数据通信网可以提供除活动图象和立体声音乐以外的任何信息

（关于为什么数字数据通信网不能传递活动图象和立体声音乐等信息将在以后的几章中谈及）。