开放系统互连基本参考模型Word格式.docx

1、rt数据组织成数据 段 Segmen）用一个寻址机制来标识 一个特疋的应用程序 （端口号）网络层Network分割和重新组合 数据包Packet基于网络层地址（IP地 址）进行不同网络系统 间的路径选择路由器数据链路层Dat a Li nk将比特信息封装 成数据帧Frame通过使用接收系统的硬 件地址或物理地址来寻 址网桥、交换机物理层Physical传输比特（bit ）流建立、维护和取消物理 连接网卡、中继器 和集线器OSI的设计目的OSI模型的设计目的是成为一个所有销售商都能实现的开放网路模型，来克服使 用众多私有网络模型所带来的困难和低效性。 0SI是在一个备受尊敬的国际标准团体的参与下

2、完成的， 这个组织就是ISO （国际标准化组织）o什么是OSI, 0SI是Open System Interconnection 的缩写，意为开放式 系统互联参考模型。在 0SI岀现之前，计算机网络中存在众多的体系结构，其中以IBM公司的SNA（系统网络体系结构）DEC公司的DNA（Digital Network Architecture） 数字网络体系结构最为著名。为了解决不同体系结构的网络的互联问题，国际标准化组织 ISO（注意不要与0SI搞混）于1981年制定了开放系统互连参考模型 （Open System Interconnection RefereneeModel, OS I/RM）

3、 o这个模型把网络通信的工作分为7层，它们由低到高分别是物 理层（Physical Layer）,数据链路层（Data Link Layer）,网络层（Network Layer）, 传输层（Tran sport Layer）, 会话层（Sessi on Layer ）, 表示层 （Presentation Layer） 和应用层（Application Layer） 。第层至 U第三层属于0SI参考模型的低三层，负责创建网络通信连接的链路；第四层到第七层 为0SI参考模型的高四层，具体负责端到端的数据通信。每层 完成一定的功能，每层 都直接为其上层提供服务，并且所有层次都互相支 持，而网络通

4、信则可以自上而下（在 发送端）或者自下而上（在接收端）双向进行。当然并不是每一通信都需要经过0SI的 全部七层，有的甚至只 需要双方对应的某一层即可。物理接口之间的转接，以及 中继器与中继器之间的连接就只需在物理层中进行即可；而 路由器 与路由器之间的连接则只需经过 网络层以下的三层即可。总的来说，双方的通信是在对等层次上 进行的，不能在不对 称层次上进行通信。OSI标准制定过程中采用的方法是将整个庞大而复杂的问题划分为若干个容易处 理的小问题，这就是分层的体系结构办法。在 0SI中，采用了三级抽象，既体系结构，服务肚义，协议规格说明。为方便记忆可以将七层从高到低视为： All People

5、Seem To Need DataProcess! ng.每一个大写字母与七层名称头一个字母相对应。0SI划分层次的原则网络中各结点都有相同的层次不同结点相同层次具有相同的功能同一结点相邻层间通过接口通信每一层可以使用下层提供的服务，并向上层提供服务 不同结点的同等层间通过协议来实现对等层间的通信0SI/RM分层结构对等层实体间通信时信息的流动过程对等层通信的实质：对等层实体之间虚拟通信 ;下层向上层提供服务；实际通信在最底层完 成在发送方数据由最高层逐渐向下层传递 ，到接收方数据由最低层逐渐向高层传递.协议数据单元PDUSI参考模型中，对等层协议之间交换的信息单元统称为协议数据单元 （PDU

6、, Protocol Data. Unit） 。而传输层及以下各层的 PDU另外还有各自特定的名称：传输层 数据段（Segme nt）网络层 分组（数据包）（Packet）数据链路层一-数据帧（Frame）物理层比特（Bit）0SI的七层结构第一层:物理层（PhysicalLayer）规定通信设备的机械的、电气的、功能的和过程的特性，用以建立、维护和拆除 物理链路连接。具体地讲，机械特性规定了网络连接时所需接 插件的规格尺寸、引脚 数量和排列情况等；电气特性规定了在物理连接上传输bit流时线路上信号电平的大 小、阻抗匹配、传输速率距离限制等；功能特性是指对各个信号先分配确切的信号含DTE和DC

7、E之作规程，是指在物理连接的建立、维护、交换信息时， DTE和DCE双方在各电路上的动作系列。在这一层，数据的单位称为比特（ bit ）。属于物理层定义的典型规范代表包括： EIA/TIA RS-232、EIA/TIARS-449、V.35、RJ-45 等。物理层的主要功能：为数据端设备提供传送数据的通路，数据通路可以是一个物理媒体，也可 以是多个物理媒体连接而成一次完整的数据传输，包括激活物理连接 传送数据，终 止物理连接所谓激活，就是不管有多少物理媒体参与，都要在 通信的两个数据终端 设备间连接起来，形成一条通路.传输数据物理层要形成适合数据传输需要的实体 ，为数据传送服务.一是要保证数据

8、能在其上正确通过，二是要提供足够的带宽 （带宽是指每秒钟内能通过的比特（BIT）数），以减少信道上的拥塞传输数据的方式能满足点到点，一 点到多点，串行或并行，半双工或全双工，同步或异步传输的需要.完成物理层的一些管理工作物理层的主要设备：中继器、集线器。第二层：数据链路层（DataLi nkLayer）在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通过差错 控制提供数据帧（Frame ）在信道上无差错的传输，并进行各电路 上的动作系列。数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址 寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。在这一层，数据的单位称为帧

9、（ frame ）。数据链路层协议的代表包括： SDLC HDLC PPP STP、帧中继等。链路层的主要功能：链路层是为网络层提供数据传送服务的 ，这种服务要依靠本层具备的功能来实现。链路层应具备如下功能 :链路连接的建立，拆除，分离。帧定界和帧同步。链路层的数据传输单元是帧 ，协议不同，帧的长短和界面也有差别，但无论如何必须对帧进行定界。顺序控制，指对帧的收发顺序的控制。差错检测和恢复。还有链路标识，流量控制等等差错检测多用方阵码 校验和循 环码校验来检测信道上数据的误码 ，而帧丢失等用序号检测各种错误的恢复则常靠反馈重发技术来完成。数据链路层主要设备：二层交换机、网桥第三层是网络层（Ne

10、twork layer）在辻算机网络中进行通信的两个汁算机之间可能会经过很多个数据 链路，也可 能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点， 确 保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成 数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息 -源站点和目的站点地址的网络地址。如果你在谈论一个IP地址，那么你是在处理第 3层的问题，这是“数据包”问题，而不是第2层的“帧” o IP是第3层问题的一部分，此外还 有一些路 由协议和 地址解析协议（ARPo有关路由的一切事情都在第 3层处理。地址解析和路由是 3层的重要目的。网络层还可以实现拥塞控制、 网际互连等功能。在

11、这一层，数据的单位称为数据包（ packet ）o网络层协议的代表包括： IP、IPX、0SPF等。网络层主要功能：网络层为建立网络连接和为上层提供服务 ，应具备以下主要功能：路由选择和中继激活，终止网络连接在一条数据链路上复用多条网络连接，多采取分时复用技术差错检测与恢复排序，流量控制服务选择网络管理网络层标准简介网络层主要设备： 路由器第四层是处理信息的传输层（Transport layer）第4层的数据单元也称作数据包（packets ）。但是，当你谈论TCP等具体的 协议时又有特殊的叫法， TCP的数据单元称为段（segments ）而UDP协议的数据单元称为“数据报（datagram

12、s ）”。这个层负责获取全部信息，因 此，它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中町能发生的危 险。第 4层为上层提供端到端（最终用戸到最终用户）的透明的、可靠的数据传输服务。所谓透明的传输是指在通信过程中传输层对上层屏 蔽了通信传输系统的具体细节。传输层协议的代表包括： TCP UDP SPX等。传输层是两台计算机经过网络进行数据通信时 ，第一个端到端的层次，具有缓冲作用。当网络层服务质量不能满足要求时，它将服务加以提高，以满足高层 的要求；当网络层服务质量较好时，它只用很少的工作。传输 层还可进行复用，即在 一个网络连接上创建多个逻辑连接。 传输层也称为运输层传输层只存在

13、于端开放系统中 ，是介于低3层通信子网系统和高3层之间的一层，但是很重要的一层因为它是源端到目的端对数据传送进行控制从低 到高的最后一层有一个既存事实，即世界上各种通信子网在性能上存在着很大差异 例如电话交换网，分组交换网，公用数据交换网，局域网等通信子网都可互连 ，但它们提供的吞吐量，传输速率，数据延迟通信费用各不相同 对于会话层来说,却要求有一性能恒定的界面 传输层就承担了这一功能它采用分流/合流，复用/介复用技术来调节上述通信子网的差异 ，使会话层感受不到.此外传输层还要具备差错恢复，流量控制等功能 ，以此对会话层屏蔽通 信子网在这些方面的细节与差异传输层面对的数据对象已不是网络地址和主

14、机地 址，而是和会话层的界面端口 上述功能的最终目的是为会话提供可靠的，无误的数据传输传输层的服务一般要经历传输连接建立阶段 ，数据传送阶段，传输连接释放阶段3个阶段才算完成一个完整的服务过程 而在数据传送阶段又分为一般数据传送和加速数据传送两种。传输层服务分 成5种类 型基本可以满足对传送质量，传送速度，传送费用的各种不同需要.第五层是会话层（Session layer）这一层也可以称为会晤层或对话层，在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文。会话层不参与具体的传输，它提供包括访问验证和 会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话 层完

15、成的。会话层提供的服务对使应用建立和维持会话，并能使会话获得同步。会话层使用 校验点可使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信。这种能力对于传送大的文 件极为重要。会话层 ，表示层，应用层构成开放系统的高3层，面对应用进程提供分布处理，对话管理 ，信息表示，恢复最后的差错等会话层同样要担负应用进程服务要求，而运输层不能完成的那部分工作，给 运输层功能差距以弥补主要的功能是对话管理，数据流同步和 重新同步。要完成这 些功能，需要由大量的服务单元功能组合，已经制定的功能单元已有几十种现将会话 层主要功能介绍如下为会话实体间建立连接。为给两个对等会话服务用户建立一个会话连 接，应该做如下几项工作：

16、将会话地址映射为运输地址选择需要的运输服务质量参数 （QOS）对会话参数进行协商识别各个会话连接传送有限的透明用户数据数据传输阶段这个阶段是在两个会话用户之间实现有组织的 ，同步的数据传输用户数据单元为SSDU而协议数据单元为SPDU会话用户之间的数据传送过程是 将SSDU转 变成SPDU1行的.连接释放连接释放是通过有序释放，废弃，有限量透明用户数据传送等功能单元来 释放会话连接的会话层标准为了使会话连接建立阶段能进行功能协商，也为了便于其它国际标准参考和引用 ，定义了 12种功能单元各个系统可根据自身情况和需要，以核心功能服务单元为基础 ，选配其他功能单元组成合理的会话服务子集 会话层的主

17、要标准有DIS8236:会话服务定义和DIS8237:会话协议规范.第六层是表示层（Presentation layer）这一层主要解决用户信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适 合于某一用 户的抽象语法，转换为适合于 0SI系统内部使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩， 加密和解密等工作都由表示层负责。例如图像格式的显示，就是由位于表示层的协议 来支持。第一匕层应用层 （Application layer）应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。应用层协议的代表包括： Tel net、FTP、HTTP SNMP等。通过OSI层，信息可以从一台计

18、算机的软件应用程序传输到另一台的应用程序 上。例如，计算机 A上的应用程序要将信息发送到计算机 B的应用程序，则计算机A中的应用程序需要将信息先发送到其应用层（第七层），然后 此层将信息发送到表示层（第六层），表示层将数据转送到会 话层（第五层），如此 继续，直至物理层（第一层）。在物理层，数据被 放置在物理网络媒介中并被发送至 计算机 B。计算机B的物理层接收来自物理媒介的数据，然后将信息向上发送至数据链路层（第二层），数据 链路层再转 送给网络层， 依次继续直到信息到达计算机 B的应用层。最后，计算机B的应用层再将信息传送给应用程序接收端，从而完成通信过程。下面图示说 明了这一过程。0SI

19、的七层运用各种各样的控制信息来和其他计算机系统的对应层进行通信。这 些控制信息包含特殊的请求和说明，它们在对应的 0SI层间进行交换。每一层数据的头和尾是两个携带控制信息的基本形式。对于从上一层传送下来的数据，附加在前面的控制信息称为头，附加在后面的控 制信息称为尾。然而，在对来自上一层数据增加协议头和协议 尾，对一个0SI层来说 并不是必需的。当数据在各层间传送时，每一层都可以在数据上增加头和尾，而这些 数据已经包 含了上一层增加的头和尾。协议头包含了有关层与层间的通信信息。头、尾以及数据 是相关联的概念，它们取决于分析信息单元的协议层。例如，传输层头包含了只有传 输层可以看到的信息，传输层

20、下面的其 他层只将此头作为数据的一部分传递。对于网 络层，一个信息单元由第三 层的头和数据组成。对于数据链路层，经网络层向下传递 的所有信息即第三层头和数据都被看作是数据。换句话说，在给定的某一 0SI层，信 息单 元的数据部分包含来自于所有上层的头和尾以及数据，这称之为封装。例如，如果计算机A要将应用程序中的某数据发送至计算机 B,数据首先传送至应用层。 计算机A的应用层通过在数据上添加协议头来和计算机B的应用层通信。所形成的信息单元包含协议头、数据、可能还有 协议尾，被 发送至表示层，表示层再添加为计算机 B的表示层所理解的控制信息的协议头。信息单元的大小随着每一层协议头和协议尾的添加而增

21、力口，这些协 议头和协议尾包含了计算机 B的对应层要使用的控制信息。在 物理层，整个信息单元通过网络介质传输。计算机B中的物理层收到信息单元并将其传送至数据链路层；然后 B中的数据链路层读取计算机 A的数据链路层添加的协议头中的控制信息； 然后去除协议头和协议尾，剩余部分被传送至网络层。每一层执行相同的动作：从对 应层读取协议头和协议尾，并去除，再将剩余信息发送至上一层。应用层执行完这些 动作后，数据就被传送至计算机 B中的应用程序，这些数据和计算机A的应用程序所发送的完全相同 。一个OSI层与另一层之间的通信是利用第二层提供的服务完成的。相 邻层提供的 服务帮助一 OSI层与另一计算机系统的

22、对应层进行通信。一个OSI模型的特定层通常是与另外三个 OSI层联系：与之直接相邻的上一层和下一层，还有目标联网计算机系统的对应层。例如，计算机 A的数据链路层应与其网络层，物理层以及计算机 B的数据链路层进行通信。OSI分层的优点C1C2 （ 1）人们可以很容易的讨论和学习协议的规范细节。（2 ）层间的标准接口方便了工程模块化。（3 ）创建了一个更好的互连环境。（4） 降低了复杂度，使程序更容易修改，产品开发的速度更快。（5） 每层利用紧邻的下层服务，更容易记住个层的功能。OSI是一个定义良好的协议规范集，并有许多可选部分完成类似的任务。它定义了开放系统的层次结构、层次之间的相互关系以及各层所包括的可能的任 务。是作为一个框架来协调和组织各层所提供的服务。OSI参考模型并没有提供一个可以实现的方法，而是描述了一些概念，用来协调 进程间通信标准的制定。即 OSI参考模型并不是一个标准，而是一个在制定标准时所使用的概念性框架。OSI模型与TCP/IP模型的比较TCP/IP模型实际上是OSI模型的一个浓缩版本，它只有四个层次：1.应用层2.运输层3.网际层4.网络接口层与OSI功能相比：应用层对应着运OSI的应用层表Z5层会话层捡层对应着 OST的传输层网际层对应着OSI的网络层网络接口层对应着OSI的数据链路层和物理层