
第一层:物理层(PhysicalLayer)
第二层:数据链路层(DataLinkLayer)
第三层是网络层(Network layer)
第四层是处理信息的传输层(Transport layer)。
第五层是会话层(Session layer)
第六层是表示层(Presentation layer)
第七层应用层(Application layer)
OSI是Open System Interconnection的缩写,意为开放式系统互联。国际标准化组织(ISO)制定了OSI模型。这个模型把网络通信的工作分为7层,分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
Open System Interconnection(OSI)由ISO发起的国际组织,其任务是生成国际计算机通讯标准,例如OSI模型,特别是促进不兼容系统间的互联。随着网络技术的进步和各种网络产品的不断涌现,亟需解决不同系统互联的问题。1977年国际标准化组织ISO专门设立了一个委员会,提出了一种机系统互联的标准框架,即开放系统互联参考模型(OSI /RM)该模型把网络通信的工作分为7层,分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。1至4层被认为是低层,这些层与数据移动密切相关。5至7层是高层,包含应用程序级的数据。每一层负责一项具体的工作,然后把数据传送到下一层。各层间不能把各自的工作内容绝对分别开来,又要密切合作,这是不容易理解的地方。
OSI/RM(Open System Interconnection Reference Model)即开放系统互连基本参考模型。开放,是指非垄断的。系统是指现实的系统中与互联有关的各部分。世界上第一个网络体系结构由IBM公司提出(74年,SNA),以后其他公司也相继提出自己的网络体系结构如:Digital公司的DNA,美国国防部的TCP/IP等,多种网络体系结构并存,其结果是若采用IBM的结构,只能选用IBM的产品,只能与同种结构的网络互联。为了促进计算机网络的发展,国际标准化组织ISO于1977年成立了一个委员会,在现有网络的基础上,提出了不基于具体机型、 *** 作系统或公司的网络体系结构,称为开放系统互联模型。
分层优点
(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。
在OSI出现之前,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)和DEC公司的DNA(DigitalNetworkArchitecture)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OSI搞混)于1981
年制定了开放系统互连参考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)。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(Transport Layer),会话层(Session
Layer),表示层(Presen tation Layer)和应用层(Application
Layer)。第一层到第三层属于OSI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OSI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OSI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OSI中,采用了三级抽象,既体系结构,服务定义,协议规格说明。
OSI七层模型介绍
OSI是一个开放性的通行系统互连参考模型,他是一个定义的非常好的协议规范。OSI模型有7层结构,每层都可以有几个子层。下面我简单的介绍一下这7层及其功能。
OSI的7层从上到下分别是7 应用层6 表示层5 会话层4 传输层3 网络层
2 数据链路层1 物理层
(1)应用层:与其他计算机进行通讯的一个应用,它是对应应用程序的通信服务的。例如,一个没有通信功能的字处理程序就不能执行通信的代码,从事字处理工
作的程序员也不关心OSI的第7层。但是,如果添加了一个传输文件的选项,那么字处理器的程序员就需要实现OSI的第7层。示
例:telnet,HTTP,FTP,WWW,NFS,SMTP等。
(2)表示层:这一层的主要功能是定义数据格式及加密。例如,FTP允许你选择以二进制或ASII格式传输。如果选择二进制,那么发送方和接收方不改变文
件的内容。如果选择ASII格式,发送方将把文本从发送方的字符集转换成标准的ASII后发送数据。在接收方将标准的ASII转换成接收方计算机的字符
集。示例:加密,ASII等。
的数据是连续的,在某些情况下,如果表示层收到了所有的数据,则用数据代表表示层。示例:RPC,SQL等。
(4)传输层:这层的功能包括是否选择差错恢复协议还是无差错恢复协议,及在同一主机上对不同应用的数据流的输入进行复用,还包括对收到的顺序不对的数据包的重新排序功能。示例:TCP,UDP,SPX。
(7)物理层:OSI的物理层规范是有关传输介质的特性标准,这些规范通常也参考了其他组织制定的标准。连接头、针、针的使用、电流、电流、编码及光调制
等都属于各种物理层规范中的内容。物理层常用多个规范完成对所有细节的定义。示例:Rj45,8023等。
OSI分层的优点:
(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。
所谓开放,就是指:只要遵循OSI标准,一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循这同一标准的其他任何系统进行通信。所谓互连是指将不同的系统互相连接起来,以达到相互交换信息,共享资源,分布应用和分布处理的目的。开放系统互连是指连在网络上的应用进程能开放式地进行交换信息。
⑴ 它是一种将异构系统互联的分层结构;
⑵ 提供了控制互联系统交互规则的标准框架:
⑶ 定义了一种抽象结构,而并非具体实现的描述;
⑷ 不同系统上的相同层的实体称为同等层实体;
⑸ 同等层实体之间的通信由该层的协议管理;
⑹ 相邻层间的接口定义了原语 *** 作和低层向高层提供的服务;
⑺ 所提供的公共服务是面向连接的或无连接的数据服务;
⑻ 直接的数据传送仅在最低层实现;
⑼ 每层完成所定义的功能,修改本层的功能并不影响其他层。
答案:A
ISO/OSI模型是国际标准化组织(ISO)为网络通信制定的协议,根据网络通信的功能要求,它把通信过程分为七层,从低到高依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。因此A项正确。
OSI七层模型和TCP/IP五层模型
一、OSI参考模型
1、OSI的来源
OSI(Open System Interconnect),即开放式系统互联。 一般都叫OSI参考模型,是ISO(国际标准化组织)组织在1985年研究的网络互连 模型。
ISO为了更好的使网络应用更为普及,推出了OSI参考模型。其含义就是推荐所有公司使用这个规范来控制网络。这样所有公司都有相同的规范,就能互联了。
2、OSI七层模型的划分
OSI定义了网络互连的七层框架(物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层),即ISO开放互连系统参考模型 。如下图。
每一层实现各自的功能和协议,并完成与相邻层的接口通信。OSI的服务定义详细说明了各层所提供的服务。某一层的服务就是该层及其下各层的一种能力,它通过接口提供给更高一层。各层所提供的服务与这些服务是怎么实现的无关。
3、各层功能定义
这里我们只对OSI各层进行功能上的大概阐述,不详细深究,因为每一层实际都是一个复杂的层。后面我也会根据个人方向展开部分层的深入学习。这里我们就大概了解一下。我们从最顶层——应用层 开始介绍。整个过程以公司A和公司B的一次商业报价单发送为例子进行讲解。
<1> 应用层
OSI参考模型中最靠近用户的一层,是为计算机用户提供应用接口,也为用户直接提供各种网络服务。我们常见应用层的网络服务协议有:HTTP,HTTPS,FTP,POP3、SMTP等。
实际公司A的老板就是我们所述的用户,而他要发送的商业报价单,就是应用层提供的一种网络服务,当然,老板也可以选择其他服务,比如说,发一份商业合同,发一份询价单,等等。
<2> 表示层
表示层提供各种用于应用层数据的编码和转换功能,确保一个系统的应用层发送的数据能被另一个系统的应用层识别。如果必要,该层可提供一种标准表示形式,用于将计算机内部的多种数据 格式转换成通信 中采用的标准表示形式。数据压缩和加密也是表示层可提供的转换功能之一。
由于公司A和公司B是不同国家的公司,他们之间的商定统一用英语作为交流的语言,所以此时表示层(公司的文秘),就是将应用层的传递信息转翻译成英语。同时为了防止别的公司看到,公司A的人也会对这份报价单做一些加密的处理。这就是表示的作用,将应用层的数据转换翻译等。
<3> 会话层
会话层就是负责建立、管理和终止表示层实体之间的通信会话。该层的通信由不同设备中的应用程序之间的服务请求和响应组成。
会话层的同事拿到表示层的同事转换后资料,(会话层的同事类似公司的外联部),会话层的同事那里可能会掌握本公司与其他好多公司的****,这里公司就是实际传递过程中的实体。他们要管理本公司与外界好多公司的联系会话。当接收到表示层的数据后,会话层将会建立并记录本次会话,他首先要找到公司B的地址信息,然后将整份资料放进信封,并写上地址和****。准备将资料寄出。等到确定公司B接收到此份报价单后,此次会话就算结束了,外联部的同事就会终止此次会话。
<4> 传输层
传输层建立了主机端到端的链接,传输层的作用是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务,包括处理差错控制和流量控制等问题。该层向高层屏蔽了下层数据通信的细节,使高层用户看到的只是在两个传输实体间的一条主机到主机的、可由用户控制和设定的、可靠的数据通路 。我们通常说的,TCP UDP就是在这一层。端口号既是这里的“端”。
传输层就相当于公司中的负责快递邮件收发的人,公司自己的投递员,他们负责将上一层的要寄出的资料投递到快递公司或邮局。
<5> 网络层
本层通过IP寻址来建立两个节点之间的连接,为源端的运输层送来的分组,选择合适的路由和交换节点,正确无误地按照地址传送给目的端的运输层。就是通常说的IP层。这一层就是我们经常说的IP协议层。IP协议是Internet的基础。
网络层就相当于快递公司庞大的快递网络,全国不同的集散中心,比如说,从深圳发往北京的顺丰快递(陆运为例啊,空运好像直接就飞到北京了),首先要到顺丰的深圳集散中心,从深圳集散中心再送到武汉集散中心,从武汉集散中心再寄到北京顺义集散中心。这个每个集散中心,就相当于网络中的一个IP节点。
<6> 数据链路层
将比特组合成字节,再将字节组合成帧,使用链路层地址 (以太网使用MAC地址)来访问介质,并进行差错检测。
数据链路层又分为2个子层:逻辑链路控制子层(LLC)和媒体访问控制子层(MAC)。
MAC子层处理CSMA/CD算法、数据出错校验、成帧等;LLC子层定义了一些字段使上次协议能共享数据链路层。 在实际使用中,LLC子层并非必需的。
这个没找到合适的例子
<7> 物理层
实际最终信号的传输是通过物理层实现的。通过物理介质传输比特流。规定了电平、速度和电缆针脚。常用设备有(各种物理设备)集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆。这些都是物理层的传输介质。
快递寄送过程中的交通工具,就相当于我们的物理层,例如汽车,火车,飞机,船。
4、通信特点:对等通信
对等通信,为了使数据分组从源传送到目的地,源端OSI模型的每一层都必须与目的端的对等层进行通信,这种通信方式称为对等层通信。在每一层通信过程中,使用本层自己协议进行通信。
二、TCP/IP五层模型
TCP/IP五层协议和OSI的七层协议对应关系如下。
在每一层都工作着不同的设备,比如我们常用的交换机就工作在数据链路层的,一般的路由器是工作在网络层的。
在每一层实现的协议也各不同,即每一层的服务也不同下图列出了每层主要的协议。其中每层中具体的协议,我会在后面的逐一学习。
参考文献:
https://blogcsdnnet/wdkirchhoff/article/details/43915825
OSI(Open System Interconnect)开放式系统互联。
一般都叫OSI参考模型,是ISO(国际标准化组织)组织在1985年研究的网络互联模型。国际标准化组织ISO发布的最著名的标准是ISO/iIEC 7498,又称为X200协议。该体系结构标准定义了网络互连的七层框架,即ISO开放系统互连参考模型。在这一框架下进一步详细规定了每一层的功能,以实现开放系统环境中的互连性、互 *** 作性和应用的可移植性。
开放系统 OSI标准定制过程中所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方法。在OSI中,采用了三级抽象,即体系结构、服务定义和协议规定说明。
OSI参考模型定义了开放系统的层次结构、层次之间的相互关系及各层所包含的可能的服务。它是作为一个框架来协调和组织各层协议的制定,也是对网络内部结构最精练的概括与描述。
OSI的服务定义详细说明了各层所提供的服务。某一层的服务就是该层及其下各层的一种能力,它通过接口提供给更高一层。各层所提供的服务与这些服务是怎么实现的无关。同时,各种服务定义还定义了层与层之间的接口和各层的所使用的原语,但是不涉及接口是怎么实现的。
OSI标准中的各种协议精确定义了应当发送什么样的控制信息,以及应当用什么样的过程来解释这个控制信息。协议的规程说明具有最严格的约束。
ISO/OSI参考模型并没有提供一个可以实现的方法。ISO/OSI参考模型只是描述了一些概念,用来协调进程间通信标准的制定。在OSI范围内,只有在各种的协议是可以被实现的而各种产品只有和OSI的协议相一致才能互连。这也就是说,OSI参考模型并不是一个标准,而只是一个在制定标准时所使用的概念性的框架。
在历史来看,在制定计算机网络标准方面起着很大作用的两大国际组织是CCITT和ISO。CCITT与ISO TC97的工作领域是不同的,CCITT主要是从通信角度考虑一些标准的制定,而ISO的TC97则关心信息的处理与网络体系结构。但是随着科学技术的发展,通信与信息处理的界限变得比较模糊了。于是,通信与信息处理就都成为了CCITT与TC97共同关心的领域。CCITT的建议书X200就是开放系统互连的基本参考模型,它和ISO 7498基本是相同的。
最早的时候网络刚刚出现的时候,很多大型的公司都拥有了网络技术,公司内部计算机可以相互连接。可以却不能与其它公司连接。因为没有一个统一的规范。计算机之间相互传输的信息对方不能理解。所以不能互联。
ISO为了更好的使网络应用更为普及,就推出了OSI参考模型。其含义就是推荐所有公司使用这个规范来控制网络。这样所有公司都有相同的规范,就能互联了。提供各种网络服务功能的计算机网络系统是非常复杂的。根据分而治之的原则,ISO将整个通信功能划分为七个层次,划分原则是:
(1)网路中各结点都有相同的层次;
(2)不同结点的同等层具有相同的功能;
(3)同一结点内相邻层之间通过接口通信;
(4)每一层使用下层提供的服务,并向其上层提供服务;
(5)不同结点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。
其内容如下:
第7层 应用层:OSI中的最高层。应用层确定进程之间通信的性质,以满足用户的需要。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程 *** 作,而且还要作
为应用进程的用户代理,来完成一些为进行信息交换所必需的功能。它包括:文件传送访问和管理FTAM、虚拟终端VT、事务处理TP、远程数
据库访问RDA、制造业报文规范MMS、目录服务DS等协议;
第6层 表示层:主要用于处理两个通信系统中交换信息的表示方式。它包括数据格式交换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能;
第5层 会话层:—在两个节点之间建立端连接。此服务包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设置,尽管可以在层4中处理双工方式 ;
第4层 传输层:—常规数据递送-面向连接或无连接。包括全双工或半双工、流控制和错误恢复服务;
第3层 网络层:—本层通过寻址来建立两个节点之间的连接,它包括通过互连网络来路由和中继数据 ;
第2层 数据链路层:—在此层将数据分帧,并处理流控制。本层指定拓扑结构并提供硬件寻址;
第1层 物理层:处于OSI参考模型的最底层。物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接,以便透明的传送比特流。
数据发送时,从第七层传到第一层,接受方则相反。
上三层总称应用层,用来控制软件方面。下四层总称数据流层,用来管理硬件。
数据在发至数据流层的时候将被拆分。
在传输层的数据叫段,网络层叫包,数据链路层叫帧,物理层叫比特流,这样的叫法叫PDU(协议数据单元)
OSI中每一层都有每一层的作用。比如网络层就要管理本机的IP的目的地的IP。数据链路层就要管理MAC地址(介质访问控制)等等,所以在每层拆分数据后要进行封装,以完成接受方与本机相互联系通信的作用。
如以此规定。
OSI模型用途相当广泛。
比如交换机、集线器、路由器等很多网络设备的设计都是参照OSI模型设计的。
OSI参考模型中,各层的功能
OSI各层的功能:
物理层
物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。该层为上
层协议提供了一个传输数据的物理媒体。
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/TIA RS-449、V35、RJ-45等。
数据链路层
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(frame)。
数据链路层协议的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。
网络层
网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。
在这一层,数据的单位称为数据包(packet)。
网络层协议的代表包括:IP、IPX、RIP、OSPF等
传输层
传输层是第一个端到端,即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不
可靠的传输。此外,传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。
在这一层,数据的单位称为数据段(segment)。
传输层协议的代表包括:TCP、UDP、SPX等。
会话层
会话层管理主机之间的会话进程,即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入
校验点来实现数据的同步。
表示层
表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层
的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。
应用层
应用层为 *** 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:Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。
OSI七层模型介绍
OSI是一个开放性的通行系统互连参考模型,他是一个定义的非常好的协议规范。OSI模型有7层结构,每层都可以有几个子层。下面我简单的介绍一下这7层及其功能。
OSI的7层从上到下分别是
7 应用层
6 表示层
5 会话层
4 传输层
3 网络层
2 数据链路层
1 物理层
其中高层,既7、6、5、4层定义了应用程序的功能,下面3层,既3、2、1层主要面向通过网络的端到端的数据流。下面我给大家介绍一下这7层的功能:
(1)应用层:与其他计算机进行通讯的一个应用,它是对应应用程序的通信服务的。例如,一个没有通信功能的字处理程序就不能执行通信的代码,从事字处理工作的程序员也不关心OSI的第7层。但是,如果添加了一个传输文件的选项,那么字处理器的程序员就需要实现OSI的第7层。示例:telnet,HTTP,FTP,WWW,NFS,SMTP等。
(2)表示层:这一层的主要功能是定义数据格式及加密。例如,FTP允许你选择以二进制或ASII格式传输。如果选择二进制,那么发送方和接收方不改变文件的内容。如果选择ASII格式,发送方将把文本从发送方的字符集转换成标准的ASII后发送数据。在接收方将标准的ASII转换成接收方计算机的字符集。示例:加密,ASII等。
(3)会话层:他定义了如何开始、控制和结束一个会话,包括对多个双向小时的控制和管理,以便在只完成连续消息的一部分时可以通知应用,从而使表示层看到的数据是连续的,在某些情况下,如果表示层收到了所有的数据,则用数据代表表示层。示例:RPC,SQL等。
(4)传输层:这层的功能包括是否选择差错恢复协议还是无差错恢复协议,及在同一主机上对不同应用的数据流的输入进行复用,还包括对收到的顺序不对的数据包的重新排序功能。示例:TCP,UDP,SPX。
(5)网络层:这层对端到端的包传输进行定义,他定义了能够标识所有结点的逻辑地址,还定义了路由实现的方式和学习的方式。为了适应最大传输单元长度小于包长度的传输介质,网络层还定义了如何将一个包分解成更小的包的分段方法。示例:IP,IPX等。
(6)数据链路层:他定义了在单个链路上如何传输数据。这些协议与被讨论的歌种介质有关。示例:ATM,FDDI等。
(7)物理层:OSI的物理层规范是有关传输介质的特性标准,这些规范通常也参考了其他组织制定的标准。连接头、针、针的使用、电流、电流、编码及光调制等都属于各种物理层规范中的内容。物理层常用多个规范完成对所有细节的定义。示例:Rj45,8023等。
OSI分层的优点:
(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。
大多数的计算机网络都采用层次式结构,即将一个计算机网络分为若干层次,处在高层次的系统仅是利用较低层次的系统提供的接口和功能,不需了解低层实现该功能所采用的算法和协议;较低层次也仅是使用从高层系统传送来的参数,这就是层次间的无关性。因为有了这种无关性,层次间的每个模块可以用一个新的模块取代,只要新的模块与旧的模块具有相同的功能和接口,即使它们使用的算法和协议都不一样。
网络中的计算机与终端间要想正确的传送信息和数据,必须在数据传输的顺序、数据的格式及内容等方面有一个约定或规则,这种约定或规则称做协议。网络协议主要有三个组成部分:
1、语义:
是对协议元素的含义进行解释,不同类型的协议元素所规定的语义是不同的。例如需要发出何种控制信息、完成何种动作及得到的响应等。
2、语法:
将若干个协议元素和数据组合在一起用来表达一个完整的内容所应遵循的格式,也就是对信息的数据结构做一种规定。例如用户数据与控制信息的结构与格式等。
3、时序:
对事件实现顺序的详细说明。例如在双方进行通信时,发送点发出一个数据报文,如果目标点正确收到,则回答源点接收正确;若接收到错误的信息,则要求源点重发一次。
70年代以来,国外一些主要计算机生产厂家先后推出了各自的网络体系结构,但它们都属于专用的。
为使不同计算机厂家的计算机能够互相通信,以便在更大的范围内建立计算机网络,有必要建立一个国际范围的网络体系结构标准。
国际标准化组织ISO 于1981年正式推荐了一个网络系统结构----七层参考模型,叫做开放系统互连模型(Open System Interconnection,OSI)。由于这个标准模型的建立,使得各种计算机网络向它靠拢, 大大推动了网络通信的发展。
OSI 参考模型将整个网络通信的功能划分为七个层次,见图1。它们由低到高分别是物理层(PH)、链路层(DL)、网络层(N)、传输层(T)、会议层(S)、表示层(P)、应用层(A)。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。第四层到第七层主要负责互 *** 作性,而一层到三层则用于创造两个网络设备间的物理连接
1物理层
物理层是OSI的第一层,它虽然处于最底层,却是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备,为数据传输提供可靠的环境。
11媒体和互连设备
物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等。通信用的互连设备指DTE和DCE间的互连设备。DTE既数据终端设备,又称物理设备,如计算机、终端等都包括在内。而DCE则是数据通信设备或电路连接设备,如调制解调器等。数据传输通常是经过DTE——DCE,再经过DCE——DTE的路径。互连设备指将DTE、DCE连接起来的装置,如各种插头、插座。LAN中的各种粗、细同轴电缆、T型接、插头,接收器,发送器,中继器等都属物理层的媒体和连接器。
12物理层的主要功能
121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
122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
13物理层的一些重要标准
物理层的一些标准和协议早在OSI/TC97/C16 分技术委员会成立之前就已制定并在应用了,OSI也制定了一些标准并采用了一些已有的成果下面将一些重要的标准列出,以便读者查阅ISO2110:称为"数据通信----25芯DTE/DCE接口连接器和插针分配"它与EIA(美国电子工
业协会)的"RS-232-C"基本兼容。ISO2593:称为"数据通信----34芯DTE/DCE----接口连接器和插针分配"。ISO4092:称为"数据通信----37芯DTE/DEC----接口连接器和插针分配"与EIARS-449兼容。CCITT V24:称为"数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备之间的接口电路定义表"其功能与EIARS-232-C及RS-449兼容于100序列线上
2数据链路层
数据链路可以粗略地理解为数据通道。物理层要为终端设备间的数据通信提供传输媒体及其连接媒体是长期的,连接是有生存期的在连接生存期内,收发两端可以进行不等的一次或多次数据通信每次通信都要经过建立通信联络和拆除通信联络两过程这种建立起来的数据收发关系就叫作数据链路而在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错,为了弥补物理层上的不足,为上层提供无差错的数据传输,就要能对数据进行检错和纠错数据链路的建立,拆除,对数据的检错,纠错是数据链路层的基本任务。
21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:
211链路连接的建立,拆除,分离。
212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。
213顺序控制,指对帧的收发顺序的控制。
214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。
22数据链路层的主要协议
数据链路层协议是为发对等实体间保持一致而制定的,也为了顺利完成对网络层的服务。主要协议如下:
221ISO1745--1975:"数据通信系统的基本型控制规程"这是一种面向字符的标准,利用10个控制字符完成链路的建立,拆除及数据交换对帧的收发情况及差错恢复也是靠这些字符来完成ISO1155, ISO1177, ISO2626, ISO2629等标准的配合使用可形成多种链路控制和数据传输方式
222ISO3309--1984:称为"HDLC 帧结构"ISO4335--1984:称为"HDLC 规程要素 "ISO7809--1984:称为"HDLC 规程类型汇编"这3个标准都是为面向比特的数据传输控制而制定的有人习惯上把这3个标准组合称为高级链路控制规程
223ISO7776:称为"DTE数据链路层规程"与CCITT X25LAB"平衡型链路访问规程"相兼容
23链路层产品
独立的链路产品中最常见的当属网卡,网桥也是链路产品。MODEM的某些功能有人认为属于链路层,对些还有争议数据链路层将本质上不可靠的传输媒体变成可靠的传输通路提供给网络层。在IEEE8023情况下,数据链路层分成了两个子层,一个是逻辑链路控制,另一个是媒体访问控制。下图所示为IEEE8023LAN体系结构。
AUI=连接单元接口 PMA=物理媒体连接
MAU=媒体连接单元 PLS=物理信令
MDI=媒体相关接口
3网络层
网络层的产生也是网络发展的结果在联机系统和线路交换的环境中,网络层的功能没有太大意义当数据终端增多时它们之间有中继设备相连此时会出现一台终端要求不只是与唯一的一台而是能和多台终端通信的情况,这就是产生了把任意两台数据终端设备的数据链接起来的问题,也就是路由或者叫寻径另外,当一条物理信道建立之后,被一对用户使用,往往有许多空闲时间被浪费掉人们自然会希望让多对用户共用一条链路,为解决这一问题就出现了逻辑信道技术和虚拟电路技术
31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:
311路由选择和中继
312激活,终止网络连接
313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
314差错检测与恢复
315排序,流量控制
316服务选择
317网络管理
32网络层标准简介
网络层的一些主要标准如下:
321 ISODIS8208:称为"DTE用的X25分组级协议"
322 ISODIS8348:称为"CO 网络服务定义"(面向连接)
323 ISODIS8349:称为"CL 网络服务定义"(面向无连接)
324 ISODIS8473:称为"CL 网络协议"
325 ISODIS8348:称为"网络层寻址"
326 除上述标准外,还有许多标准。这些标准都只是解决网络层的部分功能,所以往往需要在网络层中同时使用几个标准才能完成整个网络层的功能由于面对的网络不同,网络层将会采用不同的标准组合
在具有开放特性的网络中的数据终端设备,都要配置网络层的功能现在市场上销售的网络硬设备主要有网关和路由器
4传输层
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传输层的协议标准有以下几种:
41 ISO8072:称为"面向连接的传输服务定义"
42 ISO8072:称为"面向连接的传输协议规范"
5会话层
会话层提供的服务可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
51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:
511将会话地址映射为运输地址
512选择需要的运输服务质量参数(QOS)
513对会话参数进行协商
513识别各个会话连接
514传送有限的透明用户数据
52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SPDU进行的
53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要标准有"DIS8236:会话服务定义"和"DIS8237:会话协议规范"
6表示层
表示层的作用之一是为异种机通信提供一种公共语言,以便能进行互 *** 作。这种类型的服务之所以需要,是因为不同的计算机体系结构使用的数据表示法不同。例如,IBM主机使用EBCDIC编码,而大部分PC机使用的是ASCII码。在这种情况下,便需要会话层来完成这种转换。
通过前面的介绍,我们可以看出,会话层以下5层完成了端到端的数据传送,并且是可靠,无差错的传送但是数据传送只是手段而不是目的,最终是要实现对数据的使用由于各种系统对数据的定义并不完全相同,最易明白的例子是键盘,其上的某些键的含义在许多系统中都有差异这自然给利用其它系统的数据造成了障碍表示层和应用层就担负了消除这种障碍的任务
对于用户数据来说,可以从两个侧面来分析,一个是数据含义被称为语义,另一个是数据的表示形式,称做语法像文字,图形,声音,文种,压缩,加密等都属于语法范畴表示层设计了3类15种功能单位,其中上下文管理功能单位就是沟通用户间的数据编码规则,以便双方有一致的数据形式,能够互相认识ISO表示层为服务,协议,文本通信符制定了DP8822,DP8823,DIS6937/2等一系列标准
7应用层
应用层向应用程序提供服务,这些服务按其向应用程序提供的特性分成组,并称为服务元素。有些可为多种应用程序共同使用,有些则为较少的一类应用程序使用。应用层是开放系统的最高层,是直接为应用进程提供服务的。其作用是在实现多个系统应用进程相互通信的同时,完成一系列业务处理所需的服务其服务元素分为两类:公共应用服务元素CASE和特定应用服务元素SASECASE提供最基本的服务,它成为应用层中任何用户和任何服务元素的用户,主要为应用进程通信,分布系统实现提供基本的控制机制特定服务SASE则要满足一些特定服务,如文卷传送,访问管理,作业传送,银行事务,订单输入等
这些将涉及到虚拟终端,作业传送与 *** 作,文卷传送及访问管理,远程数据库访问,图形核心系统,开放系统互连管理等等应用层的标准有DP8649"公共应用服务元素",DP8650"公共应用服务元素用协议",文件传送,访问和管理服务及协议
讨论:OSI七层模型是一个理论模型,实际应用则千变万化,因此更多把它作为分析、评判各种网络技术的依据;对大多数应用来说,只将它的协议族(即协议堆栈)与七层模型作大致的对应,看看实际用到的特定协议是属于七层中某个子层,还是包括了上下多层的功能。
这样分层的好处有:
1使人们容易探讨和理解协议的许多细节。
2在各层间标准化接口,允许不同的产品只提供各层功能的一部分,(如路由器在一到三层),或者只提供协议功能的一部分。(如Win95中的Microsoft TCP/IP)
3 创建更好集成的环境。
4 减少复杂性,允许更容易编程改变或快速评估。
5 用各层的headers和trailers排错。
6较低的层为较高的层提供服务。
7 把复杂的网络划分成为更容易管理的层。
开放系统互连参考模型为实现开放系统互连所建立的通信功能分层模型,简称OSI参考模型。其目的是为异种计算机互连提供一个共同的基础和标准框架,并为保持相关标准的一致性和兼容性提供共同的参考。这里所说的开放系统,实质上指的是遵循OSI参考模型和相关协议能够实现互连的具有各种应用目的的计算机系统。OSI参考模型如图1所示。
OSI参考模型是计算机网路体系结构发展的产物。它的基本内容是开放系统通信功能的分层结构。这个模型把开放系统的通信功能划分为七个层次,从邻接物理媒体的层次开始,分别赋于1,2,……7层的顺序编号,相应地称之为物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。每一层的功能是独立的。它利用其下一层提供的服务并为其上一层提供服务,而与其他层的具体实现无关。这里所谓的“服务”就是下一层向上一层提供的通信功能和层之间的会话规定,一般用通信原语实现。两个开放系统中的同等层之间的通信规则和约定称之为协议。通常把1~4层协议称为下层协议,5~7层协议称为上层协议。
1、国际标准化组织ISO在1979年建立了一个分委员会来专门研究一种用于开放系统的体系结构,提出了开放系统互连OSI模型,这是一个定义连接异种计算机的标准主体结构。 2、OSI简介:OSI采用了分层的结构化技术,共分七层,物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 3、OSI参考模型的特性:是一种异构系统互连的分层结构;提供了控制互连系统交互规则的标准骨架;定义一种抽象结构,而并非具体实现的描述;不同系统中相同层的实体为同等层实体;同等层实体之间通信由该层的协议管理;相信层间的接口定义了原语 *** 作和低层向上层提供的服务;所提供的公共服务是面向连接的或无连接的数据服务;直接的数据传送仅在最低层实现;每层完成所定义的功能,修改本层的功能并不影响其他层。 4、物理层:提供为建立、维护和拆除物理链路所需要的机械的、电气的、功能的和规程的特性;有关的物理链路上传输非结构的位流以及故障检测指示。 5、数据链路层:在网络层实体间提供数据发送和接收的功能和过程;提供数据链路的流控。 6、网络层:控制分组传送系统的 *** 作、路由选择、拥护控制、网络互连等功能,它的作用是将具体的物理传送对高层透明。 7、传输层:提供建立、维护和拆除传送连接的功能;选择网络层提供最合适的服务;在系统之间提供可靠的透明的数据传送,提供端到端的错误恢复和流量控制。 8、会话层:提供两进程之间建立、维护和结束会话连接的功能;提供交互会话的管理功能,如三种数据流方向的控制,即一路交互、两路交替和两路同时会话模式 。 9、表示层:代表应用进程协商数据表示;完成数据转换、格式化和文本压缩。 10、应用层:提供OSI用户服务,例如事务处理程序、文件传送协议和网络管理等。
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