OSI模型

詞語解釋

OSI模型（Open System Interconnection），又稱開放系統(tǒng)互聯(lián)模型，是一種用于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的標(biāo)準(zhǔn)化模型，由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定。它定義了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的7層模型，每一層都有一組協(xié)議，這些協(xié)議負(fù)責(zé)在不同的計算機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)。 OSI模型的7層分別為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。物理層負(fù)責(zé)定義物理設(shè)備如網(wǎng)卡、電纜和接口，以及它們之間的連接方式。它負(fù)責(zé)定義物理層的特性，如信號的類型、傳輸速率和接口的類型。數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間建立數(shù)據(jù)鏈路連接，它負(fù)責(zé)定義數(shù)據(jù)的格式、流量控制和錯誤檢測等功能。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的路由和轉(zhuǎn)發(fā)，它負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)從一臺計算機(jī)發(fā)送到另一臺計算機(jī)，它還負(fù)責(zé)確定最佳的路徑，以及確定數(shù)據(jù)的傳輸方式。傳輸層負(fù)責(zé)在兩臺計算機(jī)之間建立邏輯連接，它負(fù)責(zé)確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸，并且提供流量控制和錯誤檢測功能。會話層負(fù)責(zé)在兩臺計算機(jī)之間建立會話，它負(fù)責(zé)建立、管理和終止會話，以及處理會話中的數(shù)據(jù)。表示層負(fù)責(zé)定義數(shù)據(jù)的格式，它負(fù)責(zé)將應(yīng)用層發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可以在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)母袷�，并且將接收到的�?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為應(yīng)用層可以識別的格式。應(yīng)用層負(fù)責(zé)支持網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用程序，它負(fù)責(zé)定義應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)傳輸格式，以及提供應(yīng)用程序所需的服務(wù)。 OSI模型的應(yīng)用是把計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的各種設(shè)備和協(xié)議組織起來，使它們之間能夠正常通信。OSI模型的各層協(xié)議可以把不同類型的設(shè)備連接起來，使它們能夠正常通信。 OSI模型的優(yōu)點是它可以把計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的不同設(shè)備和協(xié)議進(jìn)行分層，使得網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)更加容易。它還可以幫助開發(fā)者更好地理解網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，從而更好地開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。總之，OSI模型是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的一種標(biāo)準(zhǔn)化模型，它定義了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的7層模型，每一層都有一組協(xié)議，這些協(xié)議負(fù)責(zé)在不同的計算機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)。它可以把計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的不同設(shè)備和協(xié)議進(jìn)行分層，使得網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)更加容易，并且可以幫助開發(fā)者更好地理解網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，從而更好地開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。

   OSI模型
一，概述

OSI模型，即開放式通信系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(Open System Interconnection,OSI/RM,Open Systems Interconnection Reference Model)，是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出的一個試圖使各種計算機(jī)在世界范圍內(nèi)互連為網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)框架，簡稱OSI。

0SI／RM協(xié)議是由IS0(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)制定的，它有三個基本的功能：提供給開發(fā)者一個必須的、通用的概念以便開發(fā)完善、可以用來解釋連接不同系統(tǒng)的框架。

OSI將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(architecture)劃分為以下七層：將七層比喻為真實世界收發(fā)信的兩個老板的圖。

分層名                               分層號    描述             比喻
應(yīng)用層Application Layer (臺灣翻：應(yīng)用層) 7  用戶的應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)之間的接口老板
表示層Presentation Layer (臺灣：展現(xiàn)層) 6 協(xié)商數(shù)據(jù)交換格式相當(dāng)公司中簡報老板、替老板寫信的助理
會話層Session Layer (臺灣：會談層) 5  允許用戶使用簡單易記的名稱建立連接相當(dāng)于公司中收寄信、寫信封與拆信封的秘書
傳輸層Transport Layer (臺灣：傳輸層) 4  提供終端到終端的可靠連接相當(dāng)于公司中跑郵局的送信職員
網(wǎng)絡(luò)層Network Layer (臺灣：網(wǎng)絡(luò)層) 3 使用權(quán)數(shù)據(jù)路由經(jīng)過大型網(wǎng)絡(luò) 相當(dāng)于郵局中的排序工人
數(shù)據(jù)鏈路層Data Link Layer (臺灣：資料鏈結(jié)層) 2 決定訪問網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的方式相當(dāng)于郵局中的裝拆箱工人
物理層Physical Layer (臺灣：實體層) 1 將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可通過物理介質(zhì)傳送的電子信號相當(dāng)于郵局中的搬運(yùn)工人

二，數(shù)據(jù)傳送

　　在數(shù)據(jù)發(fā)送到另一層時，都要分成數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包是一個信息單位，作為一個整體，從網(wǎng)絡(luò)中的一個設(shè)備傳送給另一個設(shè)備。

　　1,數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)

　　數(shù)據(jù)包包含了幾種不同類型的數(shù)據(jù)：

　　信息

　　某種類的計算機(jī)控制數(shù)據(jù)和命令

　　會話控制代碼

　　數(shù)據(jù)包頭

　　數(shù)據(jù)

　　報尾

　　2. 創(chuàng)建數(shù)據(jù)包

　　數(shù)據(jù)包的創(chuàng)建過程是從OSI模型的應(yīng)用層開始的。跨網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔⒁獜膽?yīng)用層開始，往下依次穿過各層。每層都對數(shù)據(jù)包進(jìn)行重新組裝，以增加自己的信息(信頭)。

三，分層協(xié)議

　　1、應(yīng)用層協(xié)議

　　應(yīng)用層協(xié)議工作在OSI模型的上層，提供應(yīng)用程序間的交換和數(shù)據(jù)交換。比較常用的應(yīng)用層協(xié)議有：

　　SMTP (simple Mail Transfer Protocol)

　　BOOTP(Boot trap．Protocol)

　　FTP (File Transfer Protocol)

　　HTTP (Hyperrext Transfer Protocol

　　AFP （Apple Talk文件協(xié)議）--Apple公司的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議族，用于交換文件

　　SNMP (Simple Network Management Protoco1)

　　SMB (Server Message Block Protoco1)

　　X．500

　　NCP (NetWare Core Protoco1)

　　NFS (Network File System)

　　3、傳輸層協(xié)議

　　傳輸層協(xié)議提供計算機(jī)之間的通信會話，并確保數(shù)據(jù)在計算機(jī)之間可靠地傳輸。主要的傳輸層協(xié)議有：

　　TCP(Transmission Control Protocol)

　　SPX(SequenCed Packet ExChange Protocol

　　NWL INK

　　ATP(AppleTalk Transaction Protocol)，NBP(名字綁定協(xié)議)

　　NetBEUI(NetBIOS Extended User Internet)

　　3、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議

　　網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議提供所謂的鏈路服務(wù)，這些協(xié)議可以處理尋址和路由信息、錯誤檢測和重傳請求。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括：

　　IP (Internet Protocol)

　　IPX (Internet work Packet Exchange)

　　NWLINK--微軟實現(xiàn)的 IPX／SPX

　　DDP (Datagram Delivery Protoco1)

　　NetBEUI

　　X．25

　　Ethernet

四，歷史

在制定計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)方面，起著重大作用的兩大國際組織是：國際電報與電話咨詢委員會（CCITT），與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)，雖然它們工作領(lǐng)域不同，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通信與信息處理之間的界限開始變得比較模糊，這也成了CCITT和ISO共同關(guān)心的領(lǐng)域。1974年，ISO發(fā)布了著名的ISO/IEC 7498標(biāo)準(zhǔn)，它定義了網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的7層框架，也就是開放式系統(tǒng)互連參考模型。

五，影響

OSI是一個定義良好的協(xié)議規(guī)范集，并有許多可選部分完成類似的任務(wù)。

它定義了開放系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、層次之間的相互關(guān)系以及各層所包括的可能的任務(wù)。是作為一個框架來協(xié)調(diào)和組織各層所提供的服務(wù)。

但是OSI參考模型并沒有提供一個可以實現(xiàn)的方法，而是描述了一些概念，用來協(xié)調(diào)進(jìn)程間通信標(biāo)準(zhǔn)的制定。即OSI參考模型并不是一個標(biāo)準(zhǔn)，而是一個在制定標(biāo)準(zhǔn)時所使用的概念性框架。

事實上的標(biāo)準(zhǔn)是TCP/IP參考模型

OSI各層的功能：
物理層
物理層規(guī)定了激活、維持、關(guān)閉通信端點之間的機(jī)械特性、電氣特性、功能特性以及過程特性。該層為上
層協(xié)議提供了一個傳輸數(shù)據(jù)的物理媒體。
在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為比特（bit）。
屬于物理層定義的典型規(guī)范代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。

數(shù)據(jù)鏈路層
數(shù)據(jù)鏈路層在不可靠的物理介質(zhì)上提供可靠的傳輸。該層的作用包括：物理地址尋址、數(shù)據(jù)的成幀、流量
控制、數(shù)據(jù)的檢錯、重發(fā)等。
在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為幀（frame）。
數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。

網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)對子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由選擇。網(wǎng)絡(luò)層還可以實現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)際互連等功能。
在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為數(shù)據(jù)包（packet）。
網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等
傳輸層
傳輸層是第一個端到端，即主機(jī)到主機(jī)的層次。傳輸層負(fù)責(zé)將上層數(shù)據(jù)分段并提供端到端的、可靠的或不
可靠的傳輸。此外，傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。
在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為數(shù)據(jù)段（segment）。
傳輸層協(xié)議的代表包括：TCP、UDP、SPX等。

會話層
會話層管理主機(jī)之間的會話進(jìn)程，即負(fù)責(zé)建立、管理、終止進(jìn)程之間的會話。會話層還利用在數(shù)據(jù)中插入
校驗點來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步。
　　
表示層
表示層對上層數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行變換以保證一個主機(jī)應(yīng)用層信息可以被另一個主機(jī)的應(yīng)用程序理解。表示層
的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括數(shù)據(jù)的加密、壓縮、格式轉(zhuǎn)換等。

應(yīng)用層
應(yīng)用層為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口。
應(yīng)用層協(xié)議的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

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