开放系统互连OSI模型

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,开放系统互连,OSI,模型,每一层只向它邻接的上层提供服务，并且向上层屏蔽如何实现协议的具体细节。,也就是说每一层只调用其相邻下层提供的服务,且只关心下层提供的服务接口,而不理会下层实现服务的细节.,不相邻的层之间不发生直接的服务关系.,1,1 物理层,是实现,通信节点的物理连接,。物理层并不是指连接计算机的具体的物理设备或具体的传输介质，而是指在物理传输介质之上为数据链路层提供一个传输原始比特流的物理连接。,物理层,接收和发送一串比特流信息,，但不考虑信息的意义和结构,提供建立、维护和拆除物理链路所需的,机械、电气、功能和规程特性,。,OSI,模型中并未定义实际的物理层协议，具体的物理层协议如,EIA,组织制定的,RS-232C,协议、,RS-449,协议等、,RJ45,协议等。,2,机械特性,指接口、形状等。在RS-232C中，规定采用的连接器接口有25根针，接口形状为D形。电气特性包括信号电压、持续时间等。RS-232C规定，对数据信号，以,+15V+5V,表示“0”，,-15V-5V,表示“1”，对控制信号，“0”表示“开”，“1”表示“断”，数据速率020Kbps。,功能特性,描述物理设备的功能，如RS-232C的第二根针是用于发送数据的，第三根针是用于接收数据的，第四根针表示请求发送，第五根针表示允许发送。,规程特性,指事件发生的合法顺序。例如，RS-232C发送数据的顺序为：第四根针置位，请求发送第五根针置位，允许发送数据通过第二根针发送。,3,2 数据链路层,在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。数据链路层的功能是,实现两个相邻节点之间二进制信息块的正确传输,，通过进行必要的同步控制、差错控制、流量控制，为网络层提供可靠、无错误的数据信息。,4,分为两大类：,面向字符,的协议和面向,比特,的协议。面向字符的协议以字符作为传输的基本单位，并用10个专用字符控制传输过程。这类协议发展较早。面向比特的协议以比特作为传输的基本单位，它的传输效率高，能适应计算机通信技术的发展，已广泛地应用于公用数据网上。 。,字符：数字、字母和符号的二进制编码。如ASCII字符，美国信息交换标准码,American Standard Code for Information Interchange,，7位，如#编码为0100011，共128个字符，按字节来存,。,5,HDLC协议（高级数据链路控制协议，High Level Data Link Control）帧格式 -面向比特的协议,控制段:表示所使用帧类型以及序列号,6,3 网络层,两台计算机之间的通信通路一般包括许多段链路。数据链路层研究和解决的问题是两个相邻的结点之间的通信问题，实现信息在两个相邻结点间透明的无差错的帧级传输。它不能解决由多条链路组成通路的数据传输问题。网络层解决的问题主要是：, 为上一层传输层提供服务。 路由选择。, 流量控制。数据链路层的流量控制是针对数据链路相邻结点进行的。网络层的流量控制是对整个通信子网内的流量进行控制，是对进入分组交换网的通信量进行控制。, 连接的建立、保持和终止问题。,总之，网络层是实现要在通信子网内把报文分组，从信源结点（信息起点）送到信宿结点（信息传播终点）。 。,7,理解物理层、数据链路层、网络层,物理层-,各链路上透明地传送比特流；,数据链路层-,使得相邻结点所构成的有可能有差错的链路能够传输无差错的帧；,网络层-,是在链路层的基础上提供路由选择流量控制，防止阻塞和死锁现象的产生，以及提供网络互连功能。,弥补各,通信子网,提供的有差异和有缺陷的服务，使两端的用户都变成透明的。,8,4 传输层,功能,在网络层的基础上，完成,端对端（不同于数据链路层）,的差错纠正和流量控制，并实现两个终端系统间传递的分组无差错、无丢失、无重复、分组顺序正确。,9, 传输协议的分类, A型网络服务 网络连接具有可接受的低差错率和可接受的低故障通知率。网络服务是一个,完善的、可靠的,服务。A型网络服务条件下，网络中传输的分组不会丢失和失序。在这种情况下，传输层就不需要提供故障恢复和重新排序的服务, B型网络服务 网络连接具有可接受的低差错率和不可接受的低故障通知率。网络服务是完善的分组传递交换，但有网络连接释放或网络连接重建问题。, C型网络服务 网络连接具有不可接受的高差错率。C型网络服务质量最差，对于这类的网络，传输协议要具有对网络进行检错和差错恢复能力，具有对失序、重复错误投递的分组进行检错和更正能力。,10,对应各类型网络服务,OSI定义了一套功能集,包括:,0类到4类共五类传输层协议：, 0类协议,0类协议是面向A型网络服务的。其功能只是建立一个简单的端到端的传输连接和在数据传输阶段具有将长数据报文分段传送的功能。0型协议没有差错恢复和将多条传输连接恢复用到一条网络连接上的功能。0类协议是最简单的协议。, 1类协议,1类协议是面向B型网络服务的。其功能是在0类型协议的基础上增加了基本差错恢复功能。基本差错是指出现网络连接断开或网络连接失败，或者收到了未被认可的传输连接数据单元。,11, 2类协议,2类协议也是面向A型网络服务的。但2类协议具有复用功能，能进行对传输连接的复用，协议具有相应的流量控制功能。2类协议中没有网络连接故障恢复功能。, 3类协议,3类协议是面向B型网络服务的。3类协议的功能既有差错恢复功能，又有复用功能。, 4类协议,4类协议是面向C型网络服务的。4类协议具有差错检测，差错恢复，复用等功能。它可以在网络服务质量差时保证可靠的数据传输。4类协议是最复杂的协议。,12,传输层提供的服务,一类是传输连接管理，即负责建立和在通信完毕时释放连接；另一类是数据传送。, 连接与传输,建立连接。,传输层的连接以通信子网提供的服务为基础。,多路复用。,把几条传输连接在同一条网络连接上。, 传输服务,网络层的服务包括数据报和虚电路。当网络层提供的是虚电路服务，那么传输层能保证对报文的正确接收，传输层协议同通信子网能构成可靠的计算机网。如果网络层提供的是数据报服务，传输层协议则必须包括差错校验和差错恢复。因为此时网络层提供的服务没有进行差错控制、丢失、报文重复等处理工作的服务，可靠性较差。,13, 端对端通信,传输层的协议都具有端对端的性质，其中端被定义为对接传输实体。通过传输层提供的服务，实现了从一个传输实体到另一个传输实体的网络连接，所以传输层不关心路径选择和中断。, 状态报告和安全保密,传输层不仅要为传输层用户提供传输层实体或传输连接的状态信息，还要提供对发送者的确认、数据加密与解密、通过保密的链路和结点路由选择等安全服务。,14,5 高层协议,会话层、表示层和应用层构成了OSI参考模型的高层。这几层的标准制定得比较晚，还在完善之中，目前使用得不够广泛。,15, 会话层,首先它可以象传输层一样支持普通的数据传输，另外它还提供了许多增值服务，例如交互式对话管理，允许一路交互、两路交换和两路同时会话，类似于数据通信里的单工、半双工和全双工方式；等。, 表示层,功能是处理通信进程之间交换数据的表示方法，包括语法转换、数据格式的转换、加密与解密、压缩与解压缩等。, 应用层,为用户提供最直接的服务，包括虚拟终端、文件传输、事务处理、网络管理等大量的网络协议。电子邮件程序、文件传输、WWW浏览器、多媒体传输等都属于应用,层的范畴。,16,各层,的功能,物理层,：OSI模型的最底层。它提出了网络的物理特性，比如连接的电缆类型。这里是二进制值0和1的世界，也就是数据以信号的电特性（高低电平）来表示。,数据链路层,：指明将要发送的每个数据包的大小、每个数据包的地址以使它们送到指定的接收者那里。也能提供基本的错误识别和校正机制，以确保发送的数据和接收的数据一样。,网络层,：就是告诉数据包从一个网络到另一个网络怎样走（术语叫“路由”）。,传输层,：通过一个唯一的地址指明计算机网络上的每个节点（可能就是你的计算机），并管理节点之间的连接。同时将大的信息分成小块信息，并在接收节点将信息重新组合起来。,会话层,：在网络节点之间建立“会话”（你理解为谈判前的准备工作也行）。,表示层,：负责把网络上传输的数据从一种陈述类型转换到另一种类型，也能在数据传输前将其打乱，并在接收端将其恢复(就象不同语言之间的翻译)。,应用层,：OSI的最高层，讨论应用程序用于同网络通信所需要的技术。在这里，我们可以看到很多熟面孔，比如HTTP（超文本传输协议），FTP（文件传输协议），WAP（无线应用协议），SMTP（简单邮件协议）等等。,17,6 OSI参考模型的特点,目前，广泛应用的网络体系结构是TCP/IP。OSI参考模型只定义了各层的功能，并未定义每层的具体实现协议，其协议由其它标准来定义，这体现了该模型的灵活性。OSI开放式网络体系结构的理论指导作用大于其实际应用。,18,