开放系统互联参考模型

开放系统互联参考模型篇一互联网OSI开放系统互联参考模型集线器也叫Hub，工作在物理层（最底层），没有匹配的软件系统，是纯硬件设备。集线器主要用来连接计算机等网络终端。集线器实际就是一种多端口的中继器。中继器的作用就是将已经衰减得不完整的信号经过整理，重新产生出完整的信号再继续传送。集线器为共享带宽，连接在集线器上的任何一个设备发送数据时，其他所有设备必须等待，此设备享有全部带宽，通讯完毕，再由其他设备使用带宽。正因此，集线器连接了一个冲突的网络。所有设备相互交替使用，就好像大家一起过一根独木桥一样。集线器不能判断数据包的目的和类型，所以如果是广播数据包也依然转发，而且所有设备发出数据以广播方式发送到每个接口，这样集线器也连接了一个广播域的网络。数据链路层：产品代表交换机。交换机交换机Switch，工作在数据链路层（第二层），稍微高端一点的交换机都有一个操作系统来支持。和集线器一样主要用于连接计算机等网络终端设备。交换机比集线器更加先进，允许连接在交换机上的设备并行通讯，好比高速公路上的汽车并行行驶一般，设备间通讯不会发生冲突，因此交换机打破了冲突域，交换机每个接口是一个冲突域，不会与其他接口发生通讯冲突。并且有系统的交换机可以记录MAC地址表，发送数据不会以广播的方式发送到每个接口，而是直接到目的接口，节省了接口带宽。但是交换机和集线器一样不能判断广播数据包，会把广播发送到全部接口，所以交换机和集线器一样连接了一个广播域网络。在计算机网络系统中，交换机是针对共享工作模式的弱点而推出的。集线器是采用共享工作模式的代表，如果把集线器比作一个邮递员，那么这个邮递员是个不认识字的“傻瓜”-要他去送信，他不知道直接根据信件上的地址将信件送给收信人，只会拿着信分发给所有的人，然后让接收的人根据地址信息来判断是不是自己的!而交换机则是一个“聪明”的邮递员-交换机拥有一条高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，当控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。目的MAC若不存在，交换机才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部地址表中。网络层：产品代表路由器。路由器路由器Router，工作在网络层（第三层），所有路由器都有自己的操作系统来维持，并且需要人员调试，否则不能工作。路由器没有那么多接口，主要用来进行网络与网络的连接。简单的说路由器把数据从一个网络发送到另一个网络，这个过程就叫路由。路由器不仅能像交换机一样隔离冲突域，而且还能检测广播数据包，并丢弃广播包来隔离广播域，有效的扩大了网络的规模。在路由器中记录着路由表，路由器以此来转发数据，以实现网络间的通讯。路由器的介入可以交换机划分的VLAN实现互相通讯。传输层传输层，负责分割、组合数据，实现端到端的逻辑连接。数据在上三层是整体的，到了这一层开始被分割，这一层分割后的数据被称为段(Segment)。三次握手(Three-wayhandshake)，面向连接(Connection-Oriented)或非面向连接(Connectionless-Oriented)的服务，流控(Flowcontrol)等都发生在这一层。会话层会话层，负责建立、维护、控制会话，区分不同的会话，以及提供单工(Simplex)、半双工(Halfduplex)、全双工(Fullduplex)三种通信模式的服务。我们平时所知的NFS，RPC,XWindows等都工作在这一层。表示层表示层，负责数据的编码、转化，确保应用层的正常工作。这一层，是将我们看到的界面与二进制间互相转化的地方，就是我们的语言与机器语言间的转化。数据的压缩、解压，加密、解密都发生在这一层。这一层根据不同的应用目的将数据处理为不同的格式，表现出来就是我们看到的各种各样的文件扩展名。应用层应用层，很简单，就是应用程序。这一层负责确定通信对象，并确保由足够的资源用于通信，这些当然都是想要通信的应用程序干的事情。篇二开放系统互联参考模型（OpenSystemInterconnectionReferenceModel，OSI/RM）是由国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization，ISO）于1984年制定的国际标准。“开放”的含义表示只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方也遵循同一标准的其他任何系统进行通信。ISO提出OSI参考模型的目的，就是要使在各种终端设备之间、计算机之间、网络之间、操作系统之间以及人们之间相互交换信息的过程能够逐步实现标准化。1网络体系结构概述建立计算机网络的根本目的就是实现数据通信和资源共享，而通信则是实现所有网络功能的基础和关键。由于信息的类型不同，作用不同，使用的场合和方式也不同，因此对于通信子网的服务要求就大不相同，必须采用不同的技术手段来满足这些不同的要求。那么，怎样构建计算机网络的通信功能，才能实现这些不同系统之间，尤其是异种计算机系统之间的相互通信呢？这就是网络体系结构要解决的问题。网络体系结构通常采用层次化结构定义计算机网络的协议、功能及提供的服务。1.1计算机网络分层设计思想人与人在日常生活中相互交流时，都不知不觉地遵守了一定的约定，几个人聊天会围绕一个共同的话题，如果某个人对这个话题不了解或是听不懂别人所说的语言，那他便不能参与交流。计算机网络中计算机与计算机之间的交流，各计算机也必须遵守一些事先约定好的规则，如果网络中某台计算机不遵守这一规则，则该计算机就不能与其他计算机进行交流，如果用网络术语来说就是不能进行数据交换。为了使计算机之间能够顺利地进行交流，人们为其制定了相应的规则，设计了计算机网络的体系结构。分层概念举例例如，人与人的“通信”可分多个层次，这里简单的分为3个相关的层次：认识层、语言层、传输层。假设让一讲方言的家庭主妇与一不懂方言的大学教授进行如表3-1所示的“通信”；篇三OSI参考模型OSI RM：开放系统互连参考模型（open systeminterconnection reference model）OSI参考模型具有以下优点：简化了相关的网络操作；提供设备间的兼容性和标准接口；促进标准化工作；结构上可以分隔；易于实现和维护。20世纪60年代以来，计算机网络得到了飞速增长。各大厂商为了在数据通信网络领域占据主导地 位，纷纷推出了各自的网络架构体系和标准，如IBM公司的SNA，Novell IPX/SPX协议，Apple公司的AppleTalk协议，DEC公司的DECnet，以及广泛流行的TCP/IP协议。同时，各大厂商针对自己的协议生产出了不同的硬件和软件。各个厂商的共同努力促进了网络技术的快速发展和网络设备种类的迅速增长。但由于多种协议的并存，也使网络变得越来越复杂；而且，厂商之间的网络设备大部分不能兼容，很难进行通信。为了解决网络之间的兼容性问题，帮助各个厂商生产出可兼容的网络设备，国际标准化组织ISO于1984年提出了OSI RM（OpenSystem Interconnection Reference Model，开放系统互连参考模型）。OSI 参考模型很快成为计算机网络通信的基础模型。在设计OSI 参考模型时，遵循了以下原则：各个层之间有清晰的边界，实现特定的功能；层次的划分有利于国际标准协议的制定；层的数目应该足够多，以避免各个层功能重复。OSI分层通常OSI参考模型第一层到第三层称为底层（lower layer），又叫介质层（media layer），底层负责数据在网络中的传送，网络互连设备往往位于下三层，以硬件和软件的方式来实现。OSI参考模型的第五层到第七层称为高层（upper layer），又叫住几层（host layer），高层用于保障数据的正确传输，以软件方式来实现。A. 传输层数据中加入TCP报头后得到PDU被称为segment（数据段）；B. 数据段被传递给网络层，网络层添加IP报头得到的PDU被称为packet（数据包）；C. 数据包被传递到数据链路层，封装数据链路层报头得到的PDU被称为frame（数据帧）；D. 帧被转换为比特，通过网络介质传输。这种协议栈向下传递数据，并添加报头和报尾的过程称为封装，数据被封装并通过网络传输后，接收设备将删除添加的信息，并根据报头中的信息决定如何将数据沿协议栈上传给合适的应用程序，这个过程称为解封装。不同设备的对等层之间依靠封装和解封装来实现相互间的通信。物理层物理层功能：规定介质类型、接口类型、信令类型；规范在终端系统之间激活、维护和关闭物理链路的电气、机械、流程和功能等方面的要求；规范电平、数据速率、最大传输距离和物理接头等特征。物理层标准规定了物理介质和用于将设备与物理介质相连的接头。如上图，局域网常用的物理层标准有IEEE指定的以太网标准802.3、令牌总线标准802.4、令牌环网标准802.5以及美国国家标准组织ANSI的X3T9.5委员会制订的光缆标准FDDI（fiber distributed data interface，光纤分布式数据接口）等。广域网常用的物理层标准有电子工业协会和电信工业协会EIA/TIA制定的公共物理层接口标准EIA/TIA-232（即RS-232）、国际电信联盟ITU制定的串行线路接口标准V.24和V.35、以及有关各种数字接口的物理和电气特性的标准G.703等。