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网络的OSI七层结构 辽宁省通信公司朝阳市分公司2004年2月10日 OSI简介 OSI是ISO在网络通信方面所定义的开放系统互连模型 1978ISO 国际化标准组织 定义了这样一个开放协议标准 有了这个开放的模型 各网络设备厂商就可以遵照共同的标准来开发网络产品 最终实现彼此兼容 OSI结构 整个OSI模型共分7层 从下往上分别是 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层和应用层 如图所示 当接收数据时 数据是自下而上传输 当发送数据时 数据是自上而下传输 下面简要介绍这几个层次 1 物理层 这是整个OSI参考模型的最低层 它的任务就是提供网络的物理连接 所以 物理层是建立在物理介质上 而不是逻辑上的协议和会话 它提供的是机械和电气接口 主要包括电缆 物理端口和附属设备 如双绞线 同轴电缆 接线设备 如网卡等 RJ 45接口 串口和并口等在网络中都是工作在这个层次的 物理层提供的服务包括 物理连接 物理服务数据单元顺序化 接收物理实体收到的比特顺序 与发送物理实体所发送的比特顺序相同 和数据电路标识 2 数据链路层 数据链路层是建立在物理传输能力的基础上 以帧为单位传输数据 它的主要任务就是进行数据封装和数据链接的建立 封装的数据信息中 地址段含有发送节点和接收节点的地址 控制段用来表示数据连接帧的类型 数据段包含实际要传输的数据 差错控制段用来检测传输中帧出现的错误 数据链路层可使用的协议有SLIP PPP X 25和帧中继等 常见的集线器和低档的交换机网络设备都是工作在这个层次上 Modem之类的拨号设备也是 工作在这个层次上的交换机俗称 第二层交换机 2 数据链路层 具体讲 数据链路层的功能包括 数据链路连接的建立与释放 构成数据链路数据单元 数据链路连接的分裂 定界与同步 顺序和流量控制和差错的检测和恢复等方面 3 网络层 网络层属于OSI中的较高层次了 从它的名字可以看出 它解决的是网络与网络之间 即网际的通信问题 而不是同一网段内部的事 网络层的主要功能即是提供路由 即选择到达目标主机的最佳路径 并沿该路径传送数据包 除此之外 网络层还要能够消除网络拥挤 具有流量控制和拥挤控制的能力 网络边界中的路由器就工作在这个层次上 现在较高档的交换机也可直接工作在这个层次上 因此它们也提供了路由功能 俗称 第三层交换机 网络层的功能包括 建立和拆除网络连接 路径选择和中继 网络连接多路复用 分段和组块 服务选择和流量控制 4 传输层 传输层解决的是数据在网络之间的传输质量问题 它属于较高层次 传输层用于提高网络层服务质量 提供可靠的端到端的数据传输 如常说的QoS就是这一层的主要服务 这一层主要涉及的是网络传输协议 它提供的是一套网络数据传输标准 如TCP协议 传输层的功能包括 映像传输地址到网络地址 多路复用与分割 传输连接的建立与释放 分段与重新组装 组块与分块 4 传输层 根据传输层所提供服务的主要性质 传输层服务可分为以下三大类 A类 网络连接具有可接受的差错率和可接受的故障通知率 网络连接断开和复位发生的比率 A类服务是可靠的网络服务 一般指虚电路服务 C类 网络连接具有不可接受的差错率 C类的服务质量最差 提供数据报服务或无线电分组交换网均属此类 B类 网络连接具有可接受的差错率和不可接受的故障通知率 B类服务介于A类与C类之间 在广域网和互联网多是提供B类服务 4 传输层 网络服务质量的划分是以用户要求为依据的 若用户要求比较高 则一个网络可能归于C型 反之 则一个网络可能归于B型甚至A型 例如 对于某个电子邮件系统来说 每周丢失一个分组的网络也许可算作A型 而同一个网络对银行系统来说则只能算作C型了 5 会话层 会话层利用传输层来提供会话服务 会话可能是一个用户通过网络登录到一个主机 或一个正在建立的用于传输文件的会话 会话层的功能主要有 会话连接到传输连接的映射 数据传送 会话连接的恢复和释放 会话管理 令牌管理和活动管理 6 表示层 表示层用于数据管理的表示方式 如用于文本文件的ASCII和EBCDIC 用于表示数字的1S或2S补码表示形式 如果通信双方用不同的数据表示方法 他们就不能互相理解 表示层就是用于屏蔽这种不同之处 表示层的功能主要有 数据语法转换 语法表示 表示连接管理 数据加密和数据压缩 7 应用层 这是OSI参考模型的最高层 它解决的也是最高层次 即程序应用过程中的问题 它直接面对用户的具体应用 应用层包含用户应用程序执行通信任务所需要的协议和功能 如电子邮件和文件传输等 在这一层中TCP IP协议中的FTP SMTP POP等协议得到了充分应用 OSI总结 以上简单地介绍了OSI参考模型的七个层次 并对各个层次的主要应用及功能作了简单的介绍 这样我们在后面的学习中就可联系到OSI的对应层次进行学习 以实践加强理论学习