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OSI模型

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）制定了OSI模型。這個(gè)模型把網(wǎng)絡(luò)通信的工作分為7層，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。1至4層被認(rèn)為是低層，這些層與數(shù)據(jù)移動(dòng)密切相關(guān)。5至7層是高層，包含應(yīng)用程序級(jí)的數(shù)據(jù)。每一層負(fù)責(zé)一項(xiàng)具體的工作，然后把數(shù)據(jù)傳送到下一層。
物理層
　　
物理層是OSI的第一層，它雖然處于最底層，卻是整個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)的基礎(chǔ)。物理層為設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及互連設(shè)備，為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境。
　　
媒體和互連設(shè)備
物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無(wú)線信道等。通信用的互連設(shè)備指DTE和DCE間的互連設(shè)備。DTE既數(shù)據(jù)終端設(shè)備，又稱物理設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、終端等都包括在內(nèi)。而DCE則是數(shù)據(jù)通信設(shè)備或電路連接設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器等。數(shù)據(jù)傳輸通常是經(jīng)過(guò)DTE──DCE，再經(jīng)過(guò)DCE──DTE的路徑?；ミB設(shè)備指將DTE、DCE連接起來(lái)的裝置，如各種插頭、插座。LAN中的各種粗、細(xì)同軸電纜、T型接、插頭，接收器，發(fā)送器,中繼器等都屬物理層的媒體和連接器。
物理層的一些重要標(biāo)準(zhǔn)
物理層的一些標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議早在OSI/TC97/C16 分技術(shù)委員會(huì)成立之前就已制定并在應(yīng)用了，OSI也制定了一些標(biāo)準(zhǔn)并采用了一些已有的成果。ISO2110:稱為“數(shù)據(jù)通信----25芯DTE/DCE接口連接器和插針?lè)峙?#8221;。它與EIA(美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì))的“RS-232-C”基本兼容。ISO2593：稱為“數(shù)據(jù)通信----34芯DTE/DCE----接口連接器和插針?lè)峙?#8221;。ISO4092：稱為“數(shù)據(jù)通信----37芯DTE/DEC----接口連接器和插針?lè)峙?#8221;。與EIARS-449兼容。CCITT V.24：稱為“數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備之間的接口電路定義表”。其功能與EIARS-232-C及RS-449兼容于100序列線上?！　?br>

數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層
　　
數(shù)據(jù)鏈路可以粗略地理解為數(shù)據(jù)通道。物理層要為終端設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及其連接。媒體是長(zhǎng)期的，連接是有生存期的。在連接生存期內(nèi)，收發(fā)兩端可以進(jìn)行不等的一次或多次數(shù)據(jù)通信。每次通信都要經(jīng)過(guò)建立通信聯(lián)絡(luò)和拆除通信聯(lián)絡(luò)兩過(guò)程，這種建立起來(lái)的數(shù)據(jù)收發(fā)關(guān)。
系就叫作數(shù)據(jù)鏈路。而在物理媒體上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)難免受到各種不可靠因素的影響而產(chǎn)生差錯(cuò)，為了彌補(bǔ)物理層上的不足，為上層提供無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)傳輸，就要能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。數(shù)據(jù)鏈路的建立，拆除，對(duì)數(shù)據(jù)的檢錯(cuò)，糾錯(cuò)是數(shù)據(jù)鏈路層的基本任務(wù)。
　　
 數(shù)據(jù)鏈路層的主要協(xié)議
數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是為發(fā)對(duì)等實(shí)體間保持一致而制定的，也為了順利完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)。主要協(xié)議如下：ISO1745--1975：“數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本型控制規(guī)程”。這是一種面向字符的標(biāo)準(zhǔn)，利用10個(gè)控制字符完成鏈路的建立，拆除及數(shù)據(jù)交換。對(duì)幀的收發(fā)情況及差錯(cuò)恢復(fù)也是靠這些字符來(lái)完成。ISO1155、ISO1177、ISO2626、 ISO2629等標(biāo)準(zhǔn)的配合使用可形成多種鏈路控制和數(shù)據(jù)傳輸方式。ISO3309--1984：稱為“HDLC 幀結(jié)構(gòu)”。ISO4335--1984：稱為“HDLC 規(guī)程要素 ”。ISO7809--1984：稱為“HDLC 規(guī)程類型匯編”。這3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都是為面向比特的數(shù)據(jù)傳輸控制而制定的。有人習(xí)慣上把這3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組合稱為高級(jí)鏈路控制規(guī)程。ISO7776：稱為“DTE數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)程”。與CCITT X.25LAB“平衡型鏈路訪問(wèn)規(guī)程”相兼容。
鏈路層產(chǎn)品
獨(dú)立的鏈路產(chǎn)品中最常見(jiàn)的當(dāng)屬網(wǎng)卡，網(wǎng)橋也是鏈路產(chǎn)品。MODEM的某些功能有人認(rèn)為屬于鏈路層，對(duì)些還有爭(zhēng)議。數(shù)據(jù)鏈路層將本質(zhì)上不可靠的傳輸媒體變成可靠的傳輸通路提供給網(wǎng)絡(luò)層。在IEEE802.3情況下，數(shù)據(jù)鏈路層分成了兩個(gè)子層，一個(gè)是邏輯鏈路控制，另一個(gè)是媒體訪問(wèn)控制?！　?/p>

網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層的產(chǎn)生也是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的結(jié)果。在聯(lián)機(jī)系統(tǒng)和線路交換的環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)層的功能沒(méi)有太大意義。當(dāng)數(shù)據(jù)終端增多時(shí)。它們之間有中繼設(shè)備相連。此時(shí)會(huì)出現(xiàn)一臺(tái)終端要求不只是與唯一的一臺(tái)而是能和多臺(tái)終端通信的情況，這就是產(chǎn)生了把任意兩臺(tái)數(shù)據(jù)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)鏈接起來(lái)的問(wèn)題，也就是路由或者叫尋徑。另外，當(dāng)一條物理信道建立之后，被一對(duì)用戶使用，往往有許多空閑時(shí)間被浪費(fèi)掉。人們自然會(huì)希望讓多對(duì)用戶共用一條鏈路，為解決這一問(wèn)題就出現(xiàn)了邏輯信道技術(shù)和虛擬電路技術(shù)。　　
 網(wǎng)絡(luò)層標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介
網(wǎng)絡(luò)層的一些主要標(biāo)準(zhǔn)如下：
ISO.DIS8208：稱為“DTE用的X.25分組級(jí)協(xié)議”
ISO.DIS8348：稱為“CO 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)定義”(面向連接)
ISO.DIS8349：稱為“CL 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)定義”(面向無(wú)連接)
ISO.DIS8473：稱為“CL 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議”
ISO.DIS8348：稱為“網(wǎng)絡(luò)層尋址”
除上述標(biāo)準(zhǔn)外，還有許多標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)都只是解決網(wǎng)絡(luò)層的部分功能，所以往往需要在網(wǎng)絡(luò)層中同時(shí)使用幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)才能完成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)層的功能。由于面對(duì)的網(wǎng)絡(luò)不同，網(wǎng)絡(luò)層將會(huì)采用不同的標(biāo)準(zhǔn)組合。 在具有開(kāi)放特性的網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)終端設(shè)備，都要配置網(wǎng)絡(luò)層的功能?，F(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的網(wǎng)絡(luò)硬設(shè)備主要有網(wǎng)關(guān)和路由器。　　

傳輸層

傳輸層

傳輸層是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，第一個(gè)端到端的層次，具有緩沖作用。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)質(zhì)量不能滿足要求時(shí)，它將服務(wù)加以提高，以滿足高層的要求；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)質(zhì)量較好時(shí)，它只用很少的工作。傳輸層還可進(jìn)行復(fù)用，即在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接上創(chuàng)建多個(gè)邏輯連接。傳輸層也稱為運(yùn)輸層，傳輸層只存在于端開(kāi)放系統(tǒng)中，是介于低3層通信子網(wǎng)系統(tǒng)和高3層之間的一層，但是很重要的一層。因?yàn)樗窃炊说侥康亩藢?duì)數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行控制從低到高的最后一層。
有一個(gè)既存事實(shí)，即世界上各種通信子網(wǎng)在性能上存在著很大差異。例如電話交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng)，局域網(wǎng)等通信子網(wǎng)都可互連，但它們提供的吞吐量、傳輸速率，數(shù)據(jù)延遲通信費(fèi)用各不相同。對(duì)于會(huì)話層來(lái)說(shuō)，卻要求有一性能恒定的界面。傳輸層就承擔(dān)了這一功能.它采用分流/合流，復(fù)用/介復(fù)用技術(shù)來(lái)調(diào)節(jié)上述通信子網(wǎng)的差異，使會(huì)話層感受不到。　　
此外傳輸層還要具備差錯(cuò)恢復(fù)，流量控制等功能，以此對(duì)會(huì)話層屏蔽通信子網(wǎng)在這些方面的細(xì)節(jié)與差異。傳輸層面對(duì)的數(shù)據(jù)對(duì)象已不是網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，而是和會(huì)話層的界面端口。上述功能的最終目的是為會(huì)話提供可靠的、無(wú)誤的數(shù)據(jù)傳輸。傳輸層的服務(wù)一般要經(jīng)歷傳輸連接建立階段，數(shù)據(jù)傳送階段，傳輸連接釋放階段3個(gè)階段才算完成一個(gè)完整的服務(wù)過(guò)程。而在數(shù)據(jù)傳送階段又分為一般數(shù)據(jù)傳送和加速數(shù)據(jù)傳送兩種。傳輸層服務(wù)分成5種類型?；究梢詽M足對(duì)傳送質(zhì)量、傳送速度、傳送費(fèi)用的各種不同需要。傳輸層的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)有以下幾種：
ISO8072：稱為“面向連接的傳輸服務(wù)定義”
ISO8072：稱為“面向連接的傳輸協(xié)議規(guī)范”
　　
會(huì)話層
　　
會(huì)話層提供的服務(wù)可使應(yīng)用建立和維持會(huì)話，并能使會(huì)話獲得同步。會(huì)話層使用校驗(yàn)點(diǎn)可使通信會(huì)話在通信失效時(shí)從校驗(yàn)點(diǎn)繼續(xù)恢復(fù)通信。這種能力對(duì)于傳送大的文件極為重要。會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層構(gòu)成開(kāi)放系統(tǒng)的高3層，面對(duì)應(yīng)用進(jìn)程提供分布處理，對(duì)話管理,信息表示,恢復(fù)最后的差錯(cuò)等。會(huì)話層同樣要擔(dān)負(fù)應(yīng)用進(jìn)程服務(wù)要求，而運(yùn)輸層不能完成的那部分工作，給運(yùn)輸層功能差距以彌補(bǔ)。主要的功能是對(duì)話管理，數(shù)據(jù)流同步和重新同步。要完成這些功能，需要由大量的服務(wù)單元功能組合，已經(jīng)制定的功能單元已有幾十種?，F(xiàn)將會(huì)話層主要功能介紹如下?！　?br>為會(huì)話實(shí)體間建立連接。為給兩個(gè)對(duì)等會(huì)話服務(wù)用戶建立一個(gè)會(huì)話連接,應(yīng)該做如下幾項(xiàng)工作：
將會(huì)話地址映射為運(yùn)輸?shù)刂?
選擇需要的運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量參數(shù)(QOS)
對(duì)會(huì)話參數(shù)進(jìn)行協(xié)商
識(shí)別各個(gè)會(huì)話連接
傳送有限的透明用戶數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)傳輸階段
這個(gè)階段是在兩個(gè)會(huì)話用戶之間實(shí)現(xiàn)有組織的，同步的數(shù)據(jù)傳輸。用戶數(shù)據(jù)單元為SSDU，而協(xié)議數(shù)據(jù)單元為SPDU。會(huì)話用戶之間的數(shù)據(jù)傳送過(guò)程是將SSDU轉(zhuǎn)變成SPDU進(jìn)行的。

表示層組件

連接釋放是通過(guò)“有序釋放”、“廢棄”、“有限量透明用戶數(shù)據(jù)傳送”等功能單元來(lái)釋放會(huì)話連接的、會(huì)話層標(biāo)準(zhǔn)為了使會(huì)話連接建立階段能進(jìn)行功能協(xié)商，也為了便于其它國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)參考和引用。定義了12種功能單元、各個(gè)系統(tǒng)可根據(jù)自身情況和需要，以核心功能服務(wù)單元為基礎(chǔ)。選配其他功能單元組成合理的會(huì)話服務(wù)子集、會(huì)話層的主要標(biāo)準(zhǔn)有“DIS8236：會(huì)話服務(wù)定義”和“DIS8237：會(huì)話協(xié)議規(guī)范”。
表示層

這一層主要解決擁護(hù)信息的語(yǔ)法表示問(wèn)題。它將欲交換的數(shù)據(jù)從適合于某一用戶的抽象語(yǔ)法，轉(zhuǎn)換為適合于OSI系統(tǒng)內(nèi)部使用的傳送語(yǔ)法。即提供格式化的表示和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)服務(wù)。數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮， 加密和解密等工作都由表示層負(fù)責(zé)。
第7層是“一切”。第7層也稱作“應(yīng)用層”，是專門(mén)用于應(yīng)用程序的。應(yīng)用層確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)以滿足用戶需要以及提供網(wǎng)絡(luò)與用戶應(yīng)用軟件之間的接口服務(wù)如果你的程序需要一種具體格式的數(shù)據(jù)，你可以發(fā)明一些你希望能夠把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的地的格式，并且創(chuàng)建一個(gè)第7層協(xié)議。SMTP、DNS和FTP都是7層協(xié)議。

OSI

物理層的主要功能
為數(shù)據(jù)端設(shè)備提供傳送數(shù)據(jù)的通路，數(shù)據(jù)通路可以是一個(gè)物理媒體，也可以是多個(gè)物理媒體連接而成。一次完整的數(shù)據(jù)傳輸、包括激活物理連接、傳送數(shù)據(jù)、終止物理連接。所謂激活，就是不管有多少物理媒體參與，都要在通信的兩個(gè)數(shù)據(jù)終端設(shè)備間連接起來(lái)，形成一條通路。

傳輸數(shù)據(jù)。物理層要形成適合數(shù)據(jù)傳輸需要的實(shí)體，為數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。一是要保證數(shù)據(jù)能在其上正確通過(guò)，二是要提供足夠的帶寬(帶寬是指每秒鐘內(nèi)能通過(guò)的比特(bit)數(shù))，以減少信道上的擁塞。傳輸數(shù)據(jù)的方式能滿足點(diǎn)到點(diǎn)，一點(diǎn)到多點(diǎn)、串行或并行、半雙工或全雙工，同步或異步傳輸?shù)男枰Ｍ瓿晌锢韺拥囊恍┕芾砉ぷ鳌?/p>

鏈路層的主要功能
鏈路層是為網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)傳送服務(wù)的，這種服務(wù)要依靠本層具備的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。鏈路層應(yīng)具備如下功能：　　
鏈路連接的建立，拆除，分離。
幀定界和幀同步。數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)傳輸單元是幀，協(xié)議不同，幀的長(zhǎng)短和界面也有差別，但無(wú)論如何必須對(duì)幀進(jìn)行定界。
順序控制，指對(duì)幀的收發(fā)順序的控制。
差錯(cuò)檢測(cè)和恢復(fù)。還有鏈路標(biāo)識(shí)，流量控制等等。差錯(cuò)檢測(cè)多用方陣碼校驗(yàn)和循環(huán)碼校驗(yàn)來(lái)檢測(cè)信道上數(shù)據(jù)的誤碼，而幀丟失等用序號(hào)檢測(cè)。各種錯(cuò)誤的恢復(fù)則常靠反饋重發(fā)技術(shù)來(lái)完成。

網(wǎng)絡(luò)層主要功能
網(wǎng)絡(luò)層為建立網(wǎng)絡(luò)連接和為上層提供服務(wù),應(yīng)具備以下主要功能：路由選擇和中繼；激活、終止網(wǎng)絡(luò)連接；在一條數(shù)據(jù)鏈路上復(fù)用多條網(wǎng)絡(luò)連接，多采取分時(shí)復(fù)用技術(shù)；差錯(cuò)檢測(cè)與恢復(fù)；排序、流量控制；服務(wù)選擇；網(wǎng)絡(luò)管理；

運(yùn)輸層主要功能

此層表示處理數(shù)據(jù)交付問(wèn)題的較低層和與應(yīng)用層軟件協(xié)同工作的較高層之間的過(guò)渡點(diǎn)。運(yùn)輸層負(fù)責(zé)應(yīng)用進(jìn)程之間的 端到端通信，而它部分地通過(guò)進(jìn)程級(jí)尋址和復(fù)用或分解來(lái)實(shí)現(xiàn)的。運(yùn)輸層協(xié)議負(fù)責(zé)將應(yīng)用層數(shù)據(jù)分段成要發(fā)送的塊，可以是面向連接的或者是無(wú)連接的。此層的協(xié)議也常提供數(shù)據(jù)交付管理服務(wù)如可靠性和流量控制。（處理及尋址；多路復(fù)用/分解；連接；分段和重組；確認(rèn)和重傳；流量控制）

IP協(xié)議

假如你是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的操作系統(tǒng)。在1層和2層工作的網(wǎng)卡將通知你什么時(shí)候有數(shù)據(jù)到達(dá)。驅(qū)動(dòng)程序處理2層幀的出口，通過(guò)它你可以得到一個(gè)發(fā)亮和閃光的3層數(shù)據(jù)包（希望是如此）。作為操作系統(tǒng)，你將調(diào)用一些常用的應(yīng)用程序處理3層數(shù)據(jù)。如果這個(gè)數(shù)據(jù)是從下面發(fā)上來(lái)的，你知道那是發(fā)給你的數(shù)據(jù)包，或者那是一個(gè)廣播數(shù)據(jù)包（除非你同時(shí)也是一個(gè)路由器，不過(guò)，暫時(shí)不用擔(dān)心這個(gè)問(wèn)題）。如果你決定保留這個(gè)數(shù)據(jù)包，你將打開(kāi)它，并且取出4層數(shù)據(jù)包。如果它是TCP協(xié)議，這個(gè)TCP子系統(tǒng)將被調(diào)用并打開(kāi)這個(gè)數(shù)據(jù)包，然后把這個(gè)7層數(shù)據(jù)發(fā)送給在目標(biāo)端口等待的應(yīng)用程序。這個(gè)過(guò)程就結(jié)束了。
當(dāng)要對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的其它計(jì)算機(jī)做出回應(yīng)的時(shí)候，每一件事情都以相反的順序發(fā)生。7層應(yīng)用程序?qū)褦?shù)據(jù)發(fā)送給TCP協(xié)議的執(zhí)行者。然后，TCP協(xié)議在這些數(shù)據(jù)中加入額外的文件頭。在這個(gè)方向上，數(shù)據(jù)每前進(jìn)一步體積都要大一些。TCP協(xié)議在IP協(xié)議中加入一個(gè)合法的TCP字段。然后，IP協(xié)議把這個(gè)數(shù)據(jù)包交給以太網(wǎng)。以太網(wǎng)再把這個(gè)數(shù)據(jù)作為一個(gè)以太網(wǎng)幀發(fā)送給驅(qū)動(dòng)程序。然后，這個(gè)數(shù)據(jù)通過(guò)了這個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這條線路中的路由器將部分地分解這個(gè)數(shù)據(jù)包以獲得3層文件頭，以便確定這個(gè)數(shù)據(jù)包應(yīng)該發(fā)送到哪里。如果這個(gè)數(shù)據(jù)包的目的地是本地以太網(wǎng)子網(wǎng)，這個(gè)操作系統(tǒng)將代替路由器為計(jì)算機(jī)進(jìn)行地址解析，并且把數(shù)據(jù)直接發(fā)送給主機(jī)。