2. 网络层次标准
现在的网络都采用分层的方式进行工作，当前，通用的网络层次标准有OSI和TCP/IP 两种。OSI是理论上的标准，TCP/IP是工业上的事实标准。
由于不同的局域网有不同的网络协议，不同的传输介质也各有其电气性能，为了使不同的网络能够互连，必须建立统一的网络互连协议。为此，ISO(国际标准化组织)提出了网络互连协议的基本框架，称为开放系统互连(OSI)参考模型。它将整个网络的功能划分成七个层次。
TCP/IP协议（传输控制协议／互联网协议）的缩写。美国国防部高级研究计划局DARPA为了实现异种网络之间的互连与互通,大力资助互联网技术的开发，于1977年到1979年间推出目前形式的TCP/IP体系结构和协议。它将网络分为4个层次，TCP/IP协议使用范围极广，是目前异种网络通信使用的唯一协议体系，适用于连接多种机型，既可用于局域网，又可用于广域网，许多厂商的计算机操作系统和网络操作系统产品都采用或含有TCP/IP协议。TCP/IP协议已成为目前事实上的国际标准和工业标准。
2.1 OSI参考模型和TCP/IP具体层次
网络是分层的，每一层分别负责不同的通信功能。应用层，表示层，会话层，传输层被归为高层，而网络层，数据链路层，物理层被归为底层。高层负责主机之间的数据传输，底层负责网络数据传输。
OSI参考模型主要功能常见协议
应用层------ 提供应用程序间通讯；HTTP，FTP
表示层------ 处理数据格式，数据加密等；NBSSL,LPP
会话层------ 建立，维护，管理会话； RPC,LDAP
传输层------ 建立主机端到端的连接： TCP,UDP
网络层------ 寻址和路由选择； IP,ICMP
数据链路层 ------ 提供介质访问和链路管理等；PPP
物理层------ 比特流传输；
TCP/IP网络层次主要功能常见协议
应用层 ----- 提供应用程序接口； HTTP，FTP
传输层----- 建立端到端的连接； TCP，UDP
互联网层 ----- 寻址和路由选择；IP，ICMP
网络接口层 ----- 二进制数据流传输和物理介质访问； PPP
2.2 OSI和TCP/IP的层次对应关系
OSI TCP/IP
应用层+表示层+会话层 ---- 应用层
传输层---- 传输层
网络层---- 互联网层
数据链路层+物理层 ---- 网络接口层
层与层之间的联系是通过各层之间的接口来进行的，上层通过接口向下层提出服务请求，而下层通过接口向上层提供服务。两个用户计算机通过网络进行通信时，除物理层之外，其余各对等层之间均不存在直接的通信关系，而是通过各对等层之间的通信协议来进行通信，只有两物理层之间通过传输介质进行真正的数据通信。
2.3 TCP/IP原理
虽然OSI是最早提出的理论上的标准，但是在实际中我们多是采用TCP/IP协议分层标准。TCP/IP通常被认为是一个四层协议系统，TCP/IP协议族是一组不同的协议组合在一起构成的协议族。
数据发送时是自上而下，层层加码；数据接收时是自下而上，层层解码。
当应用程序用TCP传送数据时，数据被送入协议栈中，然后逐个通过每一层直到被当作一串比特流送入网络。其中每一层对收到的数据都要增加一些首部信息（有时还要增加尾部信息）。TCP传给IP的数据单元称作TCP报文段或简称为TCP段。I P 传给网络接口层的数据单元称作IP数据报。通过以太网传输的比特流称作帧(Frame)。数据发送时是自上而下，层层加码；数据接收时是自下而上，层层解码。如下图1，
逻辑上的通讯是在同级上完成的
垂直方向的结构层次是当今普遍认可的数据处理的功能流程。每一层都有与其相邻层的接口。为了通信，两个系统必须在各层之间传递数据、指令、地址等信息，通信的逻辑流程与真正的数据流的不同。虽然通信流程垂直通过各层次，但每一层都在逻辑上能够直接与远程计算机系统的相应层直接通信。通讯实际上是按垂直方向进行的，但在逻辑上通信是在同级进行的。
OSI模型七个层的作用及工作原理 OSI模型，即开放式通信系统互联参考模型，是国际标准化组织(ISO)提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互联为网络的标准框架。OSI模型分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，在本文对这七个层的作用及工作原理做简单介绍。OSI/RM协议是由ISO(国际标准化组织)制订的，它的基本功能是：提供给开发者一个必需的、通用的概念以便开发完善、可以用来解释连接不同系统的框架。根据标准，OSI模型分七层，见图1，用这些规定来实现网络数据的传输。 图1 OSI模型
1、物理层(Physical Layer) OSI模型的最底层或第一层。该层包括物理联网媒介，如电缆连线连接器，主要是对物理连接方式、电气特性、机械特性等做一些规定，制订相关标准，这样大家就可以按照相同的标准开发出通用的产品，很明显直流24V与交流220V是无法对接的，因此就要统一标准，大家都用直流24V吧，至于为什么采用24V呢？您就当是争执各方妥协的结果吧。所以，这层标准解决的是数据传输所应用的设备标准的问题。 物理层的协议产生并检测电压，以便发送和接收携带数据的信号。尽管物理层不提供纠错服务，但它能够设定数据传输速率并监测数据出错率，网络物理问题，如电线断开，将影响物理层。用户要传递信息就要利用一些物理媒体，如双绞线、同轴电缆等，但具体的物理媒体并不在0SI的7层之内，有人把物理媒体当做第0层，物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。如规定使用电缆和接头的类型、传送信号的电压等。在这一层，数据还没有被组织，仅作为原始的位流或电气电压处理，请注意，我们所说的通信仅仅指数字通信方式，因此，数据的单位是比特(位-bit)。 2、数据链路层(Datalink Layer) OSI模型的第二层。它控制网络层与物理层之间的通信，解决的是所传输的数据的准确性的问题。 数据链路层的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可
O S I七层模型与各层设 备对应 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
OSI七层模型与各层设备对应 OSI七层网络模型由下至上为1至7层，分别为物理层(Physical layer)，数据链路层(Data link layer)，网络层(Network layer)，传输层(Transport layer)，会话层(Session layer)，表示层(Presentation layer)，应用层(Application layer)。 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。为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。 应用层协议的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。 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。 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(Half duplex)、全双工(Full duplex)三种通信模式的服务。我们平时所知的NFS，RPC,X Windows等都工作在这一层。管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。 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-way handshake)，面向连接(Connection-Oriented)或非面向连接(Connectionless-Oriented)的服务，流控(Flow control)等都发生在这一层。是第一个端到端，即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。此外，传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。 在这一层，数据的单位称为数据段（segment）。 传输层协议的代表包括：TCP、UDP、SPX等 网络层，负责管理网络地址，定位设备，决定路由。我们所熟知的IP地址和路由器就是工作在这一层。上层的数据段在这一层被分割，封装后叫做包(Packet)，包有两种，一种叫做用户数据包(Data packets)，是上层传下来的用户数据；另一种叫路由更新包(Route update packets)，是直接由路由器发出来的，用来和其他路由器进行路由信息的交换。负责对子网间的数据包进行路由选择。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。
OSI 七层模型各层的功能。 OSI 七层模型各层的功能。第七层：应用层数据用 户接口，提供用户程序“接口”。 第六层：表示层数据数据的表现形式，特定功能的实现，如数据加密。 第五层：会话层数据允许不同机器上的用户之间建立会话 关系，如WINDOWS 第四层：传输层段实现网络不同主机上用户进程之间的数 与不可靠的传输，传输层的错误检测，流量控制等。 第三层：网络层包提供逻辑地址（IP）、选路，数据从源端 到目的端的传输第二层：数据链路层帧将上层数据封装成帧，用MAC 地址访问媒介，错误检测与修正。 第一层：物理层比特流设备之间比特流的传输，物理接口，电气特性等。下面是对OSI 七层模型各层功能的详细解释： OSI 七层模型OSI 七层模型称为开放式系统互联参考模型 OSI 七层模型是一种框架性的设计方法 OSI 七层模型通过七个层次化的结构模型使不同的系统不
同的网络之间实现可靠的通讯，因此其最主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输物理层：O S I 模型的最低层或第一层，该层包括物理连 网媒介，如电缆连线连接器。物理层的协议产生并检测电压络接口卡，你就建立了计算机连网的基础。换言之，你提供了一个物理层。尽管物理层不提供纠错服务，但它能够设定数据传输速率并监测数据出错率。网络物理问题，如电线断开，将影响物理层。 以便发送和接收携带数据的信号。在你的桌面P C 上插入网 数据链路层：O S I 模型的第二层，它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。为了保证传输，从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包，它不仅包括原始数据，还包括发送方和接收方的网络地址以及纠错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处，而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。 数据链路层的功能独立于网络和它的节点和所采用的物理层类型，它也不关心是否正在运行Wo r d 、E x c e l 或使用I n t e r n e t 。有一些连接设备，如交换机，由于它们要对帧解码并使用帧信息将数据发送到正确的接收方，所以它们是工作在数据链路层的。 网络层：O S I 模型的第三层，其主要功能是将网络地址翻
从OSI和TCP/IP之争看标准 要很好理解OSI和TCP/IP其实不容易。 我的看法：从历史和市场角度的理解 1950～1960年代，逐渐有了计算机联网的用户需求。 1960年代，很多人（机构、公司）都会看到这个需求，然后投入研究满足该需求的技 术。几乎是全民运动，计算机领域的，IBM、HP、DEC……．（那时intel、微软、苹果还没 有出生），通信领域的（涉及所有），大学，科研机构，热闹非凡。 百花齐放，产生了各种技术（包括TCP/IP），各大公司都有自己的一套，这些技术自成 体系，从思路到实现有很大差距，不能互通，大量的没有走出实验室。凡是我们知道名字的 都是非常优秀的，但是却不一定是市场成功的。 跟计算机相比，通信网络对互联互通的要求是首要的。现在这种状况对整个行业发展不利。于是，指定标准的需求出现了，时间是1970年代末，1980年代初。 相关各方都坐到一起来制定标准。谁都想让自家的技术成为标准。但是这是不可能的， 然后就是妥协和退让（中国不能搞民主、搞不好标准的根本原因就是没有学会妥协和退让）。 最后的标准是各家技术的一个混血儿，一般的规则是：选择该类技术中最好的，选择支持者最多的。必须遵守规则，否则标准无法产生或者由于没有人支持等于废纸。 这种标准工作可能最后没有结果，但这次成功了，结果就是OSI协议模型。那是1981年的事情。 标准出来了，但是并不是权威，没有强制性，是否实施标准、怎样实施标准仍然由各个 国家、各个公司作决定。很多人（特别我们国家）把标准以为是了不起的东西，其实不一定。有的标准确实了不起，但是大多数都昙花一现，消失得无影无踪。 OSI出台，大多数权威及专家都相信了它会一统江湖。可惜，跟历史上很多同类事件一 样，权威及专家又错了一次。 因为最终的决定权并不在权威和专家，而是市场。我认为这就象一场选举，各种产品， 各种技术放到选举台上，选民是消费者，消费者用钞票买了某个产品，就等于投了它一票 （^_^，钞票＝选票）。与其它选举不一样的是，这种选举的结果是各种各样的，有时候选出 了一个一统江湖的东东，有时候选出几个并存，选出成百上千的可能性也存在的。 这次选举的结果出乎很多人预料：选出了TCP/IP。原因我只能应用教科书所说（我从 来没有看到过一个OSI设备），OSI技术上虽然更完美，但是太复杂，实现成本太高；TCP 成本低，技术也还能满足用户需求。 不管怎样，TCP/IP模型胜出了，最终成为事实上的标准（国际标准化组织ISO最终也将TCP/IP接纳为与OSI地位相同的国际标准，这是晚一些的事情） OSI呢，逐渐走向没落，最后在市场上消失了。但是OSI模型还是人类的知识财富，里 面的优秀思想和技术可以永远为人类参考使用。这是教科书里面OSI依然存在的理由。 顺便说一下，TCP/IP模型胜出最大获利者毫无疑问是美国。我想，在认同OSI标准的同时，许多美国厂商依然没有放弃让自家的TCP/IP成为标准的想法，因此，坚持/继续发展TCP/IP。他们成功了。虽然他们全是为了自己利益，但是我只有敬佩，因为他们靠的是实力 /能力。 不管怎样评价，TCP/IP技术上都可以入选优秀，才有机会胜出。也许许多同样优秀的 技术由于运气不佳失败了。所以，技术上是不能虚假的，没有优秀的技术，而一味推崇成为 国际标准，最后只能成为笑话。 因为—国际标准也不过如此而已，并不意味着成功。 提示：OSI和TCP/IP是两个竞争性的协议模型，两者不兼容，两者目前都是国际标准，
OSI Open Source Initiative（简称OSI，有译作开放源代码促进会、开放原始码组织）是一个旨在推动开源软件发展的非盈利组织。OSI参考模型（OSI/RM）的全称是开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model，OSI/RM），它是由国际标准化组织ISO提出的一个网络系统互连模型。它是网络技术的基础，也是分析、评判各种网络技术的依据，它揭开了网络的神秘面纱，让其有理可依，有据可循。 一、OSI参考模型知识要点 图表1：OSI模型基础知识速览 模型把网络通信的工作分为7层。1至4层被认为是低层，这些层与数据移动密切相关。5至7层是高层，包含应用程序级的数据。每一层负责一项具体的工作，然后把数据传送到下一层。由低到高具体分为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 第7层应用层—直接对应用程序提供服务，应用程序可以变化，但要包括电子消息传输 第6层表示层—格式化数据，以便为应用程序提供通用接口。这可以包括加
密服务 第5层会话层—在两个节点之间建立端连接。此服务包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设置，尽管可以在层4中处理双工方式第4层传输层—常规数据递送－面向连接或无连接。包括全双工或半双工、流控制和错误恢复服务 第3层网络层—本层通过寻址来建立两个节点之间的连接，它包括通过互连网络来路由和中继数据 第2层数据链路层—在此层将数据分帧，并处理流控制。本层指定拓扑结构并提供硬件寻址 第1层物理层—原始比特流的传输 电子信号传输和硬件接口数据发送时，从第七层传到第一层，接受方则相反。 各层对应的典型设备如下： 应用层……………….计算机：应用程序，如FTP，SMTP，HTTP 表示层……………….计算机：编码方式，图像编解码、URL字段传输编码 会话层……………….计算机：建立会话，SESSION认证、断点续传 传输层……………….计算机：进程和端口 网络层…………………网络：路由器，防火墙、多层交换机 数据链路层………..网络：网卡，网桥，交换机 物理层…………………网络：中继器，集线器、网线、HUB 二、OSI基础知识 OSI/RM参考模型的提出 世界上第一个网络体系结构由IBM公司提出（74年，SNA），以后
简述TCP/IP参考模型及各层的功能： TCP/IP参考模型包括4个层次：应用层、传输层、互联网络层、主机-网络层 TCP/IP是Internet中重要的通信规则。它规定了计算机通信所使用的协议数据单元、格式、报头与相应的动作。TCP/IP协议体系具有以下几个主要特点： 1）开放式的协议标准 2）独立于特定的计算机硬件与操作系统 3）独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，更适合于互联网络 4）统一的网络地址分配方案，所有网络设备在Internet中都有唯一的IP地址 5）标准化的应用层协议，可以提供多种拥有大量用户的网络服务TCP/IP参考模型各层的功能： 1主机-网络层 主机-网络层是TCP/IP参考模型的最底层，它负责发送和接收IP分组。TCP/IP协议对主机-网络层并没有规定具体的协议，它采取开放的策略，允许使用广域网、局域网与城域网的各种协议。任何一种流行的底层传输协议都可以与TCP/IP互联网络层接口。这正体现了TCP/IP体系的开放性、兼容性的特点，也是TCP/IP成功应用的基础。 2互联网络层
TCP/IP参考模型互联网络层使用的是IP协议。IP是一种不可靠、无连接的数据报传输服务协议，它提供的是一种“尽力而为”的服务。互联网络层的协议数据单元是IP分组。 互联网络层的主要功能包括; 1) 处理来自传输层的数据发送请求。在接收到报文发送请求后，将 传输层报文封装成IP分组，启动路由选择算法，选择适当的发送路径，并将分组转发到下一个节点 2) 处理接收的分组。在接收到其他节点发送的IP分组后，检查目的 IP地址，如果目的地址为本节点的IP地址，则除去分组头，将分组数据交送传输层处理，如果需要转发，则通过路由选择算法为分组选择下一跳节点的发送路径，并转发分组 3) 处理网络的路由选择、流量控制与拥塞控制 3传输层 传输层是负责在会话进程之间建立和维护端-端连接，实现网络环境中分布式进程通信。传输层定义两种不同的协议：传输控制协议（TCP）与用户数据报协议（UDP） TCP是一种可靠的、面向连接、面向字节流的传输层协议。TCP提供比较完善的流量控制与拥塞控制的功能。UDP是一种不可靠的、无连接的传输层协议。 4应用层 应用层是TCP/IP参考模型中的最高层。应用层包括各种标准的网络应用协议，并且总是不断有新的协议加入
OSI七层模型与各层设备对应 OSI七层网络模型由下至上为1至7层，分别为物理层(Physical layer)，数据链路层(Data link layer)，网络层(Network layer)，传输层(Transport layer)，会话层(Session layer)，表示层(Presentation layer)，应用层(Application layer)。 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。为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。 应用层协议的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。 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。 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(Half duplex)、全双工(Full duplex)三种通信模式的服务。我们平时所知的NFS，RPC,X Windows等都工作在这一层。管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。 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-way handshake)，面向连接(Connection-Oriented)或非面向连接(Connectionless-Oriented)的服务，流控(Flow control)等都发生在这一层。是第一个端到端，即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。此外，传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。 在这一层，数据的单位称为数据段（segment）。 传输层协议的代表包括：TCP、UDP、SPX等 网络层，负责管理网络地址，定位设备，决定路由。我们所熟知的IP地址和路由器就是工作在这一层。上层的数据段在这一层被分割，封装后叫做包(Packet)，包有两种，一种叫做用户数据包(Data packets)，是上层传下来的用户数据；另一种叫路由更新包(Route update packets)，是直接由路由器发出来的，用来和其他路由器进行路由信息的交换。负责对子网间的数据包进行路由选择。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。 在这一层，数据的单位称为数据包（packet）。 网络层协议的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等 数据链路层，负责准备物理传输，CRC校验，错误通知，网络拓扑，流控等。我们所熟知的MAC地址和交换机都工作在这一层。上层传下来的包在这一层被分割封装后叫做帧(Frame)。在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用
1. 物理层 在OSI参考模型中，物理层（Physical Layer）是参考模型的最低层，也是OSI模型的第一层。 物理层的主要功能是：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。 物理层的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。需要注意的是，物理层并不是指连接计算机的具体物理设备或传输介质，如双绞线、同轴电缆、光纤等，而是要使其上面的数据链路层感觉不到这些差异，这样可使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络的具体传输介质是什么。“透明传送比特流”表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化，对传送的比特流来说，这个电路好像是看不见的，当然，物理层并不需要知道哪几个比特代表什么意思。 为了实现物理层的功能，该层所涉及的内容主要有以下几个方面： （1）通信连接端口与传输媒体的物理和电气特性 λ机械特性：规定了物理连接器的现状、尺寸、针脚的数量，以及排列状况等。例如EIA-RS-232-D标准规定使用25根引脚的DB-25插头座，其两个固定螺丝之间的距离为47.04±0.17mm等。 λ电气特性：规定了在物理连接信道上传输比特流时的信号电平、数据编码方式、阻抗及其匹配、传输速率和连接电缆最大距离的限制等。例如EIA-RS-232-D标准采用负逻辑，即逻辑0（相当于数据“0”）或控制线处于接通状态时，相对信号的地线有+5～+15V的电压；当其连接电缆不超过15米时，允许的传输速率不超过20Kb/s。 λ功能特性：规定了物理接口各个信号线的确切功能和含义，如数据线和控制线等。例如EIA-RS-232-D 标准规定的DB-25插头座的引脚2和引脚3均为数据线。λ规程特性：利用信号线进行比特流传输时的操作过程，例如信号线的工作规则和时序等。 （2）比特数据的同步和传输方式 物理层指定收发双方在传输时使用的传输方式，以及为保持双方步调一致而采用的同步技术。例如在采用串行传输时，其同步技术是采用同步传输方式还是异步传输方式。（3）网络的物理拓扑结构 物理拓扑规定了节点之间外部连接的方式。例如星形拓扑、总线型拓扑、环形拓扑和网状拓扑等。 （4）物理层完成的其他功能 λ数据的编码。 调制技术。λ 通信接口标准。λ 2. 数据链路层 数据链路层（Data Link Layer）是OSI模型的第二层，负责建立和管理节点间的链路。该层的主要功能是：通过各种控制协议，将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。(交换机) 在计算机网络中由于各种干扰的存在，物理链路是不可靠的。因此，这一层的主要功能是在物理层提供的比特流的基础上，通过差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变为无差错的数据链路，即提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。 该层通常又被分为介质访问控制（MAC）和逻辑链路控制（LLC）两个子层。MAC子层的主要任务是解决共享型网络中多用户对信道竞争的问题，完成网络介质的访问控制；LLC子层的主要任务是建立和维护网络连接，执行差错校验、流量控制和链路控制。 数据链路层的具体工作是接收来自物理层的位流形式的数据，并加工（封装）成帧，传送到上一层；同样，也将来自上层的数据帧，拆装为位流形式的数据转发到物理层；并且，还负责处理接收端发回的确认帧的信息，以便提供可靠的数据传输。数据链路层的主要功能如下： λ数据帧的处理：处理数据帧的封装与分解。 λ物理地址寻址：通过数据帧头部中的物理地址信息，建立源节点到目的节点的数据链路，并进行维护与释放链路的管理工作。 λ流量控制：对链路中所发送的数据帧的速率进 行控制，以达到数据帧流量控制的目的。 λ帧同步：对数据帧的传输顺序进行控制（即帧 的同步和顺序控制）。 λ差错检测与控制：通常在帧的尾部加入用于差 错控制的信息，并采用检错检测和重发式的差错控制技 术。例如处理接收端发回的确认帧。 3. 网络层 网络层（Network Layer）是OSI模型的第三层，它是OSI 参考模型中最复杂的一层，也是通信子网的最高一层。它 在下两层的基础上向资源子网提供服务。其主要任务是： 通过路由选择算法，为报文或分组通过通信子网选择最适 当的路径。该层控制数据链路层与传输层之间的信息转 发，建立、维持和终止网络的连接。具体地说，数据链路 层的数据在这一层被转换为数据包，然后通过路径选择、 分段组合、顺序、进/出路由等控制，将信息从一个网络 设备传送到另一个网络设备。 一般地，数据链路层是解决同一网络内节点之间的通信， 而网络层主要解决不同子网间的通信。例如在广域网之间 通信时，必然会遇到路由（即两节点间可能有多条路径） 选择问题。在实现网络层功能时，需要解决的主要问题如 下： λ寻址：数据链路层中使用的物理地址（如MAC 地址）仅解决网络内部的寻址问题。在不同子网之间通信 时，为了识别和找到网络中的设备，每一子网中的设备都 会被分配一个唯一的地址。由于各子网使用的物理技术可 能不同，因此这个地址应当是逻辑地址（如IP地址）。 λ交换：规定不同的信息交换方式。常见的交换 技术有：线路交换技术和存储转发技术，后者又包括报文 交换技术和分组交换技术。 λ路由算法：当源节点和目的节点之间存在多条 路径时，本层可以根据路由算法，通过网络为数据分组选 择最佳路径，并将信息从最合适的路径由发送端传送到接 收端。 λ连接服务：与数据链路层流量控制不同的是， 前者控制的是网络相邻节点间的流量，后者控制的是从源 节点到目的节点间的流量。其目的在于防止阻塞，并进行 差错检测。 4. 传输层 OSI下3层的主要任务是数据通信，上3层的任务是数据 处理。而传输层（Transport Layer）是OSI模型的第4 层。因此该层是通信子网和资源子网的接口和桥梁，起到 承上启下的作用。 该层的主要任务是：向用户提供可靠的端到端的差错和流 量控制，保证报文的正确传输。传输层的作用是向高层屏 蔽下层数据通信的细节，即向用户透明地传送报文。该层 常见的协议：TCP/IP中的TCP协议、Novell网络中的SPX 协议和微软的NetBIOS/NetBEUI协议。 传输层提供会话层和网络层之间的传输服务，这种服务从 会话层获得数据，并在必要时，对数据进行分割。然后， 传输层将数据传递到网络层，并确保数据能正确无误地传 送到网络层。因此，传输层负责提供两节点之间数据的可 靠传送，当两节点的联系确定之后，传输层则负责监督工 作。综上，传输层的主要功能如下： λ传输连接管理：提供建立、维护和拆除传输连 接的功能。传输层在网络层的基础上为高层提供“面向连 接”和“面向无接连”的两种服务。 λ处理传输差错：提供可靠的“面向连接”和不 太可靠的“面向无连接”的数据传输服务、差错控制和流 量控制。在提供“面向连接”服务时，通过这一层传输的 数据将由目标设备确认，如果在指定的时间内未收到确认 信息，数据将被重发。 λ监控服务质量。 5. 会话层 会话层（Session Layer）是OSI模型的第5层，是用户 应用程序和网络之间的接口，主要任务是：向两个实体的 表示层提供建立和使用连接的方法。将不同实体之间的表 示层的连接称为会话。因此会话层的任务就是组织和协调 两个会话进程之间的通信，并对数据交换进行管理。 用户可以按照半双工、单工和全双工的方式建立会话。当 建立会话时，用户必须提供他们想要连接的远程地址。而 这些地址与MAC（介质访问控制子层）地址或网络层的逻 辑地址不同，它们是为用户专门设计的，更便于用户记忆。 域名（DN）就是一种网络上使用的远程地址例如： https://www.doczj.com/doc/a416386756.html,就是一个域名。会话层的具体功能如下： λ会话管理：允许用户在两个实体设备之间建 立、维持和终止会话，并支持它们之间的数据交换。例如 提供单方向会话或双向同时会话，并管理会话中的发送顺 序，以及会话所占用时间的长短。 λ会话流量控制：提供会话流量控制和交叉会话 功能。 寻址：使用远程地址建立会话连接。λ λ出错控制：从逻辑上讲会话层主要负责数据交 换的建立、保持和终止，但实际的工作却是接收来自传输 层的数据，并负责纠正错误。会话控制和远程过程调用均 属于这一层的功能。但应注意，此层检查的错误不是通信 介质的错误，而是磁盘空间、打印机缺纸等类型的高级错 误。 6. 表示层 表示层（Presentation Layer）是OSI模型的第六层，它 对来自应用层的命令和数据进行解释，对各种语法赋予相 应的含义，并按照一定的格式传送给会话层。其主要功能 是“处理用户信息的表示问题，如编码、数据格式转换和 加密解密”等。表示层的具体功能如下： λ数据格式处理：协商和建立数据交换的格式， 解决各应用程序之间在数据格式表示上的差异。 λ数据的编码：处理字符集和数字的转换。例如 由于用户程序中的数据类型（整型或实型、有符号或无符 号等）、用户标识等都可以有不同的表示方式，因此，在 设备之间需要具有在不同字符集或格式之间转换的功能。 λ压缩和解压缩：为了减少数据的传输量，这一 层还负责数据的压缩与恢复。 数据的加密和解密：可以提高网络的安全性。λ 7. 应用层 应用层（Application Layer）是OSI参考模型的最高层， 它是计算机用户，以及各种应用程序和网络之间的接口， 其功能是直接向用户提供服务，完成用户希望在网络上完 成的各种工作。它在其他6层工作的基础上，负责完成网 络中应用程序与网络操作系统之间的联系，建立与结束使 用者之间的联系，并完成网络用户提出的各种网络服务及 应用所需的监督、管理和服务等各种协议。此外，该层还 负责协调各个应用程序间的工作。 应用层为用户提供的服务和协议有：文件服务、目录服务、 文件传输服务（FTP）、远程登录服务（Telnet）、电子 邮件服务（E-mail）、打印服务、安全服务、网络管理服 务、数据库服务等。上述的各种网络服务由该层的不同应 用协议和程序完成，不同的网络操作系统之间在功能、界 面、实现技术、对硬件的支持、安全可靠性以及具有的各 种应用程序接口等各个方面的差异是很大的。应用层的主 要功能如下： λ用户接口：应用层是用户与网络，以及应用程 序与网络间的直接接口，使得用户能够与网络进行交互式 联系。 λ实现各种服务：该层具有的各种应用程序可以 完成和实现用户请求的各种服务。 8. 7层模型的小结 由于OSI是一个理想的模型，因此一般网络系统只涉及其 中的几层，很少有系统能够具有所有的7层，并完全遵循 它的规定。 在7层模型中，每一层都提供一个特殊的网络功能。从网 络功能的角度观察：下面4层（物理层、数据链路层、网 络层和传输层）主要提供数据传输和交换功能，即以节点 到节点之间的通信为主；第4层作为上下两部分的桥梁， 是整个网络体系结构中最关键的部分；而上3层（会话层、 表示层和应用层）则以提供用户与应用程序之间的信息和 数据处理功能为主。简言之，下4层主要完成通信子网的 功能，上3层主要完成资源子网的功能。 9. 建立OSI参考模型的目的和作用 建立OSI参考模型的目的除了创建通信设备之间的物理 通道之外，还规划了各层之间的功能，并为标准化组织和 生产厂家制定了协议的原则。这些规定使得每一层都具有 一定的功能。从理论上讲，在任何一层上符合OSI标准的 产品都可以被其他符合标准的产品所取代。因此，OSI参 考模型的基本作用如下： λ OSI的分层逻辑体系结构使得人们可以深刻地 理解各层协议所应解决的问题，并明确各个协议在网络体 系结构中所占据的位置。 λ OSI参考模型的每一层在功能上与其他层有着 明显的区别，从而使得网络系统可以按功能划分。这样， 网络或通信产品就不必面面俱到。例如，当某个产品只需 完成某一方面的功能时，它可以只考虑并遵循所涉及层的 标准。 λ OSI参考模型有助于分析和了解每一种比较复 杂的协议。 以后还会介绍其他参考模型或协议，例如TCP/IP、IEEE 802和X.25协议等，因此，还会比较它们与OSI模型的 关系，从而使读者进一步理解网络体系结构、模型和各种 协议的工作原理。
OSI七层模型各层分别有哪些协议及它们 的功能 在互联网中实际使用的是TCP/IP参考模型。实际存在的协议主要包括在：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。各协议也分别对应这5个层次而已。 要找出7个层次所对应的各协议，恐怕会话层和表示层的协议难找到啊。。 应用层 ·DHCP(动态主机分配协议) · DNS (域名解析） · FTP（File Transfer Protocol）文件传输协议 · Gopher （英文原义：The Internet Gopher Protocol 中文释义：（RFC-1436）网际Gopher协议）· HTTP （Hypertext Transfer Protocol）超文本传输协议 · IMAP4 (Internet Message Access Protocol 4) 即 Internet信息访问协议的第4版本· IRC （Internet Relay Chat ）网络聊天协议 · NNTP （Network News Transport Protocol）
RFC-977）网络新闻传输协议 · XMPP 可扩展消息处理现场协议 · POP3 (Post Office Protocol 3)即邮局协议的第3个版本 · SIP 信令控制协议 · SMTP （Simple Mail Transfer Protocol）即简单邮件传输协议 · SNMP (Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议) · SSH （Secure Shell）安全外壳协议 · TELNET 远程登录协议 · RPC （Remote Procedure Call Protocol）（RFC-1831）远程过程调用协议 · RTCP （RTP Control Protocol）RTP 控制协议 · RTSP （Real Time Streaming Protocol）实时流传输协议 · TLS （Transport Layer Security Protocol）安全传输层协议 · SDP( Session Description Protocol）会话描述协议 · SOAP （Simple Object Access Protocol）
OSI及TCP/IP的概念和区别 什么是TCP/IP协议 TCP/IP协议(Transfer Controln Protocol/Internet Protocol)叫做传输控制/网际协议，又叫网络通讯协议，这个协议是Internet国际互联网络的基础。 TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议，传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)，但TCP/IP实际上是一组协议，它包括上百个各种功能的协议，如：远程登录、文件传输和电子邮件等，而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说TCP/IP是Internet协议族，而不单单是TCP和IP。 TCP/IP是用于计算机通信的一组协议，我们通常称它为TCP/IP协议族。它是70年代中期美国国防部为其ARPANET广域网开发的网络体系结构和协议标准，以它为基础组建的INTERNET是目前国际上规模最大的计算机网络，正因为INTERNET的广泛使用，使得TCP/IP成了事实上的标准。 之所以说TCP/IP是一个协议族，是因为TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议，这些协议一起称为TCP/IP协议。以下我们对协议族中一些常用协议英文名称和用途作一介绍： TCP(Transport Control Protocol)传输控制协议 IP(Internetworking Protocol)网间网协议 UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议 ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网控制信息协议 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议 SNMP(Simple Network manage Protocol)简单网络管理协议 FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议 ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议 从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网间网层、传输层、应用层。
OSI七层协议模型 OSI 参考模型表格 OSI的七层结构 第一层：物理层（PhysicalLayer) 规定通信设备的机械的、电气的、功能的和过程的特性，用以建立、维护和拆除物理链路连接。具体地讲，机械特性规定了网络连接时所需接插件的规格尺寸、引脚数量和排列情况等；电气特性规定了在物理连接上传输bit流时线路上信号电平的大小、阻抗匹配、传输速率距离限制等；功能特性是指对各个信号先分配确切的信号含义，即定义了DTE和DCE之间各个线路的功能；过程特性定义了利用信号线进行bit流传输的一组操作规程，是指在物理连接的建立、维护、交换信息时，DTE和DCE双方在各电路上的动作系列。 在这一层，数据的单位称为比特（bit）。
属于物理层定义的典型规范代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。 物理层的主要功能: 为数据端设备提供传送数据的通路,数据通路可以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒体连接而成.一次完整的数据传输,包括激活物理连接,传送数据,终止物理连接.所谓激活,就是不管有多少物理媒体参与,都要在通信的两个数据终端设备间连接起来,形成一条通路. 传输数据.物理层要形成适合数据传输需要的实体,为数据传送服务. 一是要保证数据能在其上正确通过，二是要提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(BIT)数),以减少信道上的拥塞.传输数据的方式能满足点到点,一点到多点,串行或并行,半双工或全双工，同步或异步传输的需要. 完成物理层的一些管理工作. 物理层的主要设备：中继器、集线器。 第二层：数据链路层（DataLinkLayer) 在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧（Frame）在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作系列。 数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。 在这一层，数据的单位称为帧（frame）。 数据链路层协议的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。 链路层的主要功能： 链路层是为网络层提供数据传送服务的,这种服务要依靠本层具备的 功能来实现。链路层应具备如下功能: 链路连接的建立，拆除，分离。 帧定界和帧同步。链路层的数据传输单元是帧,协议不同,帧的长短和界面也有差别，但无论如何必须对帧进行定界。 顺序控制,指对帧的收发顺序的控制。 差错检测和恢复。还有链路标识,流量控制等等.差错检测多用方阵码校验和循环码校验来检测信道上数据的误码,而帧丢失等用序号检测.各种错误的恢复则常靠反馈重发技术来完成。 数据链路层主要设备：二层交换机、网桥 第三层是网络层(Network layer) 在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路，也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点，确保数据及时传送。网络层将解封装数据链路层收到的
比较O S I参考模型与T C P I P参考模型的异同 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
1.OSI参考模型与TCP/IP参考模型都采用了层次结构，但OSI采用的七层模型，而 T C P/I P是四层结构。 2.TCP/IP参考模型的网络接口层实际上并没有真正的定义，只是一些概念性的描 述。而OSI参考模型不仅分了两层，而且每一层的功能都很详尽，甚至在数据链路层又分出一个介质访问子层，专门解决局域网的共享介质问题。 3.TCP/IP的网络互联层相当于OSI参考模型网络层中的无连接网络服务。 4.OSI参考模型与TCP/IP参考模型的传输层功能基本相似，都是负责为用户提供真 正的端对端的通信服务，也对高层屏蔽了底层网络的实现细节。所不同的是 TCP/IP参考模型的传输层是建立在网络互联层基础之上的，而网络互联层只提供无连接的网络服务，所以面向连接的功能完全在TCP协议中实现，当然TCP/IP的传输层还提供无连接的服务，如UDP；相反OSI参考模型的传输层是建立在网络层基础之上的，网络层既提供面向连接的服务，又提供无连接的服务，但传输层只提供面向连接的服务。 5.在TCP/IP参考模型中，没有会话层和表示层，事实证明，这两层的功能可以完全 包容在应用层中。 6.OSI参考模型的抽象能力高，适合与描述各种网络；而TCP/IP是先有了协议，才 制定TCP/IP模型的。 7.OSI参考模型的概念划分清晰，但过于复杂；而TCP/IP参考模型在服务、接口和 协议的区别上不清楚，功能描述和实现细节混在一起。 8.TCP/IP参考模型的网络接口层并不是真正的一层；OSI参考模型的缺点是层次过 多，划分意义不大但增加了复杂性。
《计算机网络基础》课程上机作业 题目： IOS七层协议的定义及功能 姓名：学号： 班级： 完成日期： 任课教师：
XX学院 学院：专业：姓名：学号： 授课老师： 作业题目：IOS七层协议的定义及功能 一、OSI七层模型介绍 答：OSI是一个开放性的通行系统互连参考模型，他是一个定义的非常好的协议规范。OSI模型有7层结构，每层都可以有几个子层。下面我简单的介绍一下这7层及其功能。 （一）OSI的7层从上到下分别是 7、应用层 6、表示层 5、会话层 4、传输层 3、网络层 2、数据链路层 1、物理层 其中高层，既7、6、5、4层定义了应用程序的功能，下面3层，既3、2、1层主要面向通过网络的端到端的数据流。下面我给大家介绍一下这7层的功能：
（二)各层的定义及功能： （1）应用层：与其他计算机进行通讯的一个应用，它是对应应用程序的通信服务的。例如，一个没有通信功能的字处理程序就不能执行通信的代码，从事字处理工作的程序员也不关心OSI的第7层。但是，如果添加了一个传输文件的选项，那么字处理器的程序员就需要实现OSI的第7层。示例：telnet，HTTP,FTP,WWW,NFS,SMTP等。 （2）表示层：这一层的主要功能是定义数据格式及加密。例如，FTP允许你选择以二进制或ASII格式传输。如果选择二进制，那么发送方和接收方不改变文件的内容。如果选择ASII格式，发送方将把文本从发送方的字符集转换成标准的ASII后发送数据。在接收方将标准的ASII转换成接收方计算机的字符集。示例：加密，ASII等。 （3）会话层：他定义了如何开始、控制和结束一个会话，包括对多个双向小时的控制和管理，以便在只完成连续消息的一部分时可以通知应用，从而使表示层看到的数据是连续的，在某些情况下，如果表示层收到了所有的数据，则用数据代表表示层。示例：RPC，SQL等。 （4）传输层：这层的功能包括是否选择差错恢复协议还是无差错恢复协议，及在同一主机上对不同应用的数据流的输入进行复用，还包括对收到的顺序不对的数据包的重新排序功能。示例：TCP，UDP，SPX。 （5）网络层：这层对端到端的包传输进行定义，他定义了能够标识所有结点的逻辑地址，还定义了路由实现的方式和学习的方式。为了适应最大
1.OSI参考模型与TCP/IP参考模型都采用了层次结构，但OSI采用的七层模型，而TCP/IP 是四层结构。 2.TCP/IP参考模型的网络接口层实际上并没有真正的定义，只是一些概念性的描述。而 OSI参考模型不仅分了两层，而且每一层的功能都很详尽，甚至在数据链路层又分出一个介质访问子层，专门解决局域网的共享介质问题。 3.TCP/IP的网络互联层相当于OSI参考模型网络层中的无连接网络服务。 4.OSI参考模型与TCP/IP参考模型的传输层功能基本相似，都是负责为用户提供真正的端 对端的通信服务，也对高层屏蔽了底层网络的实现细节。所不同的是TCP/IP参考模型的传输层是建立在网络互联层基础之上的，而网络互联层只提供无连接的网络服务，所以面向连接的功能完全在TCP协议中实现，当然TCP/IP的传输层还提供无连接的服务，如UDP；相反OSI参考模型的传输层是建立在网络层基础之上的，网络层既提供面向连接的服务，又提供无连接的服务，但传输层只提供面向连接的服务。 5.在TCP/IP参考模型中，没有会话层和表示层，事实证明，这两层的功能可以完全包容 在应用层中。 6.OSI参考模型的抽象能力高，适合与描述各种网络；而TCP/IP是先有了协议，才制定 TCP/IP模型的。 7.OSI参考模型的概念划分清晰，但过于复杂；而TCP/IP参考模型在服务、接口和协议的 区别上不清楚，功能描述和实现细节混在一起。 8.TCP/IP参考模型的网络接口层并不是真正的一层；OSI参考模型的缺点是层次过多，划 分意义不大但增加了复杂性。 9.OSI参考模型虽然被看好，由于没把握好时机，技术不成熟，实现困难；相反，TCP/IP 参考模型虽然有许多不尽人意的地方，但还是比较成功的。