开放系统互连参考模型

简述开放系统互连基本参考模型开放系统互连（Open Systems Interconnection，简称OSI）基本参考模型是计算机网络领域的一个重要概念，旨在为不同厂商开发的计算机系统提供一种统一的通信规范，使各种硬件和软件系统能够方便地互连在一起。

该模型由国际标准化组织（ISO）制定，具有广泛的应用价值。

开放系统互连基本参考模型采用分层结构，共分为七层，从低到高分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

这种分层设计使得不同层次的功能相互独立，有利于系统间的互操作性和可扩展性。

1.物理层：主要负责电气特性和物理连接，如电缆、集线器等硬件设备。

2.数据链路层：实现数据帧的传输和错误检测与纠正，主要包括帧同步、流量控制等功能。

3.网络层：负责将数据包从源主机发送到目的主机，实现路由选择和逻辑地址的转换。

4.传输层：提供可靠或不可靠的数据传输服务，主要包括传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）两种。

5.会话层：负责建立、管理和终止会话连接，实现不同主机间的通信。

6.表示层：数据格式的转换和加密解密，以确保数据在传输过程中的安全性和完整性。

7.应用层：为用户提供各种网络应用服务，如文件传输、电子邮件、远程登录等。

在实际应用中，许多开放系统互连协议遵循OSI模型，如TCP/IP、SNMP、SMTP等。

这些协议在各个层次上实现了数据通信的标准化，为互联网的发展奠定了基础。

我国在开放系统互连领域也取得了显著的进展，积极参与国际标准和国内标准的制定，推动计算机网络技术的发展。

在未来的发展中，我国将继续深化与国际先进技术的交流合作，不断提升国内企业在开放系统互连领域的竞争力。

总之，开放系统互连基本参考模型为计算机网络领域提供了一种理论框架，使不同厂商开发的系统能够实现互联互通。

开放系统互联基本参考模型哎呀，今天咱们来聊聊开放系统互联基本参考模型，听起来很高大上的样子，其实说白了，就是个帮助不同设备、不同系统互相沟通的架子。

想象一下，你的手机、电脑、平板，还有那些智能家居设备，都是一群小朋友，想在一起玩，却因为说不同的语言，搞得鸡飞狗跳。

这个参考模型就像是一个翻译官，把这些小家伙的心声传递过去，大家好好交流，互相理解。

这开放系统互联基本参考模型，通常叫做OSI模型，分成七层，就像一个七层的蛋糕，吃起来层次丰富。

最底下那层是物理层，嘿，就是说数据在网络上跑的时候，电信号、光信号这些家伙在打架。

往上一层是数据链路层，负责把数据打包，确保这些信号在传输过程中不会走失，就像妈妈在包饺子，得包得严严实实，确保不会漏。

再往上就是网络层，这一层聪明了，它负责决定数据怎么走，像个交通警察，指挥信号在网络上畅通无阻。

然后是传输层，这层可厉害了，它要确保信息准确无误地送到目的地，就像快递小哥，今天送你个快递，明天送我个包裹，得确认谁收谁送。

接下来是会话层，哇，这个层次就像是聊天的小组，负责在不同设备之间建立和管理会话，确保大家在同一个频道上畅谈。

第六层是表示层，嘿嘿，负责翻译和格式转换，确保信息在不同系统之间流通无阻，像是一个文化交流大使，促进大家的理解与沟通。

最后到了应用层，这层就是为人们服务的，简单来说，就是咱们用的各种软件和应用，比如网页浏览器、电子邮件等，用户通过这一层直接与系统互动，就像是小朋友们围在一起开心地玩耍。

每一层都各司其职，缺一不可，大家齐心协力，才能让信息在网络上顺利传递。

有没有觉得这OSI模型其实就像是生活中的一个团队合作的好例子呢？每个人都有自己的角色，各自发挥所长，才能把事情做得更好。

就好比咱们组团去吃火锅，每个人负责一份食材，最后一锅火锅才会丰富多彩。

用网络语言来说，就是“你中有我，我中有你”。

想象一下，假如没有这个模型，设备之间就像一群小孩在操场上打架，根本听不懂对方在说什么。

OSI七层模型由低到高谈到网络不能不谈OSI参考模型，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。

虽然OSI参考模型的实际应用意义不是很大，但其的确对于理解网络协议内部的运作很有帮助，也为我们学习网络协议提供了一个很好的参考......物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。

该层为上层协议提供了一个传输数据的物理媒体。

只是说明标准在这一层，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、fddi令牌环网等。

第一层：物理层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：ARP、RARP、SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。

第二层：数据链路层 802.2、802.3ATM、HDLC、FRAME RELAY网络层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。

第三层：网络层 IP、IPX、APPLETALK、ICMP传输层是第一个端到端，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。

第四层：传输层 TCP、UDP、SPX会话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。

OSI七层模型OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型，是一个逻辑上的定义，一个规范，它把网络从逻辑上分为了7层。

每一层都有相关、相对应的物理设备，比如路由器，交换机。

OSI 七层模型是一种框架性的设计方法，建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题，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。

它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来，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。

建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题。

它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来：服务说明某一层为上一层提供一些什么功能，接口说明上一层如何使用下层的服务，而协议涉及如何实现本层的服务；这样各层之间具有很强的独立性，互连网络中各实体采用什么样的协议是没有限制的，只要向上提供相同的服务并且不改变相邻层的接口就可以了。

网络七层的划分也是为了使网络的不同功能模块（不同层次）分担起不同的职责，从而带来如下好处：●减轻问题的复杂程度，一旦网络发生故障，可迅速定位故障所处层次，便于查找和纠错；●在各层分别定义标准接口，使具备相同对等层的不同网络设备能实现互操作，各层之间则相对独立，一种高层协议可放在多种低层协议上运行；●能有效刺激网络技术革新，因为每次更新都可以在小范围内进行，不需对整个网络动大手术；●便于研究和教学。

物理层（Physical Layer）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。

OSI/RM（Open System Interconnection/Reference Model）——开放系统互连参考模型，从低到高分七层：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

各层之间相对独立，第N层向N+1层提供服务。

1.物理层：数据单位——比特，传输方式一般为串行功能：①提供物理链路所需的机械（设备）、电气（信号）、功能和规程（单工、半双工、全双工）②为数据链路层提供服务，从数据链路层接收数据，并按规定形式的信号和格式将数据发送。

③向数据链路层提供数据（把比特流还原为数据链路层可以理解的格式）和电路标识、故障状态及服务质量参数等等2.数据链路层：为网络层提供服务，从源开放系统的网络层向目的开放系统的网络层传输数据，屏蔽了物理层的特征。

数据单位：帧数据链路层完成从物理层到网络层的过度、准备工作功能：①传输管理：为网络层提供低出错率、高可靠性的数据链路②流量控制：协调主机和通信设备之间的数据传输率此处流量控制相邻节点之间的数据链路层的流量控制3.网络层：处理与寻址和传输有关的管理问题（这里所说的传输有关问题是指提供传输基础、准备工作）同一LAN内可以省略该层。

数据单位：分组功能：①路由选择与中断②控制分组传送系统的操作③控制流量，以防网络过于拥挤此处流量控制是源节点到目的节点之间整个通信子网的流量，对进入分组交换网的通信量进行控制。

控制对象：数据分组④建立和撤销网络连接————点对点的连接⑤对传输层屏蔽低层的传输细节⑥对数据分段合段，对数据惊醒差错检测和恢复，向传输层报告未恢复的错误⑦根据传输层的要求来选择服务，实现单链上的多网络连接复用4.传输层：数据核对和初步整理。

数据单位：报文功能：①建立、维护和撤销传输连接————端对端的连接②控制流量，差错控制（使高层受到的数据几乎完整无差错）此处的流量控制是源主机到目的主机之间传输实体端到端的流量控制。

控制对象：传输协议数据单元（TPDU）③选择合适的网络层服务以实现其功能④提供数据的编号、排序、拼接以及重同步功能5.会话层：数据传输的“中间商”角色，负责数据传输的“售后服务”功能：①提供两进程之间建立、维护和结束会话连接的功能②管理会话（三种数据流的控制，即一路交互、两路交互和两路同时会话）③同步，在数据中插入同步点传输层和会话层一般结合使用6.表示层：隐藏不同硬件间的差异，使不同计算机互联数据的最终处理，供用户使用功能：①代表应用层协商数据表示②完成对传输数据的转化，如格式化、加/解密、压缩/解压7.应用层：提供OSI用户服务，如事务处理、文件传输、数据检索、网络管理、加密会话层、表示层、应用层合称高层，数据单位：报文。

开放系统互连参考模型L问题的提出为了使不同类型的计算机或终端能互连，以便相互通信和资源共享。

1977年，ISO提出开放系统互连参考模型(OSI-RM)2.OSI-RM的概念将通信全过程的所有功能分成若干层，每一层对应有一些功能，完成每一层功能时应遵照相应的协议一功能模型,协议模型。

概念：开放系统一一是指在与其他系统通信时，遵守OSl标准要求的系统。

换句话说，开放系统是能遵循OSI-RM实现互连的计算机系统。

3.OSI-RM的分层构造OSI-RM分7层，自下而上分别是：①第一层一一物理层②第二层一一数据链路层③第三层一一网络层④第四层一一运输层⑤第五层一一会话层⑥第六层一一表示层⑦第七层一一应用层4.各层功能概述（第1-3层）（1）物理层（数据信息传送单位：比特流）功能：物理层提供用于建立、保持和断开物理连接的机械的、电气的、功能的和规程的手段，简而言之，物理层提供有关同步和全双工比特流在物理媒介上的传输手段。

协议：RS232C,RS449∕422∕423,V.24,V.28,乂.20和兀21等。

讨论：（a）物理层并不是物理媒介本身（b）物理层无控制信息，不开展差错控制，即不保证无差错传输。

（2）数据链路层（数据信息传送单位：帧）功能：数据链路的建立、维持和拆掉差错控制流量控制等协议：基本型传输控制规程高级数据链路控制规程(HDLC)(3)网络层(数据信息传送单位：分组)功能：网络连接的建立、拆掉数据交换路由选择流量控制协议：X.25分组级协议(4)网络层运输层传送数据的基本单位是报文。

主要功能：端到端的顺序控制、流量控制、差错控制及监视服务质量。

(5)会话层会话层提供诸如会话建立时会话双方资格的核实和验证，由哪一方支付通信费用，及对话方向的交替管理、故障点定位和恢复等各种服务。

会话层及以上各层中，数据的传送单位一般都称为报文,但与运输层的报文有本质的不同。

(6)表示层提供数据的表示方法。

功能：代码转换数据格式转换数据加密与解密数据压缩与恢复(7)应用层直接面向用户以满足不同用户的不同要求，是利用网络资源唯一想用户进程直接提供服务的一层。

开放系统互联（OSI）模型开放系统互联（OSI）模型开放系统互联（OSI）模型是由国际标准化组织（ISO）于1984年提出的⼀种标准参考模型，是⼀种关于由不同供应商提供的不同设备和应⽤软件之间的⽹络通信的概念性框架结构。

它被公认为是计算机通信和 internet ⽹络通信的⼀种基本结构模型。

OSI 七层参考模型中的ISO协议（ISO Protocols）当今使⽤的⼤多数⽹络通信协议都是基于 OSI 模型结构。

OSI 模型将通信处理过程定义为七层，并将⽹络计算机间的移动信息任务划分为七个更⼩的、更易管理的任务组。

各个任务或任务组被分配到 ISO 参考模型各层。

各层相对独⽴（self-contained），从⽽使得分配到各层的任务能够独⽴实现。

这样当其中⼀层提供的某解决⽅案更新时，它不会影响其它层。

每⼀层使⽤下层提供的服务，并向上层提供服务。

物理层（physical layer）是OSI的第⼀层，它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础OSI采纳了各种现成的协议，其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5的物理层协议主要功能是完成相邻结点之间原始⽐特流传输物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除，⽽提供具有机械的，电⼦的，功能的和规范的特性。

简单的说，物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。

物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。

为数据端设备提供传送数据通路、传输数据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。