现代通信网络的分层结构及各层的作用

OSI（开放系统互联）模型是一个网络通信模型，将网络通信的工作分为七个层次，
从上到下分别是：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。

各层次之间的关系可以概括如下：
1.相邻层次之间的关系：每一层向其相邻的上一层提供服务，同时又使用其下一层所
提供的服务。

也就是说，数据的传输是从物理层开始，逐层向上传输，直至应用层；
而数据的接收则是从应用层开始，逐层向下传输，直至物理层。

2.对等层之间的通信：对等层之间的通信协议是每一对相邻层次间通信所需要遵循的
规则和约定。

对等层之间的通信遵循相同的协议，从而实现相同层次之间的通信。

3.层次之间的协调：不同设备中的相同层次之间的通信需要协调。

协调的目的是确保
通信双方能够正确地理解和处理对方的数据，从而保证通信的顺利进行。

4.分层结构的优点：分层结构使得网络通信更加模块化和易于管理。

每一层的功能独
立，只与其相邻的层次进行交互，简化了网络通信的设计和实现。

同时，分层结构还便于对网络性能进行监控和管理，可以针对每一层进行单独的性能优化和故障排除。

综上所述，OSI模型中的各层次之间存在着密切的关联和依赖关系，它们相互协作
共同完成网络通信的任务。

osi参考模型从上到下顺序OSI参考模型从上到下的顺序OSI参考模型是一个用于计算机网络的概念框架，它将网络通信分解为七个层次的功能模块。

每个层次都有自己特定的功能和任务，负责处理特定的网络通信问题。

下面我将按照从上到下的顺序，逐层介绍OSI参考模型的各个层次。

应用层：应用层是OSI参考模型的最顶层，它提供了用户与网络之间的接口。

应用层协议负责处理网络应用程序之间的通信，例如HTTP、FTP、SMTP等。

这些协议定义了数据格式、通信规则以及数据交换的方式，使得不同的应用程序能够通过网络进行数据传输和通信。

表示层：表示层主要负责对数据进行格式化和解析。

它将不同数据格式转换为通用的数据格式进行传输，以确保不同设备之间能够正确解读和处理数据。

表示层还提供了数据加密和解密的功能，以保障数据的安全性和可靠性。

会话层：会话层负责建立、管理和维护会话（即通信连接）。

它负责在网络中的两个节点之间建立通信路径，确保数据能够在这些节点之间进行可靠的传输。

会话层还负责处理会话的开始、暂停、终止等操作，以及处理多个会话之间的优先级和顺序。

传输层：传输层主要负责对数据进行分组和重组，并确保数据在网络上的可靠传输。

传输层通过使用TCP或UDP协议来实现数据的分段和重组，以及数据传输的流控和差错恢复。

传输层还负责处理数据传输的可靠性和效率问题，确保数据能够按照正确的顺序和速率到达目的地。

网络层：网络层是OSI参考模型中的核心层，它负责将数据包从源节点传输到目的节点。

网络层通过路由器来实现数据包的转发和选路功能，选择最佳路径将数据包从源节点传输到目的节点。

同时，网络层还负责对数据包进行分组和封装，以及数据包的拆装和重组。

数据链路层：数据链路层负责处理数据在物理链路上的传输。

它将数据分成一个个数据帧，并添加必要的控制信息，以确保数据在物理链路上可靠传输。

数据链路层还负责检测和纠正数据传输中的差错，以及处理数据帧的流控和同步问题。

通信子网包括哪三层通信子网包括物理层、数据链路层和网络层，提供各种面向网络的服务。

资源子网包括应用层、表示层和话路层，提供各种面向用户的服务。

传输层位于通信子网和资源子网的连接处，主要功能是实现底层协议和高层协议的接口与转换。

在局域网中，资源子网主要由网络的服务器、工作站、共享的打印机和其他设备及相关软件所组成。

通信子网由网卡、线缆、集线器、中继器、网桥、路由器、交换机等设备和相关软件组成。

在广域网中，通信子网由一些专用的通信处理机（即节点交换机）及其运行的软件、集中器等设备和连接这些节点的通信链路组成。

资源子网由上网的所有主机及其外部设备组成。

另外，通信子网又可分为“点—点通信线路通信子网”与“广播信道通信子网”两类。

广域网主要采用点到点通信线路，局域网与城域网一般采用广播信道。

由于技术上存在较大的差异，因此在物理层和数据链路层协议上出现了两个分支：一类基于点—点通信线路，另一类基于广播信道。

基于点—点通信线路的广域物理层和数据链路层技术与协议的研究开展比较早，形成了自己的体系、协议与标准。

而基于广播信道的局域网、城域网的物理层和数据链路层协议研究相对比较晚一些。

通信控制处理机构成的通信子网是网络的内层，或骨架层，是网络的重要组成部分。

网上主机负责数据处理，是计算机网络资源的拥有者，它们组成了网络的资源子网，是网络的外层，通信子网为资源子网提供信息传输服务，资源子网上用户间的通信是建立在通信子网的基础上。

没有通信子网，网络不能工作，而没有资源子网，通信子网的传输也失去了意义，两者合起来组成了统一的资源共享的两层网络。

将通信子络的规模进一步扩大，使之变成社会公有的数据通信网。

1-1概述1．现代通信网的结构水平视图（根据用户接入网络的实际物理连接来划分）▪用户驻地网、接入网、核心网垂直视图（根据功能划分）▪应用层、业务网、传送网、支撑网▪Customer Premises Network▪CPN是用户自有网络，指用户终端至用户驻地业务集中点之间所包含的传输及线路等相关设施。

小至电话机，大至局域网。

▪实现用户和业务的集中，信息的变换与适配、复用与交换、寻址与选路等功能。

▪Core Network▪核心网是电信网的骨干，由现有的和未来的宽带、高速骨干传输网和大型中心交换节点构成。

▪发展：统一的IP核心网▪所有的业务，从传统电话、移动通信漫游、新一代综合业务VoIP，到电子商务、综合应用服务，乃至交互式电视业务全部都由统一的核心IP网来完成，差别仅仅在于接入网。

▪统一的IP核心网用统一的设备代替了原来各系统的独立设备，可以大大降低开发和运营成本。

应用层：▪业务▪模拟与数字视音频业务：电话/IN/IP Phone etc.▪数据通信业务：电子商务/email▪多媒体通信业务：分配型/交互型▪终端技术▪音频通信终端：电话/数字电话/手机▪图形图像通信终端：传真机▪视频通信终端：显示器/视频监视器▪数据通信终端：MODEM/可视电话业务网技术：▪电路交换技术▪分组交换技术▪如X.25分组交换网、帧中继网、数字数据网、综合业务数字网、Internet等。

▪智能网技术▪移动通信网技术传送网技术：▪传输媒介▪电缆、微波、通信卫星、光纤▪传输系统▪传输设备•光端机、微波收发信机、卫星地面站收发信机等▪传输复用设备•频分复用、时分复用、统计时分复用、波分复用支撑网技术：▪信令网▪采用公共信道信令技术。

实现网络节点间信令的传输和转接▪同步网▪实现数字交换局之间、数字交换局和传输设备间信号的时钟同步▪电信管理网▪监视网络的运行，最大限度地利用网络中一切可利用的资源电路交换方式：▪需经历建立连接、通话、拆除连接三个阶段▪网络中两用户建立连接及通话过程中，两用户间的物理链路始终被占用。

计算机网络技术体系架构计算机网络技术是现代信息技术的重要组成部分，它涉及到数据的传输、处理和存储等多个方面。

一个完整的计算机网络技术体系架构通常包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层等多个层次。

下面将详细介绍这些层次的功能和作用。

物理层物理层是网络体系结构的基础，主要负责在物理媒介上传输原始的比特流。

这一层包括了电缆、光纤、无线电波等传输媒介，以及与之相关的信号调制、编码和解码技术。

物理层的设备包括集线器、中继器等，它们负责信号的放大和转发。

数据链路层数据链路层位于物理层之上，负责在相邻的网络设备之间建立、维护和终止数据链路。

这一层的主要功能包括帧的封装、错误检测和纠正、流量控制等。

数据链路层的设备包括网桥和交换机，它们可以过滤和转发数据帧。

网络层网络层是整个网络体系架构中的核心，负责在多个网络之间进行数据包的传输和路由选择。

网络层的主要功能包括IP地址分配、路由协议、数据包的分段和重组等。

网络层的设备包括路由器，它们根据路由表来决定数据包的转发路径。

传输层传输层位于网络层之上，负责在端到端的通信过程中提供可靠的数据传输服务。

这一层的主要协议有TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。

TCP提供可靠的、面向连接的服务，而UDP则提供不可靠的、无连接的服务。

传输层负责数据的分段、重组、流量控制和拥塞控制。

会话层会话层负责在网络通信中建立、管理和终止会话。

它提供了一种机制，使得通信的两个端点能够在一个会话中进行数据交换。

会话层的功能包括会话建立、数据同步、会话恢复等。

表示层表示层负责数据的表示、编码和解码。

它确保发送的数据能够被接收端正确理解。

表示层的功能包括数据格式转换、数据压缩、加密和解密等。

应用层应用层是最接近用户的一层，它提供了网络服务和应用程序之间的接口。

应用层包括了各种网络应用和服务，如Web服务、电子邮件、文件传输等。

应用层的协议包括HTTP、FTP、SMTP等。

网络协议的分层结构及功能随着互联网的普及，网络协议成为网路通讯的基础，而网络协议的分层结构对于提高网络效能有着极大的帮助。

因此，在这篇文章中我们将对网络协议的分层结构及其功能进行详细的探讨。

网络协议的分层结构网络协议的分层结构是指将网络通讯中的各种功能分成不同的层次，从而使不同层次的功能得以分开进行处理。

这种分层结构的好处是可以实现模块化和可扩展性，而且每一层都可以独立进行设计和维护，从而提高网络性能和可靠性。

网络协议的分层结构通常分成七层，即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

下面我们会分别介绍每个层次的功能和重要性。

物理层物理层主要负责将数字信号转换为物理媒介上的电子信号，并对信号进行传输和接收。

它控制物理媒介的连接方式、信号传输速率和数据传输距离，与接线、接头、电信号等有关。

具体来说，物理层的主要任务包括：1. 传输数字信号：将数字信号转换为物理媒介上的电子信号进行传输。

2. 传输数据：将数据通过物理介质传输到远程节点。

3. 控制传输速率：调整数据传输速率，以确保数据的可靠传输。

4. 确定物理连接方式：确定与其他设备之间的物理连接方式，包括电缆、光缆、无线电信道等。

数据链路层数据链路层主要负责将物理层传输的数据转换为数据包，并将数据包传输到目标设备上。

它控制数据包的传输和接收，提供一些控制和监控功能，从而保证数据传输的可靠性。

具体来说，数据链路层的主要任务包括：1. 将数据转换为数据帧：将数据转换为数据帧，以便在物理网络上传输。

2. 控制访问：控制节点在共享的介质上的访问，以避免冲突和竞争。

3. 纠错和控制流量：纠正传输过程中出现的一些错误，并调节流量以避免网络超载。

4. 帧同步：为确保帧能被正确地接收和解析，确保数据帧的同步。

网络层网络层主要负责将数据包从发送端传输到接收端，并处理不同网络之间的路由和转发问题。

它控制数据包的路由、转发和选路，提供流量控制和差错控制的功能。

OSI模型解析OSI模型是计算机网络体系结构中的重要概念，它将网络通信的过程划分为七个不同的层次。

每一层都有自己的功能和任务，共同协作完成数据传输。

本文将对OSI模型进行详细解析，深入探究每一层的作用和相互关系。

第一层 - 物理层物理层是OSI模型的最底层，主要负责将数据转换为传输所需的电信号，并通过物理媒介进行传输。

它关注的是数据的传输单位是比特（bit），包括传输介质、电缆规范、编码方式等。

物理层主要作用是确保数据的可靠传输，例如通过传输介质的选择和电平控制来实现数据的传输。

第二层 - 数据链路层数据链路层负责在直连的节点之间提供可靠的数据传输。

它将原始数据分割成数据帧，并通过物理层提供的物理媒介进行传输。

数据链路层有两个子层，即逻辑链路控制（LLC）子层和介质访问控制（MAC）子层。

LLC子层主要处理数据帧的逻辑连接控制，而MAC 子层则处理数据的访问控制和媒介争用的问题。

第三层 - 网络层网络层是OSI模型的第三层，主要负责数据包的路由和转发。

它将数据分割成较小的数据包，并通过路由器进行传输。

网络层的主要功能是将数据从源节点发送到目标节点，通过确定最佳路径和设置优先级来实现数据的高效传输。

此外，网络层还处理数据包的片段、拥塞控制等问题。

第四层 - 传输层传输层负责提供端到端的数据传输服务。

它通过端口号来标识不同的应用程序，并通过传输协议（如TCP和UDP）来实现数据的可靠传输。

传输层提供了数据的分段、重组、流量控制和错误恢复等功能，确保数据的完整性和可靠性。

第五层 - 会话层会话层负责在不同计算机之间建立、管理和终止会话。

它通过提供会话控制机制和同步功能来实现进程之间的通信。

会话层允许应用程序在不同计算机之间建立连接，并提供同步点以确保数据的顺序和完整性。

第六层 - 表示层表示层负责对数据进行编码和解码，以确保不同系统之间的数据交换的兼容性。

它处理数据的格式转换、数据加密和解密、数据压缩和解压缩等任务。

1.OSI七层模型1) 物理层：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。

它的主要作用是传输比特流（就是由1、0转化为电流强弱来进行传输，到达目的地后再转化为1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换）。

这一层的数据叫做比特。

2)数据链路层：定义了如何让格式化数据以帧为单位进行传输，以及如何让控制对物理介质的访问。

这一层通常还提供错误检测和纠正，以确保数据的可靠传输。

3)网络层：在位于不同地理位置的网络中的两个主机系统之间提供连接和路径选择。

Internet的发展使得从世界各站点访问信息的用户数大大增加，而网络层正是管理这种连接的层。

4) 传输层：定义了一些传输数据的协议和端口号（WWW端口80等），如：TCP（传输控制协议，传输效率低，可靠性强，用于传输可靠性要求高，数据量大的数据），UDP（用户数据报协议，与TCP特性恰恰相反，用于传输可靠性要求不高，数据量小的数据，如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的）。

主要是将从下层接收的数据进行分段和传输，到达目的地址后再进行重组。

常常把这一层数据叫做段。

5) 会话层：通过传输层(端口号：传输端口接收端口)建立数据传输的通路。

主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求（设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名）。

6)表示层：可确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。

例如，PC程序与另一台计算机进行通信，其中一台计算机使用扩展二一十进制交换码(EBCDIC)，而另一台则使用美国信息交换标准码（ASCII）来表示相同的字符。

如有必要，表示层会通过使用一种通格式来实现多种数据格式之间的转换。

7) 应用层：是最靠近用户的OSI层。

这一层为用户的应用程序（例如电子邮件、文件传输和终端仿真）提供网络服务。

2.TCP/IP四层网络模型1)应用层：TCP/IP协议的应用层相当于OSI模型的会话层、表示层和应用层，FTP(文件传输协议)，DNS（域名系统），HTTP协议，Telnet（网络远程访问协议）2)传输层：提供TCP(传输控制协议)，UDP（用户数据报协议）两个协议，主要功能是数据格式化、数据确认和丢失重传等。

网络基础OSI参考模型各层功能在OSI参考模型中，采用了分层的结构技术，并将OSI划分为7层。

同时分层模型都必须遵守的分层原则。

OSI参考模型各层功能介绍如下。

1．物理层（Physical Layer）物理层是OSI参考模型的最低层，它建立在传输介质基础上，利用物理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。

在物理层所传输数据的单位是比特，该层定义了通信设备与传输线接口硬件的电气、机械以及功能和过程的特性。

物理层定义了传输通道上的电气信号以及二进制位是如何转换成电流、光信号或者其他物理形式。

串行线路是物理层的一个实例。

在OSI参考模型中，低层直接为上层提供服务，所以当数据链路层发出请求：在两个数据链路实体间要建立物理连接时，物理层应能立即为它们建立相应的物理连接。

当物理连接不再需要时，物理层将立即拆除。

物理层的主要功能是在物理介质上传输二进制数据比特流；提供为建立、维护和拆除物理连接所需要的机械、电气和规程方面的特性。

2．数据链路层（data link layer）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靠传输。

数据链路层完成的是网络中相邻结点之间可靠的数据通信。

为了保证数据的可靠传输，发送方把用户数据封装成帧，并按顺序传送各帧。

由于物理线路的不可靠，因此发送方发出的数据帧有可能在线路上发生出错或丢失（所谓丢失实际上是数据帧的帧头或帧尾出错），从而导致接收方不能正确接收到数据帧。

为了保证能让接收方对接收到的数据进行正确性判断，发送方为每个数据块计算出CRC（循环冗余检验）并加入到帧中，这样接收方就可以通过重新计算CRC来判断数据接收的正确性。

一旦接收方发现接收到的数据有错，则发送方必须重传这一帧数据。

然而，相同帧的多次传送也可能使接收方收到重复帧。

例如，接收方给发送方的确认帧被破坏后，发送方也会重传上一帧，此时接收方就可能接收到重复帧。

数据链路层必需解决由于帧的损坏、丢失和重复所带来的问题。