CompNet-Ch4 OSI模型
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浅谈OSI模型的结构及功能计算机网络自从20世纪60年代问世以来,得到了飞速的发展。
国际上各大厂商为了在数据通信网络领域占据主导地位,顺应信息化潮流,纷纷推出了各自的网络架构体系和标准,例如ibm公司的sna,novell ipx/spx 协议,apple公司的apple talk协议,dec 公司的decnet以及广泛流行的tcp/ip协议。
同时,各大厂商的共同努力促进了网络技术的快速发展和网络设备种类的迅速增长。
由于多种协议的并存,同时也使网络变得越来越复杂,而且,厂商之间的网络设备大部分都不能兼容,很难进行通信。
为了解决网络之间的兼容性问题,帮助各个厂商生产出可兼容的网络设备,国际标准化组织iso与1984年提出了osi rm (open system interconnection reference model,开放系统互连参考模型)。
osi 参考模型很快成为计算机网络通信的基础模型。
因此,在设计osi 参考模型时,主要遵循了以下几点原则:1.各个层之间有清晰的边界,便于理解;2.每层实现特定功能;3.层次的划分有利于国际标准协议的制定;4 层的数目应该足够多,以避免个层功能的重复;osi参考模型主要划分为七层:1.物理层(physical layer)2.数据链路层(data link layer)3.网络层(network layer)4.传输层(transport layer)5.会话层(session layer)6.表示层(presentation layer)7.应用层(application layer)下图是osi七层模型示意图osi模型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,具有以下优点:1.简化了相关的网络操作2.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;3.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;4.防止一个区域网络的变化影响另一个区域的网络,因此,每一个区域的网络都能单独快速升级。
一.局域网参考模型20世纪80年代初期,美国电气和电子工程师学会IEEE 802委员会结合局域网自身的特点,参考OSI/RM,提出了局域网的参考模型(LAN/RM),制定出局域网体系结构,IEEE 802标准诞生于1980年2月,故称为802标准。
由于计算机网络的体系结构和国际标准化组织(ISO)提出的开放的系统互联参考模型(OSI)已得到广泛认同,并提供了一个便于理解、易于开发和加强标准化的统一的计算机网络体系结构,因此局域网参考模型参考了OSI参考模型。
根据局域网的特征,局域网的体系结构一般仅包含OSI参考模型的最低两层:物理层和数据链路层,如图4-1所示。
(1)物理层物理层的主要作用是处理机械、电气、功能和规程等方面的特性,确保在通信信道上二进制位信号的正确传输。
其主要功能包括信号的编码与解码,同步前导码的生成与去除,二进制位信号的发送与接收,错误校验(CRC校验),提供建立、维护和断开物理连接的物理设施等功能。
(2)数据链路层在ISO/OSI参考模型中,数据链路层的功能简单,它只负责把数据从一个结点可靠地传输到相邻的结点。
在局域网中,多个站点共享传输介质,在结点间传输数据之前必须首先解决由哪个设备使用传输介质,因此数据链路层要有介质访问控制功能。
由于介质的多样性,所以必须提供多种介质访问控制方法。
为此IEEE 802标准把数据链路层划分为两个子层:逻辑链路控制(Logical Link Control,LLC)子层和介质访问控制(Media Access Control,MAC)子层。
LLC子层负责向网际层提供服务,它提供的主要功能是寻址、差错控制和流量控制等;MAC子层的主要功能是控制对传输介质的访问,不同类型的LAN,需要采用不同的控制法,并且在发送数据时负责把数据组装成带有地址和差错校验段的帧,在接收数据时负责把帧拆封,执行地址识别和差错校验。
尽管将局域网的数据链路层分成了LLC 和MAC 两个子层,但这两个子层是都要参与数据的封装和拆封过程的,而不是只由其中某一个子层来完成数据链路层帧的封装及拆封。
OSI七层模型机理分析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。
OSI的设计目的什么是OSI,OSI是Open System Interconnection 的缩写,意为开放式系统互联参考模型。
在OSI出现之前,计算机网络中存在众多的体系结构,其中以IBM公司的SNA(系统网络体系结构)和DEC公司的DNA(Digital Network Architecture)数字网络体系结构最为著名。
为了解决不同体系结构的网络的互联问题,国际标准化组织ISO(注意不要与OSI搞混)于1981年制定了开放系统互连参考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)。
这个模型把网络通信的工作分为7层,它们由低到高分别是物理层(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)和应用层(Application Layer)。
第一层到第三层属于OSI参考模型的低三层,负责创建网络通信连接的链路;第四层到第七层为OSI参考模型的高四层,具体负责端到端的数据通信。
每层完成一定的功能,每层都直接为其上层提供服务,并且所有层次都互相支持,而网络通信则可以自上而下(在发送端)或者自下而上(在接收端)双向进行。
当然并不是每一通信都需要经过OSI的全部七层,有的甚至只需要双方对应的某一层即可。
物理接口之间的转接,以及中继器与中继器之间的连接就只需在物理层中进行即可;而路由器与路由器之间的连接则只需经过网络层以下的三层即可。
简述开放系统互连基本参考模型-回复开放系统互连基本参考模型(Open System Interconnection Basic Reference Model,简称OSI模型)是国际标准化组织(ISO)针对计算机网络通信协议进行标准化的参考模型。
它将计算机网络通信分为7个层次,每个层次的功能和任务都不同,但它们共同工作以实现端到端通信的目标。
以下是对OSI模型的逐步解释。
1. 物理层(Physical Layer):物理层是OSI模型的第一层,它主要关注的是物理介质的传输,如光纤、电缆和无线信号。
该层的主要任务是将数据转换为适用于传输的二进制信号,并在发送和接收之间提供适当的接口。
物理层负责传输数据的比特流。
2. 数据链路层(Data Link Layer):数据链路层是OSI模型的第二层,它主要通过物理连接将数据转换为帧的形式。
该层负责检测和纠正传输过程中可能发生的错误,并通过帧同步技术来管理数据的传输。
数据链路层的功能包括分帧、差错检测、流量控制和可靠传输。
3. 网络层(Network Layer):网络层是OSI模型的第三层,主要关注的是数据包的传输。
该层负责路由选择、逻辑寻址、拥塞控制和流量控制。
网络层通过将数据包分组添加源和目的地的地址信息,并对数据包进行通信路径选择来实现端到端的数据传输。
4. 传输层(Transport Layer):传输层是OSI模型的第四层,它主要提供端到端的可靠数据传输服务。
该层负责数据包的分段和重组,并通过使用连接导向的协议来确保数据的可靠传输。
传输层的两个主要协议是传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。
5. 会话层(Session Layer):会话层是OSI模型的第五层,它主要管理应用程序之间的对话和会话。
该层负责建立、管理和终止会话,并提供数据同步和错误恢复功能。
会话层为应用程序之间的通信提供了可靠的机制。
6. 表示层(Presentation Layer):表示层是OSI模型的第六层,它主要负责数据的表示和加密。
计算机网络技术ISOOSIRM——开放系统互联模型ISO OSI(Open Systems Interconnection)模型是国际标准化组织(ISO)制定的一种网络通信模型,用于定义计算机网络中不同层次的功能和协议。
该模型将计算机网络的功能划分为七个层次,从物理层到应用层,每个层次都有特定的功能和协议。
物理层是OSI模型中最底层的层次,主要负责传输比特流,即数字数据的物理传输。
该层将比特流转换为电信号,并通过物理媒介(如光纤、铜线等)将数据传送到接收方。
数据链路层是在物理层之上的一层,主要负责将物理层传输的比特流转换为逻辑帧,并在传输过程中进行差错检测和纠正。
该层也负责对数据进行分组和重新组装,确保数据的完整性和有序性。
网络层是连接多个计算机网络的层次,主要负责数据包的路由和转发。
该层使用IP(Internet Protocol)协议处理网络间的数据传输,将数据包从源主机发送到目标主机的路径选择。
传输层是在网络层之上的一层,主要负责数据的可靠传输和错误处理。
该层使用TCP(Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议处理数据传输,在传输过程中进行错误检测和修复。
会话层是负责建立、管理和终止会话的层次。
该层通过在源主机和目标主机之间建立会话来提供通信服务,并处理会话过程中的错误和故障。
表示层是负责数据的编解码和格式转换的层次。
该层将应用层的数据转换成适合传输的格式,以及将接收到的数据转换成应用层可以处理的格式。
应用层是在表示层之上的最高层次,主要负责提供特定的服务。
该层包含了诸如FTP(File Transfer Protocol)、HTTP(Hypertext Transfer Protocol)等常用的应用协议,用于实现文件传输、网页浏览等功能。
ISOOSI模型的设计理念是将网络通信的功能划分为不同的层次,每个层次都有特定的功能和协议。