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OSI七层协议

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OSI七层协议

一，应用层

TELNET

FTP

TFTP

SMTP

SNMP

HTTP

BOOTP

DHCP

二：表示层

文本：ASCII，EBCDIC

图形：TIFF，JPEG，GIF，PICT

声音：MIDI，MPEG，QUICKTIME

三：会话层

NFS

SQL

RPC

X-WINDOWS

ASP（APPTALK会话协议）

SCP

四：传输层

TCP/IP----TCP和UDP

NOVELL---IPX

SPX

五：网络层

IP

IPX

六：数据链路层

以太网

IEEE802.3

令牌环

IEEE802.5

HDLC

PPP

七：物理层

10BASE T

10BASE TX

V.35

RS-232

1、物理层

 传输介质

有线、无线

 物理层功能

 OSI最底层，负责实际或原始的数据“位（Bit）” 传送，通过传输介质将比特流由一个节点传向另一个节点。节点设备通常分为DTE与DCE两大类，DTE为用户端接设备，DCE为数据控制设备。

 四个基本特性

该层协议的功能是定义网络物理设备的接口，物理层标准要给出关于物理接口的四个特性机械特性、电气特性、功能特性和规程特性

所谓机械特性说明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等。

电气特性说明在接口电缆的哪条线上出现的电压应为什么范围。

功能特性说明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。

规程特性是说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。  物理层协议（可以从典型接口RS232C串行接口理解物理层协议的意义）

 RS232C串行接口；（我们可以看到RS232C串行接口的大小、针脚的排列、形状等等这些反映它的机械特性；电气特性如采用负逻辑，逻辑0相当于对信号地线有+5——+15的电压，而逻辑1相当于对信号地线有-5——-15的电压；功能特性指RS232C串行接口每个管脚什么意义如反应管脚发送、接收、接地等；规程特性指双方通信时的应答信号，什么样的时序关系。了解了RS232C对物理层协议就有一个了解）

 RS449（物理层协议除了RS232C还有其他如RS449）

2、数据链路层数据链路层定义与功能

 链路以及数据链路的定义（链路就是一条无源的点到点的物理线路段，中间没有任何其他的交换节点。在进行数据通信时，两个计算机之间的通路往往是由许多的链路串接而成的。数据链路则除了必须有一条物理线路外，还必须有一些必要的规程来控制这些数据的传输）

 数据链路层的四个功能

成帧（按照一定的规则形成一个数据单元，然后在物理层上进行传输）、差错检测和纠错（物理层传送过来的比特流它要检查是不是出错，出现错误怎么进行纠正）、流量控制（在通信的双方，当有一方尤其是发送方发送速度过快的时候，如何控制它，不要过快使得接收方接收不下来）和介质访问控制（物理层传输介质是不一样的，介质不同的时候，如何针对物理层的不同介质，有不同的访问方法）

 数据链路层协议基本原理

 面向字符型规程（传输单位按照字符来进行）和面向比特型规程（变成一位一位的比特流来进行传输）

 异步协议和同步协议

（数据链路层一个比较重要的概念是滑动窗口，滑动窗口一是为了错误检测、也是为了流量控制）

 滑动窗口基本原理（此处可以通过黑板演示，以增强效果）

 1比特滑动窗口协议

 发送窗口=1,接收窗口=1（每发送完一位，它要等待接收窗口对它有个回答它才接着发送下一位）

 后退n协议  发送窗口=k,接收窗口=1（接收窗口是一位一位接收，发送窗口可以发送很多位，但是当出错的时候，发送窗口要把以前发送过的要重新再发送一边）

 选择重传协议

 发送窗口>=接收窗口>1（接收方允许发送方在一个确认到达之前发送w个数据单元（窗口的尺寸）。当数量已经等于w（窗口被填满）时，发送方必须停止发送，直到接收方对发出的前m个数据单元（1<=m<=w）进行了应答从而使窗口向前滑动了m时才可以继续发送。数据单元编号模数n>=2w,即窗口的最大值w<=n/2。出错时只要发送出错的帧）

 HDLC基本原理（数据链路层典型代表）

 2种配置：非平衡配置和平衡配置

 3种方式:正常响应方式、异步响应方式和异步平衡费方式

 HDLC的帧结构

 信息帧

 监控帧

 无编号帧  HDLC的信息交换控制过程：建立数据链路，进行数据链路的维持（传输数据），最后释放数据链路。

 滑动窗口机制进行流量控制

 差错检验方法

 差错检测码

 奇偶校验码

 循环冗余码

 差错校正码

 海明码

 海明不等式：为了能检测并纠正一位错，信息位数k与校验位数r必须满足如下不等式：

k+r<2r-1

3、网络层与X.25

网络层基本功能

网络层功能：路由控制、拥塞控制、异种网络的互连、分组生成。

网络层提供的服务 面向连接（如：X.25）和面向无连接

路由选择

非自适应路由选择策略和自适应路由选择策略。非自适应路由策略的优点是简单、开销小，但不能适应网络变化。自适应路由策略的优点是能够根据网络当前的状态来选择最佳路由，但开销较大。

拥塞控制

开环：通过良好的设计来避免拥塞出现，确保问题在一开始就不会发生。

闭环：建立在反馈概念之上。（就是有一种控制拥塞的方式，当出现拥塞时通过适当调整避免）

分组交换工作原理及其特性

虚电路：预先建立一条逻辑电路

数据报：每个分组的传输被单独处理

比较：额外开销（数据报方式要大些因为它要加上网络层的地址）、顺序交付（虚电路可以、数据报不可以）、路由健壮性（数据报好些）、拥塞控制（虚电路好些）

路由算法 非自适应路由选择算法

固定路由选择算法

分散通信量法

扩散法

随机走动法

自适应路由选择算法

分布式路由选择策略

距离向量：RIP

链路状态：OSPF

X.25协议

体系结构

分三层，对应OSI的下三层

X.25连接的三个阶段

呼叫建立、数据传输和呼叫清除

与帧中继比较（帧中继将X.25协议简化，随着底层通信质量的提高X.25已被帧中继所取代） 小结

 本次课程讲述了7层网络体系的低三层

 物理层的理解主要从4个特性去理解，即机械特性、电气特性、功能特性和规程特性；一个最典型的例子是RS-232C。

 数据链路层的功能是保证链路的点对点传输，数据链路层的的协议就是对接收的数据进行检错、纠错；其控制机制就是检错后丢弃重发，为控制链路的流量保证收发双方的同步，出现了滑动窗口协议。

 网络层的主要功能是数据分组的路由选择和流控。网络层提供两种类型的服务：无连接方式和面向连接方式。路由算法是网络层的核心内容，路由算法控制策略可分为两大类：非自适应路由选择策略和自适应路由选择策略。

 X.25协议是包括了低三层的标准协议，但随着底层通信质量的提高，X.25已被帧中继所取代。

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OSI七层模型和TCPIP模型及对应协议(详解)

OSI七层模型和TCPIP模型及对应协议(详解)

OSI七层模型和TCPIP模型及对应协议（详解）

1.OSI七层模型

OSI（Open Systems Interconnection）七层模型是国际标准化组织（ISO）制定的一种网络体系结构模型，将计算机网络的功能划分为七个层次，每个层次负责不同的任务。这些层次从底层到顶层分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

-物理层：负责传输比特流，即原始的0和1的比特流。

-数据链路层：将物理层传输的数据流划分为数据帧，并在物理传输媒介上发送和接收数据帧。

-网络层：负责通过不同网络节点进行数据的路由和转发，实现数据包的传输。

-传输层：负责端到端的通信连接，在传输过程中确保数据的可靠传输和错误控制。

-会话层：负责建立、管理和终止应用程序之间的通信会话。

-表示层：负责数据的格式化和解码、加密和解密，确保接收方能够正确理解发送方的数据。

-应用层：提供用户与网络的接口，支持各种应用程序的网络访问和通信。

2.TCP/IP模型 TCP/IP模型是一种通信协议体系结构，目前是互联网的基础协议。TCP/IP模型由四个层次构成，分别为网络接口层、互联网层、传输层和应用层。

-网络接口层：负责将数据帧从物理层传输到网络层，并对数据进行分割和重组。

-互联网层：负责将数据包从源主机传输到目的主机，包括IP协议、ARP协议和ICMP协议等。

-传输层：负责数据的可靠传输和错误控制，包括TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）等。

-应用层：提供用户与网络的接口，支持各种应用程序的网络访问和通信，包括HTTP、FTP、SMTP等协议。

3.OSI七层模型和TCP/IP模型的对应关系及协议：

-OSI的物理层对应TCP/IP的网络接口层，协议包括以太网、Wi-Fi等。

-OSI的数据链路层对应TCP/IP的网络接口层，协议包括以太网、Wi-Fi等。

-OSI的网络层对应TCP/IP的互联网层，协议包括IP、ARP、ICMP等。

OSI网络结构的七层模型

OSI网络结构的七层模型

OSI网络结构的七层模型

OSI（开放系统互连）网络结构是由国际标准化组织提出的一个理论模型，用于描述计算机网络中通信协议的层次结构。它将网络通信分为七个不同的层次，每个层次具有不同的功能和责任。以下是对每个层次的详细解释。

第一层：物理层（Physical Layer）

物理层是OSI模型的最低层，负责传输原始的二进制数据，通过物理介质来传输比特流。它定义了电气、机械和功能接口标准，包括电压等级、物理连接、物理拓扑和物理设备的规范。

第二层：数据链路层（Data Link Layer）

数据链路层主要负责将物理层提供的比特流划分成数据帧，并在相邻节点之间进行可靠的传递。它提供错误检测和纠正机制，确保数据的可靠传输。此外，它还处理访问控制，协调多个设备访问共享媒体，并处理成帧、透明传输以及流量控制等任务。

第三层：网络层（Network Layer）

网络层主要负责在不同网络之间提供转发和路由功能，使数据能够通过多个网络节点传输到目标地址。它定义了一些协议，如IP（Internet协议），用于将数据分组分发到合适的路径，并实现包括拥塞控制、差错控制以及路由选择等功能。

第四层：传输层（Transport Layer） 传输层主要负责为进程之间提供端到端的通信服务。它通过端口号标识主机上运行的不同应用程序，并负责将数据流分成合适的大小块，并在不同主机之间的进程之间进行可靠传输。

第五层：会话层（Session Layer）

会话层负责建立、管理和终止会话，使不同主机上的应用程序能够进行通信和交流。它提供了对话控制，允许应用程序在两个节点之间建立会话，并提供同步点和重启功能以实现数据的可靠传输。

第六层：表示层（Presentation Layer）

表示层主要负责处理数据在不同主机之间的转换和编码。它负责数据的格式化、编码和解码，以便不同系统能够正确地解释和理解数据。

第七层：应用层（Application Layer）

osi七层模型

osi七层模型

osi七层模型

七层模型，亦称OSI（Open System Interconnection）。参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系，一般称为OSI参考模型或七层模型。

它是一个七层的、抽象的模型体，不仅包括一系列抽象的术语或概念，也包括具体的协议

应用层

网络服务与最终用户的一个接口。

协议有：HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS TELNET HTTPS POP3

DHCP

表示层

数据的表示、安全、压缩。（在五层模型里面已经合并到了应用层）

格式有，JPEG、ASCll、EBCDIC、加密格式等

会话层

建立、管理、终止会话。（在五层模型里面已经合并到了应用层）

对应主机进程，指本地主机与远程主机正在进行的会话

传输层

定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验。

协议有：TCP UDP，数据包一旦离开网卡即进入网络传输层

网络层

进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择。

协议有：ICMP IGMP IP（IPV4 IPV6） 数据链路层

建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验 [3] 等功能。（由底层网络定义协议）

将比特组合成字节进而组合成帧，用MAC地址访问介质，错误发现但不能纠正。

物理层

建立、维护、断开物理连接。（由底层网络定义协议）

TCP/IP 层级模型结构，应用层之间的协议通过逐级调用传输层（Transport layer）、网络层（Network Layer）和物理数据链路层（Physical Data Link）而可以实现应用层的应用程序通信互联。

应用层需要关心应用程序的逻辑细节，而不是数据在网络中的传输活动。应用层其下三层则处理真正的通信细节。在 Internet 整个发展过程中的所有思想和着重点都以一种称为 RFC（Request For

Comments）的文档格式存在。针对每一种特定的 TCP/IP 应用，有相应的 RFC [4] 文档。

osi七层模型的分层结构

osi七层模型的分层结构

osi七层模型的分层结构

OSI（开放系统互联）七层模型是国际标准化组织（ISO）制定的网络协议体系结构，用于规范计算机网络的设计和实现。该模型将网络通信分为七个不同的层次，每一层都有其特定的功能和责任。以下是对OSI七层模型的分层结构的详细说明：

1. 物理层（Physical Layer）：

物理层是整个网络通信的起点，它是处理网络硬件和传输介质的层次。在物理层中，传输的是比特流（0和1）的电子信号，主要用于传输数据。

在物理层中，主要的设备包括网线、光纤、集线器等。这一层主要关注的是信号的传输速率和物理连接的形式，并不关心数据包的内部结构。

2. 数据链路层（Data Link Layer）：

数据链路层提供了通过物理连接进行数据传输的功能。它负责将比特流转换为数据帧，并在传输过程中进行差错检测和纠正。

数据链路层主要分为两个子层：逻辑链路控制（LLC）子层和介质访问控制（MAC）子层。逻辑链路控制子层负责建立和维护链路的逻辑连接，而介质访问控制子层负责调度数据帧的传输，以及解决多个设备同时访问网络的冲突问题。

3. 网络层（Network Layer）：

网络层负责将数据包从源主机传输到目标主机。它通过路由选择算法来确定数据包的传输路径，并对数据包进行分组和寻址。 网络层中最重要的协议是Internet协议（IP），它是整个互联网通信的基础。网络层还提供了一些其他的功能，如流量控制、拥塞控制、分片和重组等。

4. 传输层（Transport Layer）：

传输层主要负责端到端的数据传输和可靠性保证。它处理端口号、会话管理、流量控制以及错误恢复等功能。

在传输层中，最常用的协议是传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。TCP提供了可靠的数据传输服务，确保数据包的有序性、完整性和可靠性；而UDP提供了不可靠的数据传输服务，适用于实时性要求较高的应用。

5. 会话层（Session Layer）：