osi体系结构的基本模型(OSI七层模型和TCP/IP体系结构)

Network Architecture 网络体系结构 网络体系结构定义计算机设备和其他设备如何连接在一起以形成一个允许用户共享信息和资源的通信系统。存在专用网络体系结构，如IBM的系统网络系统结构(SNA)和DEC的数字网络体系结构(DNA)，也存在开放体系结构，如国际标准化组织(ISO)定义的开放式系统互联(OSI)模型。网络体系结构在层中定义(参见“分层体系结构”)。如果这个标准是开放的，它就向厂商们提供了设计与其他厂商产品具有协作能力的软件和硬件的途径。然而，OSI模型还保持在模型阶段，它并不是一个已经被完全接受的国际标准。考虑到大量的现存事实上的标准，许多厂商只能简单地决定提供支持许多在工业界使用的不同协议，而不是仅仅接受一个标准。分层在一个“协议栈”的不同级别说明不同的功能。这些协议定义通信如何发生，例如在系统之间的数据流、错误检测和纠错、数据的格式、数据的打包和其它特征。基本结构如图N-9所示。通信是任何网络体系结构的基本目标。在过去，一个厂商需要非常关心它自己的产品可以相互之间进行通信，并且如果它公开这种体系结构，那么其它厂商就也可以生产和此竞争的产品了，这样就使得这些产品之间的兼容通常是很困难的。在任何情况下，协议都是定义通信如何在不同操作的级别发生的一组规则和过程。一些层定义物理连接，例如电缆类型、访问方式、网络拓朴，以及数据是如何在网络之上进行传输的。向上是一些关于在系统之间建立连接和进行通信的协议，再向上就是定义应用如何访问低层的网络通信功能，以及如何连接到这个网络的其它应用。如上所述，OSI模型已经成为所有其它网络体系结构和协议进行比较的一个模型。这种OSI模型的目的就是协调不同厂商之间的通信标准。虽然一些厂商还在继续追求他们自己的标准，但是象DEC和IBM这样的一些公司已经将OSI和象TCP/IP这样的Internet标准一起集成到他们的联网策略中了。当许多LAN被连接成企业网时，互操作性是很重要的。可以使用许多不同的技术来达到这一目的，其中包括在单一系统中使用多种协议或使用可以隐藏协议的“中间件”的技术。中间件还可以提供一个接口来允许在不同平台上的应用交换信息。使用这些技术，用户就可以从他们的台式应用来访问不同的多厂商产品了。 规定通信设备的机械的、电气的、功能的和规程的特性，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；规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）。物理层的主要设备：中继器、集线器、适配器。 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）。数据链路层主要设备：二层交换机、网桥 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。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。如果你在谈论一个IP地址，那么你是在处理第3层的问题，这是“数据包”问题，而不是第2层的“帧”。IP是第3层问题的一部分，此外还有一些路由协议和地址解析协议（ARP）。有关路由的一切事情都在第3层处理。地址解析和路由是3层的重要目的。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、ARP、RARP、OSPF等。网络层主要设备：路由器 第4层的数据单元也称作处理信息的传输层(Transport layer)。但是，当你谈论TCP等具体的协议时又有特殊的叫法，TCP的数据单元称为段（segments）而UDP协议的数据单元称为“数据报（datagrams）”。这个层负责获取全部信息，因此，它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。第4层为上层提供端到端（最终用户到最终用户）的透明的、可靠的数据传输服务。所谓透明的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节。传输层协议的代表包括：TCP、UDP、SPX等。 应用层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。

OSI/RM模型总共包含7个层次，分别为应用层、传输层、网络层、 数据链路层、物理层、表示层和应用层。 应用层主要功能就是直接为用户的应用程序提供服务；传输层主要功能是负责向两个主机中进程之间的通信提供服务；网络层主要功能是负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务；数据链路层主要功能是两个相邻的结点之间传送数据时，将网络层交下来IP数据报组装成帧，结点之间的链路传送帧中的数据；而物理层功能很单一，就是透明地传送比特流；会话层主要功能是电路之间的交换；应用层主要功能是发送多个目的地址，优先报文优先转换。【拓展资料】OSI/RM模型也叫做开放系统互连参考模型。开放系统互连参考模型 (Open System Interconnect 简称OSI）是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型，为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架。它从低到高分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 OSI参考模型的全称是开放系统互连参考模型，是由国际标准化组织ISO在20世纪80年代初提出来的。ISO自从1946年成立以来，已经提出了多个标准，而ISO/IEC 7498，这个关于网络体系结构的标准定义了网络互连的基本参考模型。当时，网络界出现了以IBM的SNA为代表的若干个网络体系结构，这些体系结构的着眼点往往是各公司内部的网络连接，没有统一的标准，因而它们之间很难互连起来。在这种情况下，ISO提出了OSI参考模型，它最大的特点是开放性。不同厂家的网络产品，只要遵照这个参考模型，就可以实现互连、互操作和可移植性。也就是说，任何遵循OSI标准的系统，只要物理上连接起来，它们之间都可以互相通信。
OSI/RM模型包含7个层次： 应用层直接为用户的应用程序提供服务 运输层负责向两个主机中进程之间的通信提供服务。 网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。 数据链路层两个相邻的结点之间传送数据时，将网络层交下来IP数据报组装成帧，结点之间的链路传送帧中的数据。 物理层透明地传送比特流。 会话层表示层 电路交换优点：通话中两用户始终占用端到端的通信资源。 缺点：线路传输效率很低用户占用的通信线路大部分时间是空闲的，资源未被使用而消费 分组交换优点：较高的交换速率数据传输效率高 可靠性非常高效，灵活和迅速。 缺点：造成时延，开销 报文交换优点：用户可随时发送报文，可靠性，容易发现代码转换和速率匹配，同时发送多个目的地址，优先报文优先转换，通信线路利用率高。 缺点：时延较长。

OSI参考模型包括7层，物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。各自的作用如下：1、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联接，负责数据流的物理传输工作。物理层传输的基本单位是比特流，即0和1，也就是最基本的电信号或光信号，是最基本的物理传输特征。2、数据链路层是在通信实体间建立数据链路联接，数据链路控制子层会接受网络协议数据、分组的数据报并且添加更多的控制信息，从而把这个分组传送到它的目标设备。3、网络层是以路由器为最高节点俯瞰网络的关键层，它负责把分组从源网络传输到目标网络的路由选择工作。互联网是由多个网络组成在一起的一个集合，正是借助了网络层的路由路径选择功能，才能使得多个网络之间的联接得以畅通，信息得以共享。4、传输层使用网络层提供的网络联接服务，依据系统需求可以选择数据传输时使用面向联接的服务或是面向无联接的服务。5、会话层的主要功能是负责维护两个节点之间的传输联接，确保点到点传输不中断，以及管理数据交换等功能。会话层在应用进程中建立、管理和终止会话。会话层还可以通过对话控制来决定使用何种通信方式，全双工通信或半双工通信。会话层通过自身协议对请求与应答进行协调。6、表示层的主要功能是处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，主要包括数据格式变化、数据加密与解密、数据压缩与解压等。在网络带宽一定的前提下数据压缩的越小其传输速率就越快，所以表示层的数据压缩与解压被视为掌握网络传输速率的关键因素。7、应用层采用不同的应用协议来解决不同类型的应用要求，并且保证这些不同类型的应用所采用的低层通信协议是一致的。应用层中包含了若干独立的用户通用服务协议模块，为网络用户之间的通信提供专用的程序服务。OSI简介：OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互连。 一般都叫OSI参考模型，是ISO组织在1985年研究的网络互连模型。该体系结构标准定义了网络互连的七层框架（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层），即OSI开放系统互连参考模型。

开放系统互连(OSI)模型共有7层。由下至上有：物理层,数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。划分的原则如下：网络中所有节点都划分为相同的层次结构，每个相同的层次都有相同的功能。同一节点内各相邻层次间可通过接口协议进行通信。每一层使用下一层提供的服务，并向它的上层提供服务。不同节点的同等层按照协议实现同等层之间的通信。扩展资料：优势：分工合作，责任明确。性质相似的工作划分在同一层，性质不同的工作则划分到不同层，这样每一层的功能都是明确的，每一层都有其负责的工作范围，一旦出现问题，很容易找到问题所在的层，仅对此层加以改善即可。对等交谈。计算机通过网络进行通信时，按照对等交谈的原则，即同一层找同层，通过各对等层的协议来进行通信，比如，两个对等的网络层使用网络协议通信。逐层处理，层层负责。在OSI中，两个实体通信必须涉及下一层，只有相邻层之间可以通信，下层向上层提供服务，上层通过接口调用下层的服务，层间不能有越级调用关系，每层功能的实现都是在下层提供服务的基础上完成的。即每一层都是利用下层提供的服务来完成本层功能，并在此基础上为上层提供进一步的服务。
7层。 由下至上有：物理层,数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。
7层 1）OSI参考模型的提出在制定计算机网络标准方面起着很大作用的两大国际组织是：国际电报与电话咨询委员会(CCITT，Consultative Committee on International Telegraph and Telephone)与国际标准化组织(ISO，International Standards Organization)。1974年，ISO发布了著名的ISO／IEC 7498标准，它定义了网络互联的七层框架，也就是 开放系统互联(OSI，Open System Internetwork)参考模型。在OSI框架下，进一步详细规定了每一层的功能，以实现开放系统环境中的互联性、互操作性与应用的可移植性。CCITT的建议书X．400也定义了一些相似的内容。(2) OSI参考模型的概念OSI中的“开放”是指只要遵循OSI标准，一个系统就可以与位于世界上任何地方、同样遵循同一标准的其他任何系统进行通信。在OSI标准的制定过程中，采用的方法是将整个庞大而复杂的问题划分为若干个容易处理的小问题，这就是分层的体系结构方法。在OSI标准中，采用的是三级抽象：�8�5 体系结构(Architecture)：OSI参考模型定义了开放系统的层次结构、层次之间的相互关系及各层所包括的可能的服务。它是作为一个框架来协调和组织各层协议的制定，也是对网络内部结构最精炼的概括与描述。�8�5 服务定义(Service Definition)：OSI的服务定义详细地说明了各层所提供的服务。某一层的服务就是该层及其以下各层的一种能力，它通过接口提供给更高一层。各层所提供的服务与这些服务是怎样实现的无关。同时，各种服务定义还定义了层与层之间的接口与各层使用的原语，但不涉及接口是怎样实现的。�8�5 协议规格说明(Protocol Specificaton)：OSI标准中的各种协议精确地定义了：应当发送什么样的控制信息，以及应当用什么样的过程来解释这个控制信息。协议的规程说明具有最严格的约束。OSI参考模型并没有提供一个可以实现的方法。OSI参考模型只是描述了一些概念，用来协调进程间通信标准的制定。在OSI的范围内，只有各种的协议是可以被实现的，而各种产品只有和OSI的协议相一致时才能互联。也就是说，OSI参考模型并不是一个标准，而是一个在制定标准时所使用的概念性的框架。3．2．2 OSI参考模型的结构OSI是分层体系结构的一个实例，每一层是一个模块，用于执行某种主要功能，并具有自己的一套通信指令格式(称为协议)。用于相同层的两个功能之间通信的协议成为对等协议。根据分而治之的原则，OSI将整个通信功能划分为七个层次，划分层次的主要原则是：●网中各结点都具有相同的层次；●不同结点的同等层具有相同的功能；●同一结点内相邻层之间通过接口通信；●每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务，●不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。OSI参考模型的结构如图3．3所示。将信息从一层传送到下—层是通过命令方式实现的，这里的命令称为原语(Primitive)。被传送的信息称为协议数据单元(PDU，Protocol Data Unit)。在PDU进入下层之前，会在PDU中加入新的控制信息，这种控制信息称为PCI(Protocol Control Information)。接下来，会在PDU中加入发送给下层的指令，这些指令称为接口控制信息(ICI，Interface Control Information)。PDU、PCI与ICI共同组成了接口数据单元(IDU，Interface Data Unit)。下层接收到IDU后，就会就从IDU中去掉ICI，这时的数据包被称为服务数据单元(SDU，Service Data Unit)。随着SDU一层层向下传送，每一层都要加入自己的信息。3．2．3 OSI参考模型各层的功能�8�5 物理层：物理层(Physical layer)是参考模型的最低层。该层是网络通信的数据传输介质，由连接不同结点的电缆与设备共同构成。主要功能是：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，负责处理数据传输并监控数据出错率，以便数据流的透明传输。�8�5 数据链路层：数据链路层(Data link layer)是参考模型的第2层。 主要功能是：在物理层提供的服务基础上，在通信的实体间建立数据链路连接，传输以“帧”为单位的数据包，并采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。�8�5 网络层：网络层(Network layer)是参考模型的第3层。主要功能是：为数据在结点之间传输创建逻辑链路，通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径，以及实现拥塞控制、网络互联等功能。�8�5 传输层：传输层(Transport layer)是参考模型的第4层。主要功能是向用户提供可靠的端到端(End-to-End)服务，处理数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题。传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，因此，它是计算机通信体系结构中关键的一层。�8�5 会话层：会话层(Session layer)是参考模型的第5层。主要功能是：负责维扩两个结点之间的传输链接，以便确保点到点传输不中断，以及管理数据交换等功能。�8�5 表示层：表示层(Presentation layer)是参考模型的第6层。主要功能是：用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，主要包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。 �8�5 应用层：应用层(Application layer)是参考模型的最高层。主要功能是：为应用软件提供了很多服务，例如文件服务器、数据库服务、电子邮件与其他网络软件服务。

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，OSI模型是七层，而不是八层：因为计算机网络中存在着众多的体系结构，例如IBM公司的SNA(系统网络体系结构，7层)和DEC公司的DNA(数字网络体系结构，3层)等。由于体系结构的差异化，使得网络产品出现了严重的兼容性问题，影响了网络的快速发展。为了解决这个问题，ISO于1984年正式颁布了OSI RM。这个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。OSI模型的最低层或第一层：物理层物理层包括物理连网媒介，实际上就是布线、光纤、网卡和其它用来把两台网络通信设备连接在一起的东西。它规定了激活、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。虽然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。物理层定义的标准包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。OSI模型的第二层：数据链路层 数据链路层主要作用是控制网络层与物理层之间的通信。它保证了数据在不可靠的物理线路上进行可靠的传递。它把从网络层接收到的数据分割成特定的可被物理层传输的帧，保证了传输的可靠性。它的主要作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。它是独立于网络层和物理层的，工作时无需关心计算机是否正在运行软件还是其他操作。数据链路层协议的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。OSI模型的第三层：网络层很多用户经常混淆2层和3层的相关问题，简单来说，如果你在谈论一个与IP地址、路由协议或地址解析协议（ARP）相关的问题，那么这就是第三层的问题。网络层负责对子网间的数据包进行路由选择，它通过综合考虑发送优先权、网络拥塞程度、服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中两个节点的最佳路径。另外，它还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。网络层协议的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等。OSI模型的第四层：传输层传输层是OSI模型中最重要的一层，它是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次，起到缓冲作用。当网络层的服务质量不能满足要求时，它将提高服务，以满足高层的要求；而当网络层服务质量较好时，它只需进行很少的工作。另外，它还要处理端到端的差错控制和流量控制等问题，最终为会话提供可靠的,无误的数据传输。传输层协议的代表包括：TCP、UDP、SPX等。OSI模型的第五层：会话层会话层负责在网络中的两节点之间建立和维持通信，并保持会话获得同步，它还决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。OSI模型的第六层：表示层表示层的作用是管理数据的解密与加密，如常见的系统口令处理，当你的账户数据在发送前被加密，在网络的另一端，表示层将对接收到的数据解密。另外，表示层还需对图片和文件格式信息进行解码和编码。 OSI模型的第七层：应用层简单来说，应用层就是为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口，包括文件传输、文件管理以及电子邮件等的信息处理。应用层协议的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。 会话层,表示层,应用层构成开放系统的高3层，它们为应用进程提供分布处理，对话管理,信息表示,恢复最后的差错等，它们每一层负责一项具体的工作，然后把数据传送到下一层。
第7层 应用层：OSI中的最高层。应用层确定进程之间通信的性质，以满足用户的需要。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作，而且还要作 为应用进程的用户代理，来完成一些为进行信息交换所必需的功能。它包括：文件传送访问和管理FTAM、虚拟终端VT、事务处理TP、远程数据库访问RDA、制造业报文规范MMS、目录服务DS等协议；第6层 表示层：主要用于处理两个通信系统中交换信息的表示方式。它包括数据格式交换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能；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：处于OSI参考模型的最底层。物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明的传送比特流。 七层
第8层是一些安全方面的设计！一般来说，基本模型就是7层了！