OSI参考模型解析-计算机网络技术

2023-10-19 理论教育版权反馈

【摘要】：为了解决这一问题，国际标准化组织ISO 于1977年成立了一个专门机构，并于1984年正式公布了研究成果ISO 7498，即开放系统互联参考模型OSI/RM，简称“OSI”，并于1995年进行了修订。图1.11OSI 参考模型物理层它与物理信道直接相连，负责在物理媒体上传送比特流，即物理层应能为它的服务用户在具体物理媒体上提供发送或接收比特流的能力。

从计算机网络体系结构出现后，就得到各大公司及科研机构的极大重视。计算机网络体系结构的核心问题是“计算机网络应该分成哪些层次？每层的功能是什么？”。20世纪70年代，出现了公司级网络体系结构，推动了计算机网络的发展。由于公司间所制订的网络体系结构不同，使得不同公司生产的网络设备间很难相互通信。为了解决这一问题，国际标准化组织ISO 于1977年成立了一个专门机构，并于1984年正式公布了研究成果ISO 7498，即开放系统互联参考模型OSI/RM，简称“OSI”，并于1995年进行了修订。

OSI 参考模型将计算机网络分为七个层次，这七个层次自下而上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，如图1.11所示。处于底部的三层被称为通信子网，属于网络服务平台，主要通过相关网络硬件来完成通信功能。处于顶部的高三层被称为资源子网，属于用户服务平台，主要通过相关协议为用户提供网络服务。处于中间的传输层为通信子网和资源子网的接口，它屏蔽了具体通信细节，使底层发送的即是高层可使用的数据形式。下面对这七个层次的主要功能进行简要介绍。

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图1.11　OSI 参考模型

（1）物理层

它与物理信道直接相连，负责在物理媒体上传送比特流，即物理层应能为它的服务用户（如数据链路层实体）在具体物理媒体上提供发送或接收比特流的能力。这种能力具体表现为：首先能够建立（或激活）一个连接，然后在整个通信过程中保持这种连接，通信结束时再释放这种连接。物理层可以屏蔽物理设备和传输介质多样的差别，使得数据链路层不必考虑物理设备和传输介质的具体特性，从这个意义上讲，物理层负责在物理媒体上透明地传送比特流。

这里需要指出，物理层所传送数据的单位为二进制比特流。为了传输二进制比特流，可能需要对数据进行调制或编码，使之成为模拟信号、数字信号或光信号，以实现在不同的传输介质上传输。物理层不涉及比特串中各比特之间的关系（包括信息格式及其含义），对传输过程中所出现的差错也不进行控制。

（2）数据链路层

它通过物理层提供的比特流服务，在相邻结点间建立链路，传送以帧为单位的数据信息，并且对传输中可能出现的差错进行检错和纠错，向网络层提供无差错的透明传输。它是在物理信道的基础上建立的，具有一定的信息传输格式；同时，通过校验、确认等手段将原始的物理连接改造成无差错的数据链路，具有一定的传输控制功能，能够保证数据块从数据链路的一端正确地传送到另一端。

（3）网络层

它的主要作用是实现分别位于不同网络的源结点和目的结点之间的数据包传输，具体功能包括逻辑地址的寻址、路由选择、流量控制、拥塞控制等。(www.chuimin.cn)

（4）传输层

它为会话层用户提供一个端到端的可靠、透明和优化的数据传输服务机制，是资源子网和通信子网的接口和桥梁。传输层下面的物理层、数据链路层和网络层可完成有关的通信处理，向传输层提供网络服务；传输层上面的会话层、表示层和应用层完成面向数据处理的功能，为用户提供应用接口。报文是传输层传送数据的单位。由于网络层传送数据的单位是分组，因此，当报文长度大于分组时，应先将报文划分为多个分组，再交给网络层进行传输。

虽然通信子网向传输层提供通信服务的可靠性有差异，但经过传输层的处理后都能向上层提供可靠的、透明的数据传输。因此，为了适应通信子网中存在的各种问题，传输层协议要复杂得多。也就是说，如果通信子网的可靠性高，则传输层的任务就比较简单；如果通信子网提供的质量很差，为了填补上层所要求的服务质量和网络层所提供的服务质量之间的差别，传输层的任务就会复杂些。

（5）会话层

它为端系统的应用程序间提供了对话控制机制，允许不同主机上的各种进程之间进行会话，并参与管理，是一个进程到进程的层次。会话层管理和协调进程间的对话，确定工作方式，提供数据流中插入同步点的机制，以便在网络发生故障时只要重传最近一个同步点以后的数据，而不必重传全部数据。

（6）表示层

它主要为上层用户解决用户信息的语法问题，不像OSI 模型的低五层那样，只关心将数据可靠地从一端传输到另一端，而是主要解决被传输信息的内容和表示形式，如文字、图形、声音的表示。另外，数据压缩，数据加（解）密等工作也是由表示层负责处理。

（7）应用层

它是计算机网络与最终用户间的接口，为特定类型的网络应用提供访问OSI 环境的手段。应用层包括一些管理功能以及支持分布式应用的常用机制，还有诸如文件传送、电子邮件和远程访问等通用的应用协议。

OSI参考模型解析-计算机网络技术

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