OSI七层模型基础知识及各层常见应用计算机网络与通信计算机网络与通信.pdf
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1、OS I七层模型基础知识 及各层常见应用 Revised by Petrel at 2021 o S I 七层模型基础知识及各层常见应用 OSIOpcnSourcelnitiative(简称 OSI,有译作开放源代码促进会、开放原始码组织)是 个旨在推动开源软件发展的非盈利组织。OSI 参考模型(OSI/RM)的全称是开放系统互 连参考模型(OpcnSystemlnterconnectionRefercnceModel,OSI/RM),它是由国际标准化组 织 ISO 提岀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
2、循。一、OSI 参考模型知识要点 图表 1:OSI 模型基础知识速览作协议范文中方身份证号码乙方身份证号码丙方身份证号码三方就合作经营位于天荣市场的现宏业汽修的汽车修理厂相关事宜达成以下条件更便于约束保障各方权利和义务的行使特根据中华人民共和国民商法的规定前所处状况各方风险共负盈亏的基条件成立股份制的汽车服务公司二合同的期限十年年月年月月止到期后根据实际悄况另行续签合同三资总额投万元人民币按照实际出资比例各自拥有公司的股份甲方出资万元拥有公司股份乙方出资万元拥有公司股个人所有至时予以归还四盈余分配和债务偿还的基本条件约定按照各自投资比例进行分配任何一方对外偿还后另一方应按照比例在日内向对方清偿
3、自己应承担部分盈余分配以为依据按比例分配债务偿还合伙债务先以合伙财产偿还合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口 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。第 7 层应用层一直接对应用程序提供服务,应用程序可以变化,但要包括电子消息传输 名称 协议 传输基本单位 常用设备 功能 应用层 HTTP.FTP.Telnet.SMTP、POP3、DNS 报文 为用户应用程序提供服务接口 表不层 报文 :统一数据传输格式 会
4、话层 报文 建立会话关系 传输层 HDLC 数据段 提供可靠的端到端服务,而向连接或者无连接 网络层 TCP.UDP、IP、ARP、RARP 报文分组 路由器 基于 IP 地址的路由选路传输数据 数据链路层 HDLC 帧 二层交换机、网桥、网卡 建立相邻节点数据链路传输 物理层 比特流 中继器、集线器网线(1)提供传输数据的物理通路 传输数据 作协议范文中方身份证号码乙方身份证号码丙方身份证号码三方就合作经营位于天荣市场的现宏业汽修的汽车修理厂相关事宜达成以下条件更便于约束保障各方权利和义务的行使特根据中华人民共和国民商法的规定前所处状况各方风险共负盈亏的基条件成立股份制的汽车服务公司二合同的
5、期限十年年月年月月止到期后根据实际悄况另行续签合同三资总额投万元人民币按照实际出资比例各自拥有公司的股份甲方出资万元拥有公司股份乙方出资万元拥有公司股个人所有至时予以归还四盈余分配和债务偿还的基本条件约定按照各自投资比例进行分配任何一方对外偿还后另一方应按照比例在日内向对方清偿自己应承担部分盈余分配以为依据按比例分配债务偿还合伙债务先以合伙财产偿还合第 6 层表示层一格式化数据,以便为应用程序提供通用接口。这可以包括加密服务 第 5 层会话层一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 层传输层一常规数据递送-面
6、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 层网络层一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 层数据链路层一在此层将数据分帧,并处理流控制。本层指定拓扑结构并提供硬 件寻址 第 1 层物理层一原始比特流的传输 电子信号传输和硬件接口数据发送时,从第七层传到第一层,接受方则相反。各层对应的典型设备如下:应用层.计算机:应用程序,如 FTP,SMTP,HTTP 表示层.计算机:编码方式,图像编解码、URL 字段传输编码 会话层.计算机:建立会话,SESSION 认证、断点续传 传输层.计算机:进程和端口 网络层.网络:路由器,防火墻
7、、多层交换机 数据链路层.网络:网卡,网桥,交换机 物理层.网络:中继器,集线器、网线、HUB 二、OSI 基础知识 OSI/RM 参考模型的提出 世界上第一个网络体系结构由 IBIV1 公司提出(74 年,SNA),以后其他公司也相继 提岀自己的网络体系结构如:Digital 公司的 DNA,美国国防部的 TCP/IP 等,多种网络体 系结构并存,其结果是若采用 IBM 的结构,只能选用 IBM 的产品,只能与同种结构的网 络互联。为了促进计算机网络的发展,国际标准化组织 ISO 于 1977 年成立了一个委员 会,在现有网络的基础上,提出了不基于具体机型、操作系统或公司的网络体系结构,称
8、为开放系统互联模型(OSI 参考,opensysteminterconnection)作协议范文中方身份证号码乙方身份证号码丙方身份证号码三方就合作经营位于天荣市场的现宏业汽修的汽车修理厂相关事宜达成以下条件更便于约束保障各方权利和义务的行使特根据中华人民共和国民商法的规定前所处状况各方风险共负盈亏的基条件成立股份制的汽车服务公司二合同的期限十年年月年月月止到期后根据实际悄况另行续签合同三资总额投万元人民币按照实际出资比例各自拥有公司的股份甲方出资万元拥有公司股份乙方出资万元拥有公司股个人所有至时予以归还四盈余分配和债务偿还的基本条件约定按照各自投资比例进行分配任何一方对外偿还后另一方应按照比
9、例在日内向对方清偿自己应承担部分盈余分配以为依据按比例分配债务偿还合伙债务先以合伙财产偿还合OSI 的设计目的 OSI 模型的设计目的是成为一个所有销售商都能实现的开放网路模型,来克服使用众 多私有网络模型所带来的困难和低效性。OSI 是在一个备受尊敬的国际标准团体的参与下 完成的,这个组织就是 ISO(国际标准化组织)。什么是 OSI,OSI 是 OpcnSystemlnterconnection 的缩写,意为开放式系统互联参考模型。在 OSI 岀现之前,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(DigitalNctwor
10、kArchitecUirc)数宇网络体系结构最为着名。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(OpenSystenilnterconnectionReferenceModel,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(PhysicalLayer),数据链路层(DataLinkLayer).网络层(NetworkLayer),传输层(TransportLayer),会话层(SessionLayer),表示层(PresentationLayer)和应用层(Appli
11、cationLayer)o 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。总的来说,双方的通信是在对等层次上进行的,不能在不对称层
12、次上进行通信。OSI 标准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办法。在 OSI 中,采用了三级抽象、既体系结构,服 务定义,协议规格说明。OSI 划分层次的原则 网络中各结点都有相同的层次 不同结点相同层次具有相同的功能 同一结点相邻层间通过接口通信 每一层可以使用下层提供的服务,并向上层提供服务 不同结点的同等层间通过协议来实现对等层间的通信 OSI/RM 分层结构 对等层实体间通信时信息的流动过程 作协议范文中方身份证号码乙方身份证号码丙方身份证号码三方就合作经营位于天荣市场的现宏业汽修的汽车修理厂相关事宜达成以下条件更便于约束保
13、障各方权利和义务的行使特根据中华人民共和国民商法的规定前所处状况各方风险共负盈亏的基条件成立股份制的汽车服务公司二合同的期限十年年月年月月止到期后根据实际悄况另行续签合同三资总额投万元人民币按照实际出资比例各自拥有公司的股份甲方出资万元拥有公司股份乙方出资万元拥有公司股个人所有至时予以归还四盈余分配和债务偿还的基本条件约定按照各自投资比例进行分配任何一方对外偿还后另一方应按照比例在日内向对方清偿自己应承担部分盈余分配以为依据按比例分配债务偿还合伙债务先以合伙财产偿还合对等层通信的实质:对等层实体之间虚拟通信:下层向上层提供服务;实际通信在最底层完成在发送方 数据由最高层逐渐向下层传递.到接收方
14、数据由最低层逐渐向高层传递.协议数据单元 PDU SI 参考模型中,对等层协议之间交换的信息单元统称为协议数据单元(PDU,ProtocolDataUnit)。而传输层及以下各层的 PDU 另外还有各自特定的名称:传输层-数据段(Segment)网络层一 组(数据包)(Packet)数据链路层-数据帧(Frame)物理层比特(Bit)三、OSI 的七层结构 第一层:物理层(PhysicalLayer)规定通信设备的机械的、电气的、功能的和过程的特性,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
15、 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;过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)o 属于物理层定义的典型规范代表包括:ELVTIARS-232、EIA/TIARS-449、V.35、RJ-45 等。物理层的主要功能:为数据端设备提供传送数据的通路数据通路可以是一个物理媒体也可以是多 个物理媒体连接而成一次完整的数据传输包括激活物理
16、连接传送数据终止物理连接所谓 激活就是不管有多少物理媒体参与都要在通信的两个数据终端设备间连接起来形成一条 通路.传输数据物理层要形成适合数据传输需要的实体为数据传送服务一是要保证数 据能在其上正确通过,二是要提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(BIT)数).以 减作协议范文中方身份证号码乙方身份证号码丙方身份证号码三方就合作经营位于天荣市场的现宏业汽修的汽车修理厂相关事宜达成以下条件更便于约束保障各方权利和义务的行使特根据中华人民共和国民商法的规定前所处状况各方风险共负盈亏的基条件成立股份制的汽车服务公司二合同的期限十年年月年月月止到期后根据实际悄况另行续签合同三资总额投万元人民币
17、按照实际出资比例各自拥有公司的股份甲方出资万元拥有公司股份乙方出资万元拥有公司股个人所有至时予以归还四盈余分配和债务偿还的基本条件约定按照各自投资比例进行分配任何一方对外偿还后另一方应按照比例在日内向对方清偿自己应承担部分盈余分配以为依据按比例分配债务偿还合伙债务先以合伙财产偿还合少信道上的拥塞传输数据的方式能满足点到点,一点到多点串行或并行,半双工或全双 工,同步或异步传输的需要.完成物理层的一些管理工作.物理层的主要设备:中继器、集线器。产品代表:TP-LINKTL-HP8MU 集线器 第二层:数据链路层(DaiaLinkLayer)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
18、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。数据链路层在不可乘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)。数据链路层协议的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。链路层的主要功能:链路层是为网络层提供数据传送服务的这种服务要依乘本层具备的功能来实现。链路层应具备如下功能:链路连接的建立,拆除,分离。帧定界和帧同步。链路层的数据传输单元是帧,协议不同帧的长短和界面也有差 别,但无论如何必须对帧进行定界。顺序控制指对帧的收发顺序的控制。差
19、错检测和恢复。还有链路标识,流量控制等等差错检测多用方阵码校验和循环 码校验来检测信道上数据的误码,而帧丢失等用序号检测各种错误的恢复则常乘反馈重发技 术来完成。数据链路层主要设备:二层交换机、网桥 产品代表:D-LinkDES-1024D 第三层:网络层(Networklayer)作协议范文中方身份证号码乙方身份证号码丙方身份证号码三方就合作经营位于天荣市场的现宏业汽修的汽车修理厂相关事宜达成以下条件更便于约束保障各方权利和义务的行使特根据中华人民共和国民商法的规定前所处状况各方风险共负盈亏的基条件成立股份制的汽车服务公司二合同的期限十年年月年月月止到期后根据实际悄况另行续签合同三资总额投万
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