开放系统互联参考模型
OSI参考模型详解
osi参考模型详解
OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型 ，是一个逻辑上的定义，一个规范，它把网络从逻辑上分为了7层。每一层都有相关、相对应的物理设备，比如路由器，交换机。OSI 七层模型是一种框架性的设计方法 ，建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题，其最主要的功使就是帮助不同类型的主机实现数据传输。它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来，通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯。
模型优点
建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题。它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来：服务说明某一层为上一层提供一些什么功能，接口说明上一层如何使用下层的服务，而协议涉及如何实现本层的服务；这样各层之间具有很强的独立性，互连网络中各实体采用什么样的协议是没有限制的，只要向上提供相同的服务并且不改变相邻层的接口就可以了。网络七层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，从而带来如下好处： ● 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； ● 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； ● 能有效刺激网络技术革新，因为每次更新都可以在小范围内进行，不需对整个网络动大手术； ● 便于研究和教学。 模型中数据传输图示
OSI参考模型
OSI参考模型OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互联。
一般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互联模型。
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ISO开放系统互连参考模型。
在这一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连性、互操作性和应用的可移植性。
简介:开放系统OSI标准定制过程中所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中，采用了三级抽象，即体系结构、服务定义和协议规定说明。
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含的可能的服务。
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练的概括与描述进行整体修改。
OSI的服务定义详细说明了各层所提供的服务。
某一层的服务就是该层及其下各层的一种能力，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么实现的无关。
同时，各种服务定义还定义了层与层之间的接口和各层的所使用的原语，但是不涉及接口是怎么实现的。
OSI标准中的各种协议精确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。
ISO/OSI参考模型并没有提供一个可以实现的方法。
ISO/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范围内，只有在各种的协议是可以被实现的而各种产品只有和OSI的协议相一致才能互连。
这也就是说，OSI参考模型并不是一个标准，而只是一个在制定标准时所使用的概念性的框架。
在历史来看，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CCITT和ISO。
CCITT与ISO TC97的工作领域是不同的，CCITT主要是从通信角度考虑一些标准的制定，而ISO的TC97则关心信息的处理与网络体系结构。
开放系统互连参考模型
OSI七层模型工作原理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。
其中前三层主要与网络应用相关，负责对用户数据进行编码等操作。
后四层主要是负责网络通讯，负责将用户的数据传递到目的地。
在通讯的过程中，各层所负责的情各不相同，也不会互相干扰，但会协同一起工作，最终完成整个通讯过程，将数据正确的交到对方电脑中。
其各层功能如下：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连接，实现比特流的透明传输。
传输单位为比特（bit），即一个二进制位（0或1）。
这些比特的传输必须依赖于传输设备和物理线缆等媒介。
典型设备有中继器，集线器、网线、HUB。
2.数据链路层负责建立和管理节点间的链路。
该层的主要功能是：通过各种控制协议，将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。
数据链路层主要有四个功能：（1）协商：两端设备连接上线缆之后，设备默认是不知道对端使用的是什么协议的，会通过数据链路层发送协商包来确认对端是否与自己的协议一致；（2）流量控制（3）差错控制：当数据封装到数据链路层时，会作一个校验，然后再传到对端，对端接收下来之后，也会作一个校验，以确认数据传递过来的时候是一个正常的数据。
（4）物理寻址：在数据链路层中，有很多种二层的协议中都有地址，比如以太网的mac地址，Frame-Relay的DLCI等等。
其典型设备有网卡，网桥，交换机。
3.网络层是通信子网的最高一层。
它在下两层的基础上向资源子网提供服务。
其主要任务是：通过路由选择算法，为报文或分组通过通信子网选择最适当的路径。
该层控制数据链路层与传输层之间的信息转发，建立、维持和终止网络的连接。
3.OSI开放系统互连参考模型
三、OSI模型的层次结构
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
APDU PPDU SPDU Segment Packet Frame
Bit
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
段 包 帧 比特
每一层利用下一层提供的服务与对等层通信 每一层使用自己的协议
三、OSI模型的层次结构
HTTP、Telnet、FTP 、TFTP、SNMP、DN、 SMTP、X-Windows …
传输层
TCP、UDP、RTP
网络层
IP、ICMP、ARP、RARP
网络接口层
以太网、令牌环、 FDDI、X.25、帧中继、
RS-232、v.35
TCP/IP模型
五、延伸知识：TCP/IP模型
OSI参考模型与TCP参考模型的比较（1）
谢谢
31
相同点：
（1） 这两种模型都基于独立的协议栈的概念，强调网络技 术独立性和端对端确认。 （2） 都采用分层的方法，每层建立在下层提供的服务基础 上，并为上层提供服务，且层的功能大体相同。
不同点：
（1） 分层模型不同。TCP/IP模型比较简单。 （2） OSI模型有3个主要明确概念：服务、接口、协议。而 TCP/IP参考模型在三者的区别上不是很清楚。 通信模式。
三、OSI模型的层次结构
表示层
表示层主要完成某些特定的功能。同时，表示层为 应用层(或用户进程)提供服务，该服务可以解释所交换数 据的意义，进行正文压缩及各种变换，以便用户使用， 如代码转换、格式变换等。 表示层的功能： (1) 对数据编码格式进行转换。 (2) 数据压缩与恢复。 (3) 建立数据交换格式。 (4) 数据的安全与保密。
2.2开放系统互连的参考模型OSIRM
H4 H5
应用程序数据
H3 H4 H5
应用程序数据
主机 乙 AP2 5 4 3 2 1
主机 甲 AP1 5 4 3 2 1
主机 甲 向主机 乙 发送数据
运输层剥去报文首部后 把报文的数据部分交给应用层
H5
应用程序数据
H4 H5
应用程序数据
主机 乙 AP2 5 4 3 2 1
主机 甲 AP1 5 4 3 2 1
网络技术与应用
Computer Network Technology and Application
第2章 网络协1 议与 计算机网络体系结构
南京邮电大学计算机学院
2.2 开放系统互连参考模型OSI/RM
市场垄断
打破垄断
2.2 开放系统互连参考模型OSI/RM
1、 OSI/RM体系结构
7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层
主机 甲 AP1
5 4 3 2 1
传输层报文再传送到网络层 加上网络层首部，成为 IP 数据报（或分组）
主机 乙 AP2
5 4 3 2 1
主机 甲向主机 乙 发送数据
路由器 B
甲 A
D
E
主机甲 向 主机乙发送分组
乙 C
互联网
主机 甲 向主机 乙 发送数据
主机 甲 AP1 5 4 3 2 1
IP 数据报再传送到数据链路层 加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧
2、 五层的体系结构 基本的网络应用举例
Q Q 聊 天
2.2 开放系统互连参考模型OSI/RM
2、 五层的体系结构 基本的网络应用举例
路由器 网络
甲 乙
计算机网络笔试题
计算机网络笔试题计算机网络笔试题是计算机专业学生在进行网络课程考试时所需回答的问题。
以下是一些常见的计算机网络笔试题，供您练习和参考。
1. OSI模型是什么？简要描述每个OSI模型的层级。
OSI模型是开放系统互连参考模型，它将计算机网络通信过程分为7个不同层级：- 物理层：负责定义电子信号在通信媒介上的传输方式。
- 数据链路层：负责在物理连接上传输数据帧，并提供错误检测和纠正功能。
- 网络层：负责将数据包从源主机传输到目标主机，并处理路由选择和分组转发。
- 传输层：负责提供端到端的可靠数据传输和错误恢复。
- 会话层：负责建立、管理和终止应用程序间的会话。
- 表示层：负责数据格式转换、数据加密和压缩等功能。
- 应用层：负责应用程序的网络服务访问。
2. TCP/IP模型是什么？简要描述每个TCP/IP模型的层级。
TCP/IP模型是互联网传输控制协议/互联网协议的缩写，它将计算机网络通信过程分为4个不同层级：- 网络接口层（网络接入层）：负责处理网络接口卡和物理媒介之间的通信。
- 网际层：负责在互联的网络之间传输数据包，并处理路由选择和分组转发。
- 传输层：负责提供端到端的可靠数据传输和错误恢复。
- 应用层：负责提供各种网络服务和应用程序的访问。
3. 描述TCP三次握手的过程。
TCP三次握手是建立TCP连接时所用的握手过程，包括以下步骤： - 第一步：客户端向服务器发送连接请求报文段（SYN）。
- 第二步：服务器接收到连接请求后，向客户端发送连接确认报文段（SYN+ACK）。
- 第三步：客户端接收到服务器的确认后，再向服务器发送确认报文段（ACK）。
4. 描述TCP四次挥手的过程。
TCP四次挥手是关闭TCP连接时所用的挥手过程，包括以下步骤： - 第一步：主动关闭方发送连接释放报文段（FIN）给被动关闭方。
- 第二步：被动关闭方接收到连接释放报文段后，发送确认报文段（ACK）和连接释放报文段（FIN）给主动关闭方。
简述开放系统互连基本参考模型
简述开放系统互连基本参考模型开放系统互连（Open Systems Interconnection，简称OSI）基本参考模型是计算机网络领域的一个重要概念，旨在为不同厂商开发的计算机系统提供一种统一的通信规范，使各种硬件和软件系统能够方便地互连在一起。
该模型由国际标准化组织（ISO）制定，具有广泛的应用价值。
开放系统互连基本参考模型采用分层结构，共分为七层，从低到高分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
这种分层设计使得不同层次的功能相互独立，有利于系统间的互操作性和可扩展性。
1.物理层：主要负责电气特性和物理连接，如电缆、集线器等硬件设备。
2.数据链路层：实现数据帧的传输和错误检测与纠正，主要包括帧同步、流量控制等功能。
3.网络层：负责将数据包从源主机发送到目的主机，实现路由选择和逻辑地址的转换。
4.传输层：提供可靠或不可靠的数据传输服务，主要包括传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）两种。
5.会话层：负责建立、管理和终止会话连接，实现不同主机间的通信。
6.表示层：数据格式的转换和加密解密，以确保数据在传输过程中的安全性和完整性。
7.应用层：为用户提供各种网络应用服务，如文件传输、电子邮件、远程登录等。
在实际应用中，许多开放系统互连协议遵循OSI模型，如TCP/IP、SNMP、SMTP等。
这些协议在各个层次上实现了数据通信的标准化，为互联网的发展奠定了基础。
我国在开放系统互连领域也取得了显著的进展，积极参与国际标准和国内标准的制定，推动计算机网络技术的发展。
在未来的发展中，我国将继续深化与国际先进技术的交流合作，不断提升国内企业在开放系统互连领域的竞争力。
总之，开放系统互连基本参考模型为计算机网络领域提供了一种理论框架，使不同厂商开发的系统能够实现互联互通。
什么是OSI参考模型？
什么是OSI参考模型？⼀、OSI参考模型1、OSI的来源OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互联。
⼀般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的⽹络互连模型。
ISO为了更好的使⽹络应⽤更为普及，推出了OSI参考模型。
其含义就是推荐所有公司使⽤这个规范来控制⽹络。
这样所有公司都有相同的规范，就能互联了。
2、OSI七层模型的划分OSI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、应⽤层），即ISO开放互连系统参考模型。
如下图。
每⼀层实现各⾃的功能和协议，并完成与相邻层的接⼝通信。
OSI的服务定义详细说明了各层所提供的服务。
某⼀层的服务就是该层及其下各层的⼀种能⼒，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么实现的⽆关。
3、各层功能定义这⾥我们只对OSI各层进⾏功能上的⼤概阐述，不详细深究，因为每⼀层实际都是⼀个复杂的层。
后⾯我也会根据个⼈⽅向展开部分层的深⼊学习。
这⾥我们就⼤概了解⼀下。
我们从最顶层——应⽤层开始介绍。
整个过程以公司A和公司B的⼀次商业报价单发送为例⼦进⾏讲解。
<1> 应⽤层OSI参考模型中最靠近⽤户的⼀层，是为计算机⽤户提供应⽤接⼝，也为⽤户直接提供各种⽹络服务。
我们常见应⽤层的⽹络服务协议有：HTTP，HTTPS，FTP，POP3、SMTP等。
实际公司A的⽼板就是我们所述的⽤户，⽽他要发送的商业报价单，就是应⽤层提供的⼀种⽹络服务，当然，⽼板也可以选择其他服务，⽐如说，发⼀份商业合同，发⼀份询价单，等等。
<2> 表⽰层表⽰层提供各种⽤于应⽤层数据的编码和转换功能,确保⼀个系统的应⽤层发送的数据能被另⼀个系统的应⽤层识别。
如果必要，该层可提供⼀种标准表⽰形式，⽤于将计算机内部的多种数据格式转换成通信中采⽤的标准表⽰形式。
数据压缩和加密也是表⽰层可提供的转换功能之⼀。
开放系统互连参考模型
开放系统参考模型
OSI层——应用层
层 功能介绍 例子
应用层 一个同其他计算通讯的应 FTP，WWW浏览 （第七层） 用便实现了OSI应用层的 器，Telnet，NFS， 原理。应用层给应用提供 SMTP gateways， 通讯服务。 SNMP，X.400， FTAM
例子
例如一个没有通讯功能的字处理程序当然不会 去编写通讯代码，程序员也不必关心OSI第七 层。然而，如果增加一个传输文件的选项，程 序员就不得不实现OSI第七层（或者其他协议 中等价的层）——文件传输服务。
例子
从ATM提款机提款时，需要插卡、输入密码、 输入提款金额、提取现金。每一步都需要上一 步确认。
OSI层——传输层
传输层 第四层包括协议的选择— TCP，UDP， （第四层） —提供和不提供出错处理。SPX 记录进来的数据流，如果 包在传输过程中被分片还 要进行包的重组。
例子
TCP提供了一个4200字节的数据段给IP进行投 递。如果某种媒体不能传输4200个字节的包， 那么IP将对数据进行分片。这样，接收端的 TCP也许就会接收到3个不同的1400字节的段。 并且，接收段可能按照和发送不同的顺序接收， 所以它需要记录接收的段，并将它们重组为 4200字节的段。然后将数据送给上一层。
②电气特性
电气特性规定了在物理信道上传输比特流时信 号电平的大小、数据的编码方式、阻抗匹配、 传输速率和传输距离限制等。如：在使用RS232C接口且传输距离不大于15m时，最大传 输速率为19.2Kbps。
③功能特性
物理层的功能特性定义了物理接口上各条信号 线的功能分配和确切定义。物理接口信号线一 般分为：数据线、控制线、定时线和地线。
02-开放系统互连参考模型(L)
– 能够明确层的概念 – 能够准确描述物理层、数据链路层、网络层的 功能
教学重难点
重点：物理层、数据链路层、网络层功能 难点：物理层、数据链路层、网络层涉及概念
课程内容
开放系统互连参考模型
物理层功能 数据链路层功能 网络层功能
OSI七层网络模型
OSI的概念
Open Systems Interconnection
网络层涉及概念
分组交换
网络层涉及概念
电路交换VS报文交换VS分组交换
比较一下
网络层涉及概念
包（Packet）/（分组）与寻址：
头部 版本 长度 优先级和服 务类型（8） （4） （4） 标识（16） 生存时间 （8） 协议（8） 总长度（16） 标志（3） 片偏移（13） 头部校验和（16）
SUN
COMPAQ
OSI七层网络模型
分几层合适？
1）层数太多实现起来又太困难 2）若层数太少，每一层的协议太复杂
OSI七层网络模型
应用层
应用 数据
Application Presentation
高层
表示层
会话层
Session
Transport Network Data Link Physical
bit Frame
LLC Packet
本次课课程总结
作业布置与要求
• 知识点统计：列出本次课程讲述的全部知识点
• 每日一问：依据所统计的知识点提出疑问并记录
• 每日一记：熟记本次课程出现的英文单词及其含义
下次课内容
1 3 2 传输层功能 会话层功能
3
4
表示层功能
应用层功能
计算机网络原理
开放系统互连参考模型(1)
开放系统互联参考模型
4.2开放系统互联参考模型
• 4.2.4传输层 OSI七层模型中的物理层、数据链路
层和网络层是面向网络通信的低三层协议。 传输层负责端到端的通信，既是七层模型 中负责数据通信的最高层，又是面向网络 通信的低三层和面向信息处里的高三层之 间的中间层。传输层位于网络层之上、会 话层之下，它利用网络层子系统提供给它 的服务去开发本层的功能，并实现本层对 会话层的服务。
4.2开放系统互联参考模型
（4）链路管理功能 链路管理功能主要用于面向连接的服务。在链路 两端的节点要进行通信前，必须首先确认对方已 处于就绪状态，并交换一些必要的 信息以对帧序 号初始化，然后才能建立连接。在传输过程中则 要维持该连接。如果出现差错，需要重新初始化， 重新自动建立连接。传输完毕后则要释放连接。 数据 链路层连接的建立，维持和释放就称做链路 管理。 在多个站点共享同一物理信道的情况下（例 如在局域网中），如何在要求通信的站点间分配 和管理信道也属于数据层链路管理的范畴。
4.2开放系统互联参考模型
(1) 帧同步功能
为了使传输中发生差错后只将出错的有限数 据进行重发,数据链路层将比特流组织成以帧为单 位传送。帧的组织结构必须设计成使接收方能够 明确的从物理层收到比特流中对其进行识别，即 能从比特流中区分出帧的起始与终止，这就是帧 同步要解决的问题。由于网络传输中很难保证计 时的正确和一致，所以不能采用依靠时间间隔关 系来确定一帧的起始与终止的方法。
径的可能性。网络节点在收到一个分组后后，要确定向下 一节点传送的路径，这就是路由选择。
要进行路由选择就得有路由算法，路由选择的算法很 多，概括起来可以分为静态路由算法和动态路由算法两大 类。静态路由选择算法也叫做非自适应路由选择算法，其 特点是简单和开销较小，但不能及时适应网络状态的变化； 动态路由选择算法也称为自适应路由选择算法，其特点是 能较好地适应网络状态的变化，但实现起来较为复杂，开 销也比较大。
开放系统互联参考模型
《计算机网络与云计算》
主讲：杜煜 duyu@
第2单元 计算机网络体系结构
2.2 开放系统互联参考模型
开放系统互连参考模型(OSI/RM)
为了实现不同厂家生产的计算机系统之间以及不同网络之间的数据 通信，国际标准化组织ISO对各类计算机网络体系结构进行了研究， 并于1981年正式公布了一个网络体系结构模型作为国际标准，称为开 放系统互连参考模型(OSI/RM)，也称为ISO/OSI。 “开放”表示任何两个遵守OSI/RM的系统都可以进行互连，当一个 系统能按OSI/RM与另一个系统进行通信时，就称该系统为开放系统。
会话层协议
传输层协议
网络层 3-2接口 数据链路层 2-1接口 物理层
网络层协议 数据链路层协议
物理层协议
物理传输信道
物理传输信道
系统B
应用层 7-6接口 表示层 6-5接口 会话层 5-4接口 传输层 4-3接口 网络层 3-2接口 数据链路层 2-1接口 物理层
《计算机网络与云计算》 杜煜
No.7
➢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。
《计算机网络与云计算》 杜煜
No.5
OSI各层的功能概述（三）
第5层：会话层(Session Layer)
➢为表示层提供建立、维护和结束会话连接的功能，并提供会话管理服务。
第6层：表示层(Presentation Layer)
➢为应用层提供信息表示方式的服务，如数据格式的变换、文本压缩、加密技术 等。
第7层：应用层(Application Layer)
➢为网络用户或应用程序提供各种服务，如文件传输、电子邮件(E-mail)、分布 式数据库、网络管理等。
开放系统互连参考模型
开放系统互连参考模型L问题的提出为了使不同类型的计算机或终端能互连，以便相互通信和资源共享。
1977年，ISO提出开放系统互连参考模型(OSI-RM)2.OSI-RM的概念将通信全过程的所有功能分成若干层，每一层对应有一些功能，完成每一层功能时应遵照相应的协议一功能模型,协议模型。
概念：开放系统一一是指在与其他系统通信时，遵守OSl标准要求的系统。
换句话说，开放系统是能遵循OSI-RM实现互连的计算机系统。
3.OSI-RM的分层构造OSI-RM分7层，自下而上分别是：①第一层一一物理层②第二层一一数据链路层③第三层一一网络层④第四层一一运输层⑤第五层一一会话层⑥第六层一一表示层⑦第七层一一应用层4.各层功能概述（第1-3层）（1）物理层（数据信息传送单位：比特流）功能：物理层提供用于建立、保持和断开物理连接的机械的、电气的、功能的和规程的手段，简而言之，物理层提供有关同步和全双工比特流在物理媒介上的传输手段。
协议：RS232C,RS449∕422∕423,V.24,V.28,乂.20和兀21等。
讨论：（a）物理层并不是物理媒介本身（b）物理层无控制信息，不开展差错控制，即不保证无差错传输。
（2）数据链路层（数据信息传送单位：帧）功能：数据链路的建立、维持和拆掉差错控制流量控制等协议：基本型传输控制规程高级数据链路控制规程(HDLC)(3)网络层(数据信息传送单位：分组)功能：网络连接的建立、拆掉数据交换路由选择流量控制协议：X.25分组级协议(4)网络层运输层传送数据的基本单位是报文。
主要功能：端到端的顺序控制、流量控制、差错控制及监视服务质量。
(5)会话层会话层提供诸如会话建立时会话双方资格的核实和验证，由哪一方支付通信费用，及对话方向的交替管理、故障点定位和恢复等各种服务。
会话层及以上各层中，数据的传送单位一般都称为报文,但与运输层的报文有本质的不同。
(6)表示层提供数据的表示方法。
功能：代码转换数据格式转换数据加密与解密数据压缩与恢复(7)应用层直接面向用户以满足不同用户的不同要求，是利用网络资源唯一想用户进程直接提供服务的一层。
开放系统互联（OSI）模型
开放系统互联（OSI）模型开放系统互联（OSI）模型开放系统互联（OSI）模型是由国际标准化组织（ISO）于1984年提出的⼀种标准参考模型，是⼀种关于由不同供应商提供的不同设备和应⽤软件之间的⽹络通信的概念性框架结构。
它被公认为是计算机通信和 internet ⽹络通信的⼀种基本结构模型。
OSI 七层参考模型中的ISO协议（ISO Protocols）当今使⽤的⼤多数⽹络通信协议都是基于 OSI 模型结构。
OSI 模型将通信处理过程定义为七层，并将⽹络计算机间的移动信息任务划分为七个更⼩的、更易管理的任务组。
各个任务或任务组被分配到 ISO 参考模型各层。
各层相对独⽴（self-contained），从⽽使得分配到各层的任务能够独⽴实现。
这样当其中⼀层提供的某解决⽅案更新时，它不会影响其它层。
每⼀层使⽤下层提供的服务，并向上层提供服务。
物理层（physical layer）是OSI的第⼀层，它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础OSI采纳了各种现成的协议，其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5的物理层协议主要功能是完成相邻结点之间原始⽐特流传输物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除，⽽提供具有机械的，电⼦的，功能的和规范的特性。
简单的说，物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。
物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。
为数据端设备提供传送数据通路、传输数据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），以减少信道上的拥塞。
简述开放系统互连基本参考模型 -回复
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。
osi七层模型
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。
简介
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参考模型定义了开放系统的层次结构和各层所提供的服务。
OSI参考模型的一个成功之处在于，它清晰地分开了服务、接口和协议这3个容易混淆的概念。
服务描述了每一层的功能，接口定义了某层提供的服务如何被高层访问，而协议是每一层功能的实现方法。
通过区分这些抽象概念，OSI参考模型将功能定义与实现细节区分开来，
概括性高，使它具有普遍的适应能力。
OSI参考模型是具有7个层次的框架，自底向上的7个层次分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
简述OSI参考模型及各层的功能
简述OSI参考模型及各层的功能：OSI参考模型：ISO/IEC 7498标准定义了网络互联的7层结构模型，即开放系统互连参考模型。
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，以及各层所包括的可能的服务。
OSI的服务定义详细的说明了各层所提供的服务，但是并不涉及接口的具体实现方法。
OSI参考模型并不是一个标准，而是一种在制定标准时所使用的概念性的框架。
OSI参考模型各层的主要功能：1物理层1）物理层是OSI参考模型的最底层。
2）物理层利用传输介质为通信的主机之间建立、管理和释放物理连接，实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数据传输服务。
3）物理层的数据传输单元是比特。
2数据链路层1）数据链路层的底层是物理层，相邻高层是网络层。
2）数据链路层在物理层提供比特流传输的基础上，通过建立数据链路连接，采用差错控制和流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。
3）数据链路层的数据传输单元是帧。
3网络层1）网络层相邻的底层是数据链路层，高层是传输层。
2）网络层通过路由选择算法为分组通过通信子网选择适当的传输路径，实现流量控制、拥塞控制和网络互联的功能。
3）网络层的数据传输单元是分组。
4传输层1）传输层相邻的底层是网络层，高层是会话层。
2）传输层为分布在不同地理位置计算机的进程通信提供可靠的端—端连接与数据传输服务。
3）传输层向高层屏蔽了底层数据通信的细节。
4）传输层的数据传输单元是报文。
5会话层1）会话层相邻的底层是传输层，高层是表示层。
2）会话层负责维护两个会话主机之间连接的建立、管理和终止，以及数据的交换。
6表示层1）表示层相邻的底层是会话层，高层是应用层。
2）表示层负责通信系统之间的数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复。
7应用层1）应用层是参考模型的最高层2）应用层实现协同工作的应用程序之间的通信过程控制。
osi参考模型（开放系统互连参考模型）
osi参考模型（开放系统互连参考模型）⾃互联⽹诞⽣以来，随着⽹络飞速发展，⽤户迫切要求能在不同体系结构的⽹络空间交换信息，使得不同的⽹络能够互联起来。
国际化标准组织（International Organization for Standardization，即ISO）从1977年开始研究这个问题，并于1979年提出了⼀个互联的标准框架，即著名的开放系统互连参考模型（Open System Interconnection /Reference Model，OSI/RM），简称OSI模型。
开放系统互连参考模型分为七层，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、应⽤层。
下⾯给⼤家简单介绍⼀下各层的概念及功能：1.物理层 物理层位于osi参考模型的最底层，为数据链路层实体提供建⽴、传输、释放所必须的物理连接，并且提供透明的⽐特流传输。
连接可以是全双⼯或者半双⼯；传输⽅式可以是异步传输或者同步传输；传输单位是⽐特。
物理层通过各类协议定义了⽹络的四种特性：机械特性、电⽓特性、功能特性、规程特性 机械特性：规定接⼝的外形、⼤⼩、引脚数和排列、固定位置 电⽓特性：规定接⼝电缆上各条线路出现的电压范围 功能特性：指明某条线上出现某⼀电平的电压表⽰何种意义 规程特性：指明各种可能事件出现的顺序2.数据链路层 数据链路层将原始的传输线路转变成⼀条逻辑的传输线路，实现实体间⼆进制信息块的正确传输，为⽹络层提供可靠的数据信息。
数据链路可以理解为数据的通道，是物理链路加上必要的通信协议⽽组成的逻辑链路，具有流量控制功能。
数据链路层的数据单位是帧。
数据链路层功能： 链路连接的建⽴、拆除和分离：数据传输所依赖的介质是长期的，但传输数据的实体间的连接是有⽣存期的。
在连接⽣存期内，收发两端可以进⾏不等的⼀次或者多次数据通 信，每次通信都要经过建⽴通信联络、数据通信、拆除通信联络这三个过程。
帧定界和帧同步：数据链路层的数据传输单元是帧，由于数据链路层的协议不同，帧的长短和界⾯也不同，所以必须对帧进⾏定界和同步。
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4.2开放系统互联参考模型
• 1．网络层的主要功能 • 网络层的目的是实现两个端系统之间的数 据透明传送，即为数据选择最佳路径传输 到目的主机，而网络用户不必关心网络的 拓扑结构和使用的通信介质。具体功能包 括路由选择、流量控制、数据的传输与中 继、清除子网的质量差异。
4.2开放系统互联参考模型
• （4）清除子网的质量差异
在现实的通信环境中，由于通信网的类型不同，所以通信质 量也存在差异，即使是类型相同的网络，也会因国家、地区的 不同而存在差异。网络层必须能够适应各种具体通信网，消除 各个通信子网的服务质量差异，使两端服务质量一致，也是网 络层的重要功能。
4.2开放系统互联参考模型
• 2．网络层的服务 从OSI/RM的角度看，网络层提供服务 有两大类：面向连接的服务和无连接的服 务。面向连接的服务又称为虚电路服务， 无连接的服务又称为数据报服务。
4.2开放系统互联参考模型
• (8位)标志字段F地址字段A(8/16位)控制字段 C(8/16位)信息字段I(长度可变)帧校验字段 FCS(16/32位)标志字段F(8位) • 数据链路层的数据传输是以帧为单位的，HDLC 的帧格式如图4-4所示，其中标志字段F是一个固 定的比特序列01111110，用来表示一帧的开始和 结束；地址字段A用来表示站点的物理地址；控 制字段C用来表示帧的类型和功能、帧的编号等 控制信息；帧校验字段FCS用来校验传输的帧是 否有错；信息字段I是要传输的数据信息，长度通 常不大于256字节。
4.2开放系统互联参考模型
（1）机械特性：规定了物理连接时对插头和 插座的几何尺寸、插针或插孔芯数及排列方 式、锁定装置形式等。
4.2开放系统互联参考模型
（2）电气特性 电气特性规定了在物理媒体上传输比特 流时信号电平的大小、数据的编码方式、阻 抗匹配、传输速率和传输距离限制等。 （３）功能特性 规定了接口信号的来源、作用以及其它 信号之间的关系。 （４）规程特性 规定了使用交换电路进行数据交换的控 制步骤，这些控制步骤的应用使得比特流传 输得以完成。
4.2开放系统互联参考模型
国际标准组织（ISO）制定了OSI模型。这个 模型把网络通信的工作分为7层，
应用层
表示层
会话层 传输层
网 络 层
数据链路层 物 理 层
最高层为应用层，面向 用户提供服务；最低层 为物理层，连接通信媒 体实现数据传输。 1 至 3 层被认为是低层，这些 层与数据移动密切相关。 第4层被认为是中间层。 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。
4.2开放系统互联参考模型
注意： 1、运行在网络层的设备有：三层交换机、路由 器等。
2、运行在网络层的数据的单位为：报文或分组
4.2开放系统互联参考模型
• 4.2.4传输层 OSI七层模型中的物理层、数据链路 层和网络层是面向网络通信的低三层协议。 传输层负责端到端的通信，既是七层模型 中负责数据通信的最高层，又是面向网络 通信的低三层和面向信息处里的高三层之 间的中间层。传输层位于网络层之上、会 话层之下，它利用网络层子系统提供给它 的服务去开发本层的功能，并实现本层对 会话层的服务。
4.2开放系统互联参考模型
传输层的地位和作用 传输层是OSI七层模型中最重要、最关 键的一层，是唯一负责总体数据传输和控 制的一层。传输层的两个主要目的是：第 一，提供可靠的端到端的通信；第二，向 会话层提供独立于网络的运输服务。
4.2开放系统互联参考模型
传输层的地位和作用 • （1）提供可靠的端到端的通信 • 在互联网中，各个子网所能够提供的服务往往是 不一样的。为了能使通信子网中的用户得到一个 统一的通信服务，就必须要设置一个传输层，它 弥补了各个通信子网提供的服务的差异和不足。 而在各个通信子网提供的服务的基础上，传输层 又能利用本身的传输协议，增加服务功能，消除 网络层上的一些差错，保证端到端的通信是可靠 的。
4.2开放系统互联参考模型
（4）链路管理功能
链路管理功能主要用于面向连接的服务。在链路 两端的节点要进行通信前，必须首先确认对方已 处于就绪状态，并交换一些必要的 信息以对帧序 号初始化，然后才能建立连接。在传输过程中则 要维持该连接。如果出现差错，需要重新初始化， 重新自动建立连接。传输完毕后则要释放连接。 数据 链路层连接的建立，维持和释放就称做链路 管理。 在多个站点共享同一物理信道的情况下（例 如在局域网中），如何在要求通信的站点间分配 和管理信道也属于数据层链路管理的范畴。
4.2开放系统互联参考模型
由于收发双方各自使用的设备工作速率和缓冲存 储空间的差异，可能出现发送方发送能力大于接 收方接收能力的现象，若此时不对发送方的发送 速率（也即链路上的信息流量）做适当的限制， 前面来不及接收的帧将被后面不断发送来的帧 “淹没”，从而造成帧的丢失而出错。由此可见， 流量控制实际上是对发送方数据流量的控制，使 其发送速率不致超过接收方的速率。也即需要有 一些规则使得发送方知道在什么情况下可以接着 发送下一帧，而在什么情况下必须暂停发送，以 等待收到某种反馈信息后再继续发送。
4.2开放系统互联参考模型
注意： 1、运行在物理层的设备有：网卡、集线器等。
2、运行在物理层的数据的单位为：比特或 位
4.2开放系统互联参考模型
4.2.2数据链路层
数据链路层是OSI参考模型中的第二层，在物理 层提供的服务的基础上向网络层提供服务。数据链路 层的作用是对物理层传输原始比特流的功能的加强， 将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上 无差错的数据链路，即使之对网络层表现为一条无差 错的链路。数据链路层的基本功能是想网络层提供透 明的和可靠的数据传送服务。透明性是指该层上传输 的数据的内容、格式及编码没有限制，也没有必要解 释信息结构的意义；可靠的传输使用户免去对丢失信 息、干扰信息及顺序不正确等的担心。
4.2开放系统互联参考模型
• 2．数据链路控制协议举例 • 数据链路控制协议也称链路通信规程，也就是 OSI参考模型中的数据链路层协议。链路控制协 议可分为异步协议和同步协议两大类。同步协议 又可分为面向字符的同步协议、面向比特的同步 协议及面向字节计数的同步协议三种类型。 • 面向比特的数据链路控制协议的典型，HDLC （高级数据链路控制）是目前网络设计普遍使用 的数据链路控制协议。
通信子网中的资源总是有限的，如果对进网的业务量不加 以控制，就会出现由于资源负荷过重造成拥塞现象。网络层的 流量控制是对进入通信子网的数据量加以控制，以防止拥塞现 象的出现，就象是一个城市的交通必须加以控制一样。
• （3）数据的传输与中继
网络层的一个重要作用是按照选定的路径进行实际的数据 传输。
4.2开放系统互联参考模型
（2）差错控制功能
通信系统必须具备发现(即检测)差错的能力，并采取措施 纠正之，使差错控制在所能允许的尽可能小的范围内，这 就是差错控制过程，也是数据链路层的主要功能之一。 （3）流量控制功能
说明一下，流量控制并不是数据链路层特有的功能，许多高 层协议中也提供流量控制功能，只不过流量控制的对象不 同而已。比如，对于数据链路层来说，控制的是相邻两节 点这间数据链路上的流量，而对于运输层来说，控制的则 是从源到最终目的之间端对端的流量。
• （1）路由选择 通信子网为网络源节点和目的节点提供了多条传输路 径的可能性。网络节点在收到一个分组后后，要确定向下 一节点传送的路径，这就是路由选择。 要进行路由选择就得有路由算法，路由选择的算法很 多，概括起来可以分为静态路由算法和动态路由算法两大 类。静态路由选择算法也叫做非自适应路由选择算法，其 特点是简单和开销较小，但不能及时适应网络状态的变化； 动态路由选择算法也称为自适应路由选择算法，其特点是 能较好地适应网络状态的变化，但实现起来较为复杂，开 销也比较大。 常见的路由协议有内部网关协议（IGP）、外部网关 协议（EGP）、最短路径优先协议（OSPF）等。
4.2开放系统互联参考模型
如图：两个用户的计算机通过网络进行通信时，除物理层之外，其余和对等 层之间不存在直接的通信关系，而是通过各对等层的协议来进行通信。
4.2开放系统互联参考模型
4.2.1物理层
物理层位于 OSI参与模型的最低层，它直 接面向实际承担数据传输的物理媒体(即信道) 。物理层的传输单位为比特。物理层是指在物 理媒体之上为数据链路层提供一个原始比特流 的物理连接。 物理层协议规定了与建立、维持及断开物 理信道所需的机械的、电气的、功能性的和程 性的特性。其作用是确保比特流能在物理信道 上传输。
4.2开放系统互联参考模型
OSI参考模型 :
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。
学习OSI参考模型的意义：
虽然OSI参考模型的实际应用意义不是很大，但其的 确对于理解网络 协议内部的运作很有帮助，也为我 们学习网络协议提供了一个很好的参考。
• 4.2.3网络层 网络层是OSI参考模型中的第三层,介于传输 层和数据链中路层之间。它在数据路层提供的两 个相邻端点之间的数据帧的传送功能上，进一步 管理网络中的数据通信，将数据设法从源端经过 若干个中间节点传送到目的端，从而向运输层提 供最基本的端到端的数据传送服务。网络层关系 到通信子网的运行控制，体现了网络应用环境中 资源子网访问通信子网的方式，是OSI模型中面 向数据通信的低三层(也即通信子网)中最为复杂、 关键的一层。
4.2开放系统互联参考模型
数据链路层的主要功能 ： 数据链路层最基本的服务是将源机网络 层来的数据可靠的传输到相邻节点的目标机 网络层。为达到这一目的，数据链路层必须 具备一系列相应的功能，它们主要有：如何 将数据组合成数据块，在数据链路层中将这 种数据块称为帧，帧是数据链路层的传送单 位；如何控制帧在物理信道上的传输， 包括 如何处理传输差错，如何调节发送速率以使 之与接收方相匹配；在两个网路实体之间提 供数据链路通路的建立、维持和释放管理。