ch03-OSI参考模型体系

第3章OSI参考模型体系

3.1 OSI参考模型概述

3.2 物理层

3.3 数据链路层

3.4 网络层

3.5 传输层

3.6 会话层、表示层和应用层

3.7 扩展读物

3.8 课外作业

本章要点

在本章中，介绍了理解OSI参考模型必备的一些重要概念、OSI模型的体系结构、各层的功能及各层对应的协议，描述了基于OSI模型的系统之间数据传输过程。具体内容包括。

（1）OSI参考模型概述。要理解OSI参考模型，首先必须熟悉有关协议分层、实体、接口、服务和数据单元等概念。本节首先介绍了这些重要的概念，接着介绍了OSI参考模型体系结构、各层的功能。

（2）第2~6节分别介绍物理层、数据链路层、网络层、传输层及高3层包括的协议，各层协议之间关系、各层之间的通信原理及其层间编址等内容。

学习目标

☑理解网络体系结构中的分层、协议、接口和服务等概念的划分和定义

☑熟悉OSI模型网络体系结构

☑描述OSI模型各层之间的关系

☑熟悉OSI参考模型各层的功能

☑了解OSI模型各层所使用的协议标准

☑描述基于OSI模型的系统间的数据传输过程

重要术语

国际标准化组织（ISO）：International Standard Organization

开放式系统互联参考模型（OSI）：

Open System Interconnect Reference Model 网络体系结构：Network Architecture

层：Layer

n层实体：Layer n Entity

n层协议：Layer n Protocol

应用层：Application Layer

表示层：Presentation Layer

会话层：Session Layer

传输层：Transport Layer

网络层：Network Layer

数据链路层：Data Link Layer

物理层：Physical Layer

服务接入点（SAP）：Service Access Point

服务数据单元（SDU）：Service Data Unit

协议数据单元（PAU）：Protocol Data Unit

3.1 OSI参考模型概述

3.1.1 OSI参考模型的产生

3.1.2 OSI参考模型的体系结构3.1.3 OSI模型中的重要概念3.1.4 OSI模型中的数据封装过程

3.1.1 OSI参考模型的产生

•1977年，国际标准化组织（ISO）技术委员会TC97充分认识到制定用于开放系统互联参考模型的重要性，于是成立了新的专业委员会S16，专门研究和制定一种开放的、公开的、标准化的网络结构模型，希望用它来实现计算机网络之间相互连接和通信。在1983年形成正式文件，这就是著名的ISO 7498国际标准，称为开放系统互联参考模型，记为OSI/RM（Open System Interconnection/Reference Model），也称为OSI。

•OSI参考模型中的“开放”是指只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的也遵循同一标准的其他任何系统通信；而“系统”表示在现实世界中能够进行信息处理或信息传送的自治整体，它可以是一台或多台计算机，以及和这些计算机相关的软件、外部设备、终端、信息传输手段等的集合。

•OSI参考模型将整个通信过程划分为7个层次，划分层次的原则如下：

1.根据功能需要进行分层，每层应当实现定义明确的功能。

2.每一层功能的选择应当有助于制定国际标准化协议。

3.层次界面的选择应尽量减少跨过接口的信息量。

4.层次功能的定义和接口的划分应使得各层彼此独立，从

而在接口保持不变的条件下，某一层的改变不会影响其

他层。

5.层次的数量应适当，过少会使过多功能集中在同一层，

使协议变得复杂；但过多又会使整个网络体系结构过于

庞大，通信处理速度下降。

应用层表示层会话层传

输

层

网络层数据链路层物

理

层

传输介质传输介质传输介质

主机CCP

网络层数据链路层物

理

层

应用层表示层会话层传

输

层

网络层

数据链路层物

理

层

主机CCP

网络层数据链路层物

理

层

OSI 参考模型的结构

1．实体与对等实体

每一层中,用于实现该层功能的活动元素被称为实体(Entity),实体既可以是软件实体（如一个进程、电子邮件系统、应用程序等）也可以是硬件实体（如终端、智能输入/输出芯片等）。软件实体可以嵌入在本地操作系统中，或者用户应用程序中。不同机器上位于同一层次、完成相同功能的实体被称为对等实体（Peer Entity）。

2．对等层和对等协议

不同主机之间的相同层次被称为对等层（Peer）。

对等层之间存在协议关系。即对等实体之间互相通信需要遵守一定的规则，如通信的内容、通信的方式等。这种对等实体之间交换数据或通信时必须遵守的规则称为对等层协议（Peer Protocol）。

3．服务与接口

在OSI分层结构模型中，每一层实体为相邻的上一层实体提供的通信功能称为服务。

在OSI模型中，各层之间的接口都有统一的规则。N层的服务访问点SAP（Service Access Point）是N层实体提供服务给N+1层的地方，SAP可以理解为上下层实体之间的逻辑传输通道。每一层的SAP都有一个唯一标明它的地址。一个N 层可能存在多个SAP。