國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國(guó)際電報(bào)電話(huà)咨詢(xún)委員會(huì)(CCITT)聯(lián)合制定的開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型( Open System Interconnect，OSI)，其目的是為異種計(jì)算機(jī)互連提供一個(gè)共同的基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)框架，并為保持相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一致性和兼容性提供共同的參考。

OSI簡(jiǎn)介：OSI采用了分層的結(jié)構(gòu)化技術(shù)，共分七層，物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話(huà)層、表示層、應(yīng)用層。

物理層(Physical Layer)
數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer)
網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer)
傳輸層(Transport Layer)
會(huì)話(huà)層(Session Layer)
表示層(Presentation Layer)
應(yīng)用層(Application Layer)

OSI的特性

• 是一種異構(gòu)系統(tǒng)互連的分層結(jié)構(gòu)；
• 提供了控制互連系統(tǒng)交互規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)骨架；
• 定義一種抽象結(jié)構(gòu)，而并非具體實(shí)現(xiàn)的描述；
• 不同系統(tǒng)中相同層的實(shí)體為同等層實(shí)體；
• 同等層實(shí)體之間通信由該層的協(xié)議管理；
• 相信層間的接口定義了原語(yǔ)操作和低層向上層提供的服務(wù)；
• 所提供的公共服務(wù)是面向連接的或無(wú)連接的數(shù)據(jù)服務(wù)；
• 直接的數(shù)據(jù)傳送僅在最低層實(shí)現(xiàn)；
• 每層完成所定義的功能，修改本層的功能并不影響其他層。

開(kāi)放系統(tǒng)環(huán)境中的人機(jī)界面、系統(tǒng)管理工具、通信服務(wù)和安全性等方面都是按公開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的，這種環(huán)境顯然有利于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件的可移植性、可裁剪性和互操作性。
按開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，與系統(tǒng)的可靠性、完整性關(guān)系不大，為確保可靠性與完整性，需要采用其他的措施。

OSI的七層分層

OSI采用了分層的結(jié)構(gòu)化技術(shù)，從下到上共分七層：

(1)物理層

該層包括物理連網(wǎng)媒介，如電纜連線(xiàn)連接器。該層的協(xié)議產(chǎn)生并檢測(cè)電壓以便發(fā)送和接收攜帶數(shù)據(jù)的信號(hào)。具體標(biāo)準(zhǔn)有RS232、V.35、RJ-45、FDDI。

規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間物理連接的標(biāo)準(zhǔn)，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間透明地傳輸比特流。

提供為建立、維護(hù)和拆除物理鏈路所需要的機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性；有關(guān)的物理鏈路上傳輸非結(jié)構(gòu)的位流以及故障檢測(cè)指示。

物理層并不是物理媒體本身，它只是開(kāi)放系統(tǒng)中利用物理媒體實(shí)現(xiàn)物理連接的功能描述和執(zhí)行連接的規(guī)程。物理層提供用于建立、保持和斷開(kāi)物理連接的機(jī)械的、電氣的、功能的和過(guò)程的條件。簡(jiǎn)而言之，物理層提供有關(guān)同步和全雙工比特流在物理媒體上的傳輸手段，其典型的協(xié)議有RS232C、RS449/422/423、V.24和X.21、X.21bis等。

物理層是OSI的第一層，它雖然處于最底層，卻是整個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)的基礎(chǔ)。物理層為設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及互連設(shè)備，為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境。

物理層的媒體包括架空明線(xiàn)、平衡電纜、光纖、無(wú)線(xiàn)信道等。通信用的互連設(shè)備指DTE(Data Terminal Equipment)和DCE(Data Communications Equipment)間的互連設(shè)備。DTE即數(shù)據(jù)終端設(shè)備，又稱(chēng)物理設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、終端等都包括在內(nèi)。而DCE則是數(shù)據(jù)通信設(shè)備或電路連接設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器等。數(shù)據(jù)傳輸通常是經(jīng)過(guò)DTE-DCE，再經(jīng)過(guò)DCE-DTE的路徑。互連設(shè)備指將DTE、DCE連接起來(lái)的裝置，如各種插頭、插座。LAN中的各種粗、細(xì)同軸電纜、T型接頭、插頭、接收器、發(fā)送器、中繼器等都屬物理層的媒體和連接器。

物理層的主要功能

• ① 為數(shù)據(jù)端設(shè)備提供傳送數(shù)據(jù)的通路，數(shù)據(jù)通路可以是一個(gè)物理媒體，也可以是多個(gè)物理媒體連接而成。一次完整的數(shù)據(jù)傳輸，包括激活物理連接、傳送數(shù)據(jù)和終止物理連接。所謂激活，就是不管有多少物理媒體參與，都要在通信的兩個(gè)數(shù)據(jù)終端設(shè)備間連接起來(lái)，形成一條通路。
• ② 傳輸數(shù)據(jù)。物理層要形成適合數(shù)據(jù)傳輸需要的實(shí)體，為數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。一是要保證數(shù)據(jù)能在其上正確通過(guò)，二是要提供足夠的帶寬(帶寬是指每秒鐘內(nèi)能通過(guò)的比特(Bit)數(shù))，以減少信道上的擁塞。傳輸數(shù)據(jù)的方式能滿(mǎn)足點(diǎn)到點(diǎn)，一點(diǎn)到多點(diǎn)，串行或并行，半雙工或全雙工，同步或異步傳輸?shù)男枰?/li>
• ③ 完成物理層的一些管理工作。

(2)數(shù)據(jù)鏈路層

它控制網(wǎng)絡(luò)層與物理層之間的通信。它的主要功能是將從網(wǎng)絡(luò)層接收到的數(shù)據(jù)分割成特定的可被物理層傳輸?shù)膸３Ｒ?jiàn)的協(xié)議有IEEE 802.3/.2、HDLC、PPP、ATM。

鏈路層的主要設(shè)備是網(wǎng)橋、交換機(jī)、網(wǎng)卡。

數(shù)據(jù)鏈路可以粗略地理解為數(shù)據(jù)通道。物理層要為終端設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸介質(zhì)及其連接。介質(zhì)是長(zhǎng)期的，連接是有生存期的。在連接生存期內(nèi)，收發(fā)兩端可以進(jìn)行不等的一次或多次數(shù)據(jù)通信。每次通信都要經(jīng)過(guò)建立通信聯(lián)絡(luò)和拆除通信聯(lián)絡(luò)兩個(gè)過(guò)程。這種建立起來(lái)的數(shù)據(jù)收發(fā)關(guān)系就叫做數(shù)據(jù)鏈路。而在物理媒體上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)難免受到各種不可靠因素的影響而產(chǎn)生差錯(cuò)，為了彌補(bǔ)物理層上的不足，為上層提供無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)傳輸，就要能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。數(shù)據(jù)鏈路的建立，拆除，對(duì)數(shù)據(jù)的檢錯(cuò)，糾錯(cuò)是數(shù)據(jù)鏈路層的基本任務(wù)。

數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能
鏈路層是為網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)傳送服務(wù)的，這種服務(wù)要依靠本層具備的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。鏈路層應(yīng)具備如下功能：

鏈路連接的建立、拆除和分離；

幀定界和幀同步。鏈路層的數(shù)據(jù)傳輸單元是幀，協(xié)議不同，幀的長(zhǎng)短和界面也有差別，但無(wú)論如何必須對(duì)幀進(jìn)行定界；

順序控制，指對(duì)幀的收發(fā)順序的控制；

差錯(cuò)檢測(cè)和恢復(fù)。

還有鏈路標(biāo)識(shí)，流量控制等等。

(3)網(wǎng)絡(luò)層

控制分組傳送系統(tǒng)的操作、路由選擇、擁護(hù)控制、網(wǎng)絡(luò)互連等功能，它的作用是將具體的物理傳送對(duì)高層透明。

其主要功能是將網(wǎng)絡(luò)地址(例如，IP地址)翻譯成對(duì)應(yīng)的物理地址(例如，網(wǎng)卡地址)，并決定如何將數(shù)據(jù)從發(fā)送方路由到接收方。在TCP/IP協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)層具體協(xié)議有IP、ICMP、IGMP、IPX、ARP等。

在通信子網(wǎng)中進(jìn)行路由選擇和通信控制。

網(wǎng)絡(luò)層的主要設(shè)備是三層交換機(jī)、路由器。

網(wǎng)絡(luò)層的主要功能
網(wǎng)絡(luò)層為建立網(wǎng)絡(luò)連接和為上層提供服務(wù)，應(yīng)具備以下主要功能：

路由選擇和中繼；

激活，終止網(wǎng)絡(luò)連接；

在一條數(shù)據(jù)鏈路上復(fù)用多條網(wǎng)絡(luò)連接，多采取分時(shí)復(fù)用技術(shù)；

檢測(cè)與恢復(fù)；

排序，流量控制；

服務(wù)選擇；

網(wǎng)絡(luò)管理；

網(wǎng)絡(luò)層有一定的擁塞控制和流量控制的能力。

路由器(Router)
路由器(Router)，是連接因特網(wǎng)中各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的設(shè)備，它會(huì)根據(jù)信道的情況自動(dòng)選擇和設(shè)定路由，以最佳路徑，按前后順序發(fā)送信號(hào)。 路由器是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的樞紐，”交通警察”。路由和交換機(jī)之間的主要區(qū)別就是交換機(jī)發(fā)生在OSI參考模型第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)，而路由發(fā)生在第三層，即網(wǎng)絡(luò)層.路由器(Router)是用于連接多個(gè)邏輯上分開(kāi)的網(wǎng)絡(luò)，所謂邏輯網(wǎng)絡(luò)是代表一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)或者一個(gè)子網(wǎng)。當(dāng)數(shù)據(jù)從一個(gè)子網(wǎng)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)子網(wǎng)時(shí)，可通過(guò)路由器的路由功能來(lái)完成。因此，路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇IP路徑的功能

(4)傳輸層

主要負(fù)責(zé)確保數(shù)據(jù)可靠、順序、無(wú)錯(cuò)地從A點(diǎn)傳輸?shù)紹點(diǎn)。如提供建立、維護(hù)相拆除傳送連接的功能；選擇網(wǎng)絡(luò)層提供最合適的服務(wù)；在系統(tǒng)之間提供可靠的透明的數(shù)據(jù)傳送，提供端到端的錯(cuò)誤恢復(fù)和流量控制。在TCP/IP協(xié)議中，具體協(xié)議有TCP、UDP、SPX。

提供兩個(gè)端系統(tǒng)之間的可靠通信。

(5)會(huì)話(huà)層

負(fù)責(zé)在網(wǎng)絡(luò)中的兩節(jié)點(diǎn)之間建立和維持通信，以及提供交互會(huì)話(huà)的管理功能，如三種數(shù)據(jù)流方向的控制，即一路交互、兩路交替和兩路同時(shí)會(huì)話(huà)模式。常見(jiàn)的協(xié)議有RPC、SQL、NFS。

建立和控制兩個(gè)應(yīng)用實(shí)體之間的會(huì)話(huà)過(guò)程，會(huì)話(huà)層的功能包括：

• 建立通信鏈接；
• 保持會(huì)話(huà)過(guò)程通信鏈接的暢通；
• 同步兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的對(duì)話(huà)；
• 決定通信是否被中斷以及通信中斷時(shí)決定從何處重新發(fā)送。

(6)表示層

如同應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)之間的翻譯官，在表示層，數(shù)據(jù)將按照網(wǎng)絡(luò)能理解的方案進(jìn)行格式化；這種格式化也因所使用網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)型不同而不同。表示層管理數(shù)據(jù)的解密加密、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、格式化和文本壓縮。常見(jiàn)的協(xié)議有JPEG、ASCII、GIF.DES、MPEG。

數(shù)據(jù)表示形式的控制層，其主要功能是把應(yīng)用層提供的信息變換為能夠共同理解的形式，提供字符代碼、數(shù)據(jù)格式、控制信息格式、加密等的統(tǒng)一表示。表示層的作用之一是為異種機(jī)通信提供一種公共語(yǔ)言，以便能進(jìn)行互操作。

在OSI參考模型中表示層的規(guī)范包括：
1)數(shù)據(jù)編碼方式的約定；
2)本地句法的轉(zhuǎn)換。各種表示數(shù)據(jù)的格式的協(xié)議也屬于表示層，例如MPEG、JPEG等。

(7)應(yīng)用層

負(fù)責(zé)對(duì)軟件提供接口以使程序能使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如事務(wù)處理程序、文件傳送協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)管理等。在TCP/IP協(xié)議中，常見(jiàn)的協(xié)議有HTTP、Telnet、FTP、SMTP。

提供兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)之間的分布式應(yīng)用環(huán)境(普通用戶(hù))和應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境(高級(jí)用戶(hù)，即網(wǎng)絡(luò)程序員)。

與50位技術(shù)專(zhuān)家面對(duì)面20年技術(shù)見(jiàn)證，附贈(zèng)技術(shù)全景圖

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的笔记-计算机网络基础-开放系统互连参考模型OSI的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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