网络OSI模型的知识

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1、 OSI模型，即开放式通信系统互联参考模型(Open System Interconnection,OSI/RM,Open Systems Interconnection Reference Model)，是国际标准化组织(ISO)提出的一个试图使 各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架，简称OSI。 0SIRM协议是由IS0(国际标准化组织)制定的，它有三个基本的功能：提供给开发者一个必须的、通用的概念以便开发完善、可以用来解释连接不同系统的框架。 OSI将计算机网络体系结构(architecture)划分为以下七层：将七层比喻为真实世界收发信的两个老板的图。 分层名 分层号 描述 比喻

2、 应用层Application Layer (台湾翻：应用层) 7 用户的应用程序和网络之间的接口 老板 表示层Presentation Layer (台湾：展现层) 6 协商数据交换格式 相当公司中简报老板、替老板写信的助理 会话层Session Layer (台湾：会谈层) 5 允许用户使用简单易记的名称建立连接 相当于公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书 传输层Transport Layer (台湾：传输层) 4 提供终端到终端的可靠连接 相当于公司中跑邮局的送信职员 网络层Network Layer (台湾：网络层) 3 使用权数据路由经过大型网络 相当于邮局中的排序工人 数据链路层Da

3、ta Link Layer (台湾：资料链结层) 2 决定访问网络介质的方式 相当于邮局中的装拆箱工人 物理层Physical Layer (台湾：实体层) 1 将数据转换为可通过物理介质传送的电子信号 相当于邮局中的搬运工人数据传送在数据发送到另一层时，都要分成数据包。数据包是一个信息单位，作为一个整体，从网络中的一个设备传送给另一个设备。 1,数据包结构 数据包包含了几种不同类型的数据： 信息 某种类的计算机控制数据和命令 会话控制代码 数据包头 数据 报尾 2. 创建数据包 数据包的创建过程是从OSI模型的应用层开始的。跨网络传输的信息要从应用层开始，往下依次穿过各层。每层都对数据包进行

4、重新组装，以增加自己的信息(信头)。：透明的传送比特流；所实现的硬件：集线器（HUB）。a.媒体和互连设备物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等。通信用的互连设备指DTE和DCE间的互连设备。DTE既数据终端设备，又称物理设备，如计算机、终端等都包括在内。而DCE则是数据通信设备或电路连接设备，如调制解调器等。数据传输通常是经过DTEDCE，再经过DCEDTE的路径。互连设备指将DTE、DCE连接起来的装置，如各种插头、插座。LAN中的各种粗、细同轴电缆、T型接、插头，接收器，发送器,中继器等都属物理层的媒体和连接器。b.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

5、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.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.c.物理层的一些重要标准物理层的一些标准和协议早在OSI/TC97/C16 分技术委员会成立之前就

6、已制定并在应用了,OSI也制定了一些标准并采用了一些已有的成果.下面将一些重要的标准列出,以便读者查阅.ISO2110:称为数据通信-25芯DTE/DCE接口连接器和插针分配.它与EIA(美国电子工业协会)的RS-232-C基本兼容.ISO2593:称为数据通信-34芯DTE/DCE-接口连接器和插针分配.ISO4092:称为数据通信-37芯DTE/DEC-接口连接器和插针分配.与EIARS-449兼容.CCITT V.24:称为数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备之间的接口电路定义表.其功能与EIARS-232-C及RS-449兼容于100序列线上.d.物理层的主要任务描述为确定与传输媒

7、体的接口的一些特性，主要包括以下几方面内容：（1）机械特性， 指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等。这很像平时常见的各种规格的电源插头的尺寸都有严格的规定。（2）电气特性， 指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。物理层的电气特性规定了在物理连接上传输二进制位流时线路上信号电压高低、阻抗匹配情况、传输速率和距离的限制等早期的电气特性标准定义物理连接边界点上的电气特性，而较新的电气特性标准定义的都是发送器和接收器的电器特性，同时还给出了互连电缆的有关规定比较起来，较新的标准更有利于发送和接收线路的集成化工作物理层接口的电气特性主要分为三类：非平衡型，新的非平衡型和新

8、的平衡型非平衡型的信号发送器和接收器均采用非平衡方式工作，每个信号用一根导线传输，所有信号共用一根地线信号的电平是用，表示二进制，用-，表示二进制信号传输速率限于Kbps以内，电线长度限于以内由于信号线是单线，因此线间干扰大，传输过程中的外界干扰也很大在新的非平衡型标准中，发送器采用非平衡方式工作接收器采用平衡方式工作（即差分接收器）每个信号用一根导线传输所有信号共用两根地线，即每个方向一根地线信号的电平使用v+6v表示二进制，用表示二进制当传输距离达到时，信号传输速率在kbps以下，随着传输速率的提高，传输距离将缩短在以内的近距离情况下，传输速率可达kbps.由于接收器采用差分方式接收，且每

9、个方向独立使用信号地，因此减少了线间干扰和外界干扰新的平衡型标准规定，发送器和接收器均以差分方式工作，每个信号用两根导线传输，整个接口无需共用信号就可以正常工作，信号的电平由两根导线上信号的差值表示相对于某一根导线来说，差值在表示二进制，差值在表示二进制当传输距离达到时，信号传输率在kbps以下；当在m以内的近距离传输时，速率可达Mbps.由于每个信号均使用双线传输，因此线间干扰和外界干扰大大削弱，具有较高的抗共模干扰能力（3）功能特性， 指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。（4）规程特性， 指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。数据链路(Data Link Layer)可以粗略

10、地理解为数据通道。物理层要为终端设备间的数据通信提供传输媒体及其连接.媒体是长期的,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多次数据通信.每次通信都要经过建立通信联络和拆除通信联络两过程.这种建立起来的数据收发关系就叫作数据链路.而在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错,为了弥补物理层上的不足,为上层提供无差错的数据传输,就要能对数据进行检错和纠错.数据链路的建立,拆除,对数据的检错，但是并不纠正错误。该层是许多有线LAN和无线LAN技术主要起作用的地方。例如：以太网，令牌网，光纤分布式数据接口（FDDI）和802.11（无线以太网或Wi-Fi）这些

11、有时被称为数据链路层技术。数据链路层在概念上常被划分为两个子层：逻辑链路控制（logical link control,LLC）和媒体访问控制(media access control,MAC). 编辑本段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,这种服务要依靠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

12、等用序号检测.各种错误的恢复则常靠反馈重发技术来完成. 进行数据协商 编辑本段数据链路层的主要协议数据链路层协议是为发对等实体间保持一致而制定的,也为了顺利完成对网络层的服务。主要协议如下：a. ISO1745-1975:数据通信系统的基本型控制规程.这是一种面向字符的标准,利用10个控制字符完成链路的建立，拆除及数据交换.对帧的收发情况及差错恢复也是靠这些字符来完成.ISO1155, ISO1177, ISO2626, ISO2629等标准的配合使用可形成多种链路控制和数据传输方式.b. ISO3309-1984:称为HDLC 帧结构.ISO4335-1984:称为HDLC 规程要素 .IS

13、O7809-1984:称为HDLC 规程类型汇编.这3个标准都是为面向比特的数据传输控制而制定的.有人习惯上把这3个标准组合称为高级链路控制规程.c. ISO7776:称为DTE数据链路层规程.与CCITT X.25LAB平衡型链路访问规程相兼容. 编辑本段链路层产品独立的链路产品中最常见的当属网卡,网桥也是链路产品。MODEM的某些功能有人认为属于链路层,对些还有争议.数据链路层将本质上不可靠的传输媒体变成可靠的传输通路提供给网络层。在IEEE802.3情况下，数据链路层分成了两个子层，一个是逻辑链路控制，另一个是媒体访问控制。右图为所示为IEEE802.3LAN体系结构。AUI=连接单元接

14、口 PMA=物理媒体连接MAU=媒体连接单元 PLS=物理信令MDI=媒体相关接口数据链路层引入计时器超时机制和帧编号的原因为了避免由于数据帧或反馈信息帧丢失而导致发送方永远收不到接收方发来的反馈信息，进而使传输过程停滞引入计时器超时机制。为了避免同一帧数据被重复发送多次而引入帧编号的方法，即赋予每帧一个序号，从而使接收方能从该序号来区分是新发送的帧还是已经接收但又重新发送来的帧。 编辑本段数据链路层功能：链路管理：数据链路的建立、维持和释放帧同步：接收方应当能从收到的比特流中准确区分一帧的开始和结束在什么地方 流量控制：控制发送方发送数据的速率 差错控制：接收端能够发现传输错误，并能纠正错误 帧的透明传输：能判断控制字符和数据寻址：保证传送到正确的目的节点 数据链路层协议：为实现数据链路控制功能而制定的规程或协议。简介网络层的产生也是网络发展的结果.在联机系统和线路交换的环境中，网络层的功能没有太大意义.当数据终端增多时.它们之间有中继设备相连.此时会出现一台终端要求不只是与唯一的一台而是能和多台终端通信的情况,这就是产生了把任意两台数据终端设备的数据链接起来的问题,也就是路由或者叫寻径.另外,当一条物理信道建立之后,被一对用户使用,往往有许多空闲时间被浪费掉.人们自然会希望让多对用户共用一条链路，