計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的七層OSI參考模型

1.OSI參考模型

國際化標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）提出的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型，稱為開發(fā)系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM）,通常簡(jiǎn)稱為OSI參考模型。OSI有七層，自下而上依次為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、 網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。低三層統(tǒng)稱為通信子網(wǎng)，它是為了聯(lián)網(wǎng)而附加上去的通信設(shè)備，完成數(shù)據(jù)的傳輸功能；高三層統(tǒng)稱為資源子網(wǎng)，它相當(dāng)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)的處理等功能。運(yùn)輸層承上啟下。

（1）物理層（Physical Layer）

物理層的傳輸單位是比特，任務(wù)是透明的傳輸比特流，功能是在物理媒體上為數(shù)據(jù)端設(shè)備透明的傳輸原始比特流。

物理層主要定義數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）的物理和邏輯連接方法，所以物理層協(xié)議也稱為物理接口標(biāo)準(zhǔn)。由于在通信技術(shù)的早期階段，通信規(guī)則稱為規(guī)程（procedure）,故物理層協(xié)議也稱為物理層規(guī)程。

當(dāng)一方發(fā)送二進(jìn)制比特流時(shí)，對(duì)方應(yīng)能正確地接受。在物理層，傳輸?shù)碾p發(fā)應(yīng)該有一致的約定，如媒體信道上有多少根線，相應(yīng)的連接器的機(jī)械形狀和尺寸，交換電路的數(shù)量和排列，傳輸信號(hào)的電氣特征等。

請(qǐng)注意，傳輸信息所利用的一些物理媒體，如雙絞線、光纜、無線信道等，并不在物理層協(xié)議之內(nèi)而在物理層協(xié)議下面。因此有人把物理媒體當(dāng)做第0層。

（2）數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer）

數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸單元是幀，任務(wù)是將網(wǎng)絡(luò)層傳下來的IP數(shù)據(jù)報(bào)組裝成幀。數(shù)據(jù)鏈路層的功能可以概括為：成幀、差錯(cuò)控制、流量控制和傳輸管理等。

由于外界噪聲的干擾，原始的物理連接在傳輸比特流時(shí)可能發(fā)生錯(cuò)誤。數(shù)據(jù)鏈路層的主要任務(wù)是檢測(cè)并校正 物理層介質(zhì)上產(chǎn)生的傳輸差錯(cuò)，加強(qiáng)物理層傳輸原始比特流的功能，使鏈路對(duì)網(wǎng)絡(luò)成顯現(xiàn)為一條無差錯(cuò)、可靠的數(shù)據(jù)傳輸鏈路。

在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)之間傳送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)鏈路層將網(wǎng)絡(luò)層交下來的IP數(shù)據(jù)報(bào)組裝成幀，在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的鏈路上“透明”（透明表示：某個(gè)實(shí)際存在的實(shí)物看起來卻好像不存在一樣）地傳送幀中的數(shù)據(jù)。每個(gè)幀包括數(shù)據(jù)和必要的控制信息，以使得接收端能夠知道一個(gè)幀從哪個(gè)比特開始到哪個(gè)比特結(jié)束。這樣，數(shù)據(jù)鏈路層在接受到一個(gè)幀后，就可從中提取數(shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層?？刂菩畔⑦€使接受端能檢測(cè)到所收到的幀中有無差錯(cuò)，如發(fā)現(xiàn)有差錯(cuò)，數(shù)據(jù)鏈路層間簡(jiǎn)單地丟棄這個(gè)出錯(cuò)的幀，以免浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源。

（3）網(wǎng)絡(luò)層（Network Layer）

網(wǎng)絡(luò)層的傳輸單位是數(shù)據(jù)報(bào)，它關(guān)心的是通信子網(wǎng)的運(yùn)行控制，主要任務(wù)是把網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（分組）從源端傳到目的端，為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供 通信服務(wù)。關(guān)鍵問題是對(duì)分組進(jìn)行路由選擇，并實(shí)現(xiàn)流量控制、擁塞控制、差錯(cuò)控制和網(wǎng)際互聯(lián)等功能。

因特網(wǎng)是一個(gè)很大的互聯(lián)網(wǎng)，它由大量的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通過路由器（Router）相互連接起來。因特網(wǎng)主要的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是無連接的網(wǎng)際協(xié)議（Internet Protocol，IP）和許多路由選擇協(xié)議，因此因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層也叫做網(wǎng)際層或IP層。

請(qǐng)注意，網(wǎng)絡(luò)中的“網(wǎng)絡(luò)”二字，不是我們通常談到的具體網(wǎng)絡(luò)，而是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的專用名詞。

網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議有：IP、IPX、ICMP、IGMP、ARP、RARP和OSPF等。

（4）傳輸層（Transport Layer）

傳輸層也叫運(yùn)輸層，傳輸單位是報(bào)文段（TCP）和用戶數(shù)據(jù)報(bào)（UDP），傳輸層的任務(wù)是 負(fù)責(zé)主機(jī)中兩個(gè)進(jìn)程之間的通信。功能是為端到端連接提供可靠的傳輸服務(wù)；為端到端連接提供流量控制、差錯(cuò)控制、服務(wù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)傳輸管理等服務(wù)。

使用傳輸層的服務(wù)，高層用戶就可以直接進(jìn)行端到端的數(shù)據(jù)傳輸，從而忽略通信子網(wǎng)的存在。聽過傳輸層的屏蔽，高層用戶看不到子網(wǎng)的交替和變化。由于一個(gè)主機(jī)可同時(shí)運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程，因此傳輸層具有復(fù)用和分用的功能。復(fù)用就是多個(gè)應(yīng)用層進(jìn)程可以同時(shí)使用下面運(yùn)輸層的服務(wù)，分用則是運(yùn)輸層把收到的信息分別交付到上面應(yīng)用層中相應(yīng)的進(jìn)程。

傳輸層的協(xié)議有：TCP、UDP。

（5）會(huì)話層（Session Layer）

會(huì)話層允許不同主機(jī)上各進(jìn)程之間的會(huì)話。會(huì)話層利用傳輸層提供的端到端的服務(wù)，向表示層提供它的增值服務(wù)。這種服務(wù)主要是向表示層實(shí)體或用戶進(jìn)程建立連接并在連接上有序地傳輸數(shù)據(jù)，這就是會(huì)話，也稱為建立同步（SYN）。

會(huì)話層負(fù)責(zé)管理主機(jī)間的會(huì)話進(jìn)程，包括建立、管理以及終止進(jìn)程間的會(huì)話。會(huì)話層使用校驗(yàn)點(diǎn)可使通信會(huì)話在通信失效時(shí)從檢驗(yàn)點(diǎn)繼續(xù)恢復(fù)通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。

（6）表示層（Presentation Layer）

表示層主要用于處理在兩個(gè)通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式。不同機(jī)器采用的編碼和表示方法不同，使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也不同，為了使不同表示方法的數(shù)據(jù)和信息之間能互相交換，表示層采用抽象的標(biāo)準(zhǔn)方法定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并采用標(biāo)準(zhǔn)的編碼形式。數(shù)據(jù)壓縮、加密和解密也是表示層可提供的數(shù)據(jù)表示變換功能。

（7） 應(yīng)用層（Application Layer）

應(yīng)用層是OSI模型的最高層，是用戶與網(wǎng)絡(luò)的界面。應(yīng)用層為特定類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供訪問OSI環(huán)境的手段。因?yàn)橛脩舻膶?shí)際應(yīng)用多種多樣，這就要求應(yīng)用層采用不同的應(yīng)用協(xié)議來解決不同類型的應(yīng)用要求，因此應(yīng)用層是最復(fù)雜的一層，使用的協(xié)議也最多。典型的有文件傳送的FTP、電子郵件的SMTP，萬維網(wǎng)應(yīng)用的HTTP等。