開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型

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開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型 篇一 互聯(lián)網(wǎng)OSI開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型集線器也叫Hub，工作在物理層（最底層），沒有匹配的軟件系統(tǒng)，是純硬件設(shè)備。 集線器主要用來連接計算機等網(wǎng)絡(luò)終端。 集線器實際就是一種多端口的中繼器。 中繼器的作用就是將已經(jīng)衰減得不完整的信號經(jīng)過整理，重新產(chǎn)生出完整的信號再繼續(xù)傳送。 集線器為共享帶寬，連接在集線器上的任何一個設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時，其他所有設(shè)備必須等待，此設(shè)備享有全部帶寬，通訊完畢，再由其他設(shè)備使用帶寬。 正因此，集線器連接了一個沖突的網(wǎng)絡(luò)。 所有設(shè)備相互交替使用，就好像大家一起過一根獨木橋一樣。 集線器不能判斷數(shù)據(jù)包的目的和類型，所以如果是廣播數(shù)據(jù)包也依然轉(zhuǎn)發(fā)，而且所有設(shè)備發(fā)出數(shù)據(jù)以廣播方式發(fā)送到每個接口，這樣集線器也連接了一個廣播域的網(wǎng)絡(luò)。 數(shù)據(jù)鏈路層：產(chǎn)品代表交換機。 交換機——交換機Switch，工作在數(shù)據(jù)鏈路層（第二層），稍微高端一點的交換機都有一個操作系統(tǒng)來支持。 和集線器一樣主要用于連接計算機等網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備。 交換機比集線器更加先進，允許連接在交換機上的設(shè)備并行通訊，好比高速公路上的汽車并行行駛一般，設(shè)備間通訊不會發(fā)生沖突，因此交換機打破了沖突域，交換機每個接口是一個沖突域，不會與其他接口發(fā)生通訊沖突。 并且有系統(tǒng)的交換機可以記錄MAC地址表，發(fā)送數(shù)據(jù)不會以廣播的方式發(fā)送到每個接口，而是直接到目的接口，節(jié)省了接口帶寬。 但是交換機和集線器一樣不能判斷廣播數(shù)據(jù)包，會把廣播發(fā)送到全部接口，所以交換機和集線器一樣連接了一個廣播域網(wǎng)絡(luò)。 在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換機是針對共享工作模式的弱點而推出的。 集線器是采用共享工作模式的代表，如果把集線器比作一個郵遞員，那么這個郵遞員是個不認識字的“傻瓜”--要他去送信，他不知道直接根據(jù)信件上的地址將信件送給收信人，只會拿著信分發(fā)給所有的人，然后讓接收的人根據(jù)地址信息來判斷是不是自己的!而交換機則是一個“聰明”的郵遞員--交換機擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。 交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上，當控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。 目的MAC若不存在，交換機才廣播到所有的端口，接收端口回應后交換機會“學習”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表中。 網(wǎng)絡(luò)層：產(chǎn)品代表路由器。 路由器——路由器Router，工作在網(wǎng)絡(luò)層（第三層），所有路由器都有自己的操作系統(tǒng)來維持，并且需要人員調(diào)試，否則不能工作。 路由器沒有那么多接口，主要用來進行網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)的連接。 簡單的說路由器把數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到另一個網(wǎng)絡(luò)，這個過程就叫路由。 路由器不僅能像交換機一樣隔離沖突域，而且還能檢測廣播數(shù)據(jù)包，并丟棄廣播包來隔離廣播域，有效的擴大了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。 在路由器中記錄著路由表，路由器以此來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的通訊。 路由器的介入可以交換機劃分的VLAN實現(xiàn)互相通訊。 傳輸層傳輸層，負責分割、組合數(shù)據(jù)，實現(xiàn)端到端的邏輯連接。 數(shù)據(jù)在上三層是整體的，到了這一層開始被分割，這一層分割后的數(shù)據(jù)被稱為段(Segment)。 三次握手(Three-wayhandshake)，面向連接(Connection-Oriented)或非面向連接(Connectionless-Oriented)的服務，流控(Flowcontrol)等都發(fā)生在這一層。 會話層會話層，負責建立、維護、控制會話，區(qū)分不同的會話，以及提供單工(Simplex)、半雙工(Halfduplex)、全雙工(Fullduplex)三種通信模式的服務。 我們平時所知的NFS，RPC,XWindows等都工作在這一層。 表示層表示層，負責數(shù)據(jù)的編碼、轉(zhuǎn)化，確保應用層的正常工作。 這一層，是將我們看到的界面與二進制間互相轉(zhuǎn)化的地方，就是我們的語言與機器語言間的轉(zhuǎn)化。 數(shù)據(jù)的壓縮、解壓，加密、解密都發(fā)生在這一層。 這一層根據(jù)不同的應用目的將數(shù)據(jù)處理為不同的格式，表現(xiàn)出來就是我們看到的各種各樣的文件擴展名。 應用層應用層，很簡單，就是應用程序。 這一層負責確定通信對象，并確保由足夠的資源用于通信，這些當然都是想要通信的應用程序干的事情。 篇二 開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OpenSystemInterconnectionReferenceModel，OSI/RM）是由國際標準化組織（InternationalOrganizationforStandardization，ISO）于1984年制定的國際標準。 “開放”的含義表示只要遵循OSI標準，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方也遵循同一標準的其他任何系統(tǒng)進行通信。 ISO提出OSI參考模型的目的，就是要使在各種終端設(shè)備之間、計算機之間、網(wǎng)絡(luò)之間、操作系統(tǒng)之間以及人們之間相互交換信息的過程能夠逐步實現(xiàn)標準化。 1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述建立計算機網(wǎng)絡(luò)的根本目的就是實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享，而通信則是實現(xiàn)所有網(wǎng)絡(luò)功能的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。 由于信息的類型不同，作用不同，使用的場合和方式也不同，因此對于通信子網(wǎng)的服務要求就大不相同，必須采用不同的技術(shù)手段來滿足這些不同的要求。 那么，怎樣構(gòu)建計算機網(wǎng)絡(luò)的通信功能，才能實現(xiàn)這些不同系統(tǒng)之間，尤其是異種計算機系統(tǒng)之間的相互通信呢？這就是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)要解決的問題。 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)通常采用層次化結(jié)構(gòu)定義計算機網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議、功能及提供的服務。 1.1計算機網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計思想人與人在日常生活中相互交流時，都不知不覺地遵守了一定的約定，幾個人聊天會圍繞一個共同的話題，如果某個人對這個話題不了解或是聽不懂別人所說的語言，那他便不能參與交流。 計算機網(wǎng)絡(luò)中計算機與計算機之間的交流，各計算機也必須遵守一些事先約定好的規(guī)則，如果網(wǎng)絡(luò)中某臺計算機不遵守這一規(guī)則，則該計算機就不能與其他計算機進行交流，如果用網(wǎng)絡(luò)術(shù)語來說就是不能進行數(shù)據(jù)交換。 為了使計算機之間能夠順利地進行交流，人們?yōu)槠渲贫讼鄳囊?guī)則，設(shè)計了計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。分層概念舉例例如，人與人的“通信”可分多個層次，這里簡單的分為3個相關(guān)的層次：認識層、語言層、傳輸層。假設(shè)讓一講方言的家庭主婦與一不懂方言的大學教授進行如表3-1所示的“通信”； 篇三 OSI參考模型 OSI RM：開放系統(tǒng)互連參考模型（open systeminterconnection reference model）OSI參考模型具有以下優(yōu)點： 簡化了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)操作； 提供設(shè)備間的兼容性和標準接口； 促進標準化工作； 結(jié)構(gòu)上可以分隔； 易于實現(xiàn)和維護。 20世紀60年代以來，計算機網(wǎng)絡(luò)得到了飛速增長。各大廠商為了在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域占據(jù)主導地 位，紛紛推出了各自的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系和標準，如IBM公司的SNA，Novell IPX/SPX協(xié)議，Apple公司的AppleTalk協(xié)議，DEC公司的DECnet，以及廣泛流行的TCP/IP協(xié)議。同時，各大廠商針對自己的協(xié)議生產(chǎn)出了不同的硬件和軟件。各個廠商的共同努力促進了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類的迅速增長。但由于多種協(xié)議的并存，也使網(wǎng)絡(luò)變得越來越復雜；而且，廠商之間的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大部分不能兼容，很難進行通信。 為了解決網(wǎng)絡(luò)之間的兼容性問題，幫助各個廠商生產(chǎn)出可兼容的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，國際標準化組織ISO于1984年提出了OSI RM（OpenSystem Interconnection Reference Model，開放系統(tǒng)互連參考模型）。OSI 參考模型很快成為計算機網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)模型。在設(shè)計OSI 參考模型時，遵循了以下原則：各個層之間有清晰的邊界，實現(xiàn)特定的功能；層次的劃分有利于國際標準協(xié)議的制定；層的數(shù)目應該足夠多，以避免各個層功能重復。 OSI分層 通常OSI參考模型第一層到第三層稱為底層（lower layer），又叫介質(zhì)層（media layer），底層負責數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳送，網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備往往位于下三層，以硬件和軟件的方式來實現(xiàn)。OSI參考模型的第五層到第七層稱為高層（upper layer），又叫住幾層（host layer），高層用于保障數(shù)據(jù)的正確傳輸，以軟件方式來實現(xiàn)。 A. 傳輸層數(shù)據(jù)中加入TCP報頭后得到PDU被稱為segment（數(shù)據(jù)段）；B. 數(shù)據(jù)段被傳遞給網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層添加IP報頭得到的PDU被稱為packet（數(shù)據(jù)包）；C. 數(shù)據(jù)包被傳遞到數(shù)據(jù)鏈路層，封裝數(shù)據(jù)鏈路層報頭得到的PDU被稱為frame（數(shù)據(jù)幀）；D. 幀被轉(zhuǎn)換為比特，通過網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸。 這種協(xié)議棧向下傳遞數(shù)據(jù)，并添加報頭和報尾的過程稱為封裝，數(shù)據(jù)被封裝并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸后，接收設(shè)備將刪除添加的信息，并根據(jù)報頭中的信息決定如何將數(shù)據(jù)沿協(xié)議棧上傳給合適的應用程序，這個過程稱為解封裝。不同設(shè)備的對等層之間依靠封裝和解封裝來實現(xiàn)相互間的通信。 物理層 物理層功能： 規(guī)定介質(zhì)類型、接口類型、信令類型； 規(guī)范在終端系統(tǒng)之間激活、維護和關(guān)閉物理鏈路的電氣、機械、流程和功能等方面的要求； 規(guī)范電平、數(shù)據(jù)速率、最大傳輸距離和物理接頭等特征。 物理層標準規(guī)定了物理介質(zhì)和用于將設(shè)備與物理介質(zhì)相連的接頭。 如上圖，局域網(wǎng)常用的物理層標準有IEEE指定的以太網(wǎng)標準802.3、令牌總線標準802.4、令牌環(huán)網(wǎng)標準802.5以及美國國家標準組織ANSI的X3T9.5委員會制訂的光纜標準FDDI（fiber distributed data interface，光纖分布式數(shù)據(jù)接口）等。廣域網(wǎng)常用的物理層標準有電子工業(yè)協(xié)會和電信工業(yè)協(xié)會EIA/TIA制定的公共物理層接口標準EIA/TIA-232（即RS-232）、國際電信聯(lián)盟ITU制定的串行線路接口標準V.24和V.35、以及有關(guān)各種數(shù)字接口的物理和電氣特性的標準G.703等。