OSI参考模型

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第一个网络体系结构,即系统网络体系结构(SNA,System Network Architecture)于1974年,由IBM公司提出,此后,许多公司纷纷提出各自的网络体系结构。这些网络体系结构虽然都是采用了分层技术,但是层次的划分、功能分配与采用的技术均不同。随着信息技术的飞速发展,各种计算机的联网和各种计算机网络的互联成为迫切需要解决的问题。OSI模型正式在这样的背景下提出的。

国际标准化组织(ISO)于1981年提出了一个开放系统互连(OSI)基本参考模型,如图1所示。
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图1 OSI参考模型

OSI将整个网络分为7个层次,故俗称七层协议。其中,低3层是依赖网络的,涉及两个系统连接在一起所使用的数据通信网的相关协议,实现通信子网功能;第4层在低三层服务的支持下,向面向应用的高层提供屏蔽底层细节的信息交换服务;5至7层是面向应用的高层协议,涉及允许两个终端用户通过进程进行交互,属于操作系统提供的服务,实现的是资源子网的功能。 在该模型中,每个层的功能以协议形式进行描述,协议定义了某层与另一个系统对等层的通信所使用的规则和约定。

OSI各层及功能简单介绍如下:

①物理层:参考模型的最底层,该层是网络通信的数据传输介质,由连接不同结点的电缆与设备共同组成。物理层的主要功能是:利用传输介质为数据链路层提供物理连接,以实现数据流的透明传输。

②数据链路层:参考模型的第2层,功能是在物理层提供的服务基础上,在通信的实体间建立数据链路连接,传输以“帧”为单位的数据包,并采用差错控制与流量控制方法,使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。

③网络层:参考模型的第3层,其主要功能是为数据在结点之间传输创建逻辑链路,通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径,以实现拥塞控制、网络互连等功能。

④传输层:参考模型的第4层,其主要功能是向用户提供可靠的端到端(End-to-End)服务,它从会话层接受数据,并且在必要时把它分成较小的单元,传递给网络层,并确保到达对方的各段信息正确无误。

⑤会话层:参考模型的第5层,其主要功能是负责维护结点的会话进程之间的通信,以及提供管理数据交换等功能。

⑥表示层:参考模型的第6层,其主要功能是处理两个通信系统中交换信息的表示方式,主要包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。

⑦应用层:参考模型的最高层,其主要功能是为应用软件提供各种服务,如文件服务器、数据库服务、电子邮件与其他网络服务等。