网络体系结构——ISO/OSI参考模型

前言： ISO/OSI参考模型

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       Early 1980’s ---Mid 1980’s,计算机网络规模与数量的急剧增长.许多不同规格与实现的网络产品之间难以进行互操作,专用系统的严重阻碍了计算机网络的发展.通过对当时已有的计算机网络体系结构进行研究，借鉴其精华之处，于1984年公布了一个标准（文件ISO 7048）

       将网络结构划分为七层：即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每一层均有自己的一套功能集，并与紧邻的上层和下层交互作用。

        OSI 参考模型的每一层都有它自己必须实现的一系列功能，以保证数据报能从源传输到目的地。OSI 参考模型各层的功能如表所示:

1.OSI 的物理层

    物理层协议具有四个特性： 

        机械特性：物理连接所需接插件的规格尺寸、针脚数量和排列情况等

        电气特性：在物理信道上传输比特流时信号电平的大小、数据的编码方式、阻抗大小、传输速率和距离限制等

        功能特性：各个信号线的确切含义，即各个信号线的功能

        规程特性：利用信号线进行比特流传输的一组操作规程，是指在物理连接的建立、维护和交换信息时数据通集市以备之间交换数据顺序

2.数据链路层

        实现两个相邻的机器间的无差错的传输。通过对物理层提供的原始比特流传输服务的加强，向网络层提供服务

        成帧：规定数据链路层最小的数据传送逻辑单位——帧的类型和格式。将从网络层接收的信息分组组成帧后传送给物理层，由物理层传送到对方的数据链路层。

        物理寻址和对网络拓朴的存取

        差错控制：在信息帧中带有校验字段，当接收方收到帧时，按照选定的差错控制方法进行校验，在发现差错时进行差错处理。

        流量控制：协调发送方与接收方的数据流量，使发送速率不要超过接收方速率。

        共享介质环境中的介质访问控制

        链路管理：建立、维持与释放数据链路。

3.网络层

        涉及将源端发出的数据（分组）经各种途径送到目的端，从源端到目的端可能要经过许多的中间节点---互连和路径选择

                    （源网络-目标网络）

        通信子网的最高层，但是处理端到端（主机—主机）数据传输的最低层。

        信息分组的类型和格式

        逻辑寻址

        路由和转发

        拥塞控制

4.传输层 

        为高层数据传输建立、维护与拆除传输连接，实现透明的端到端的传输（主机-主机）

        真正意义上的从源到目标的“端到端”层，源端的某程序与源端的“类似”程序进行对等通信

        屏蔽了上三层 (面向应用) 和下三层（面向数据传输）之间的界限，弥补网络所提供的服务质量的不足，提供可靠的网络服务

        信息的分段（源端）和合并（目标端）

        流量控制和差错恢复

        多路复用

5.会话层

        建立、管理和终结不同机器上的应用程序或进程间的会话

        为表示层提供服务会话(Dialogue)的管理：

         令牌（Token)

        会话的同步

       检查点（Checkpoint

6.表示层

        表示层以下各层只关心可靠的数据传输，而表示层关心的是所传送数据的语法和语义。

        完成语法格式的转换

        不同的计算机可能有不同的内部数据表示（抽象语法），表示层收到应用层传过来的某种语法形式的数据后，将其转换成适合在网络实体间传送的公共语法（传送语法）表示的数据。包括数据表示格式和转换、数据压缩、加密与解密、协议转换等

        与接收方协商所采用的公共语法类型

        表示层对等实体间连接的建立、数据传送与连接释放

7.应用层

        OSI的最高层，也是离用户最近的层，是计算机网络与用户之间的界面

        由若干的应用进程或程序组成。网络通过应用层为用户提供多种网络服务。

        常见应用层服务：

                目录服务

                电子邮件

                文件传输

                虚拟终端 

8.OSI的层间通信

          在同一台计算机的层间交互过程，以及在同一层上不同计算机之间的相互通信过程是相互关联的。 

         每一层向其协议规范中的上层提供服务。 

         每层都与其他计算机中相同层的软件和硬件交换一些信息。

数据封装的例子

        整个过程中的关键：虽然数据的实际传输方向是垂直的，但每一层在进行程序设计时都好象数据是水平传输的。

        例如，当发送方的传输层从会话层得到报文时，它加上一个传输层报头，并把报文发送给接收方的传输层。从发送方传输层的观点来看，实际上把报文传给了本机内的网络层，但这一事实只是不重要的技术细节。如同一位说非通用语的外交官在联合国发言时，他认为自己是在向在座的其他外交官致词。事实上，他仅是在向自己的翻译讲话，也许只有翻译能够明白他在讲什么内容；然而这并不妨碍他和别的外交官交流，因为这仅仅是一个技术细节。 

9.OSI 参考模型每一层数据的名称