计算机知识

发布网友 发布时间：2022-03-24 22:54

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热心网友 时间：2022-03-25 00:24

OSI/RM（Open System Interconnection/Reference Model）——开放系统互连参考模型，1983年ISO颁布的网络体系结构标准。从低到高分七层：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。各层之间相对独立，第N层向N+1层提供服务。
OSI/RM的主要缺点：
OSI模型的层次数量与内容不是最佳的，会话层和表示层这两层几乎是空的，而数据链路层和网络层包含内容太多，有很多的子层插入，每个子层都有不同的功能。OSI模型以及相应的服务定义和协议极其复杂，它们很难实现，有些功能，如缟址、流控制和差错控制，都会在每一层上重复出现，降低了系统的效率。
分层原则
ISO将整个通信功能划分为7个层次,分层原则如下:
网络中各结点都有相同的层次
不同结点的同等层具有相同的功能
同一结点内相邻层之间通过接口通信
每一层使用下层提供的服务,并向其上层提供服务
不同结点的同等层按照协议实现对等层之间的通信
1.物理层： 数据单位——比特，传输方式一般为串行
功能：①提供物理链路所需的机械（设备）、电气（信号）、功能和规程（单工、半双工、全双工）
②为数据链路层提供服务，从数据链路层接收数据，并按规定形式的信号和格式将数据发送。
③向数据链路层提供数据（把比特流还原为数据链路层可以理解的格式）和电路标识、故障状态
及服务质量参数等等
2.数据链路层：为网络层提供服务，从源开放系统的网络层向目的开放系统的网络层传输数据，屏蔽了
物理层的特征。数据单位：帧
数据链路层完成从物理层到网络层的过度、准备工作
功能：①传输管理：为网络层提供低出错率、高可靠性的数据链路
▲②流量控制：协调主机和通信设备之间的数据传输率
此处流量控制相邻节点之间的数据链路层的流量控制
控制对象：数据帧
3.网络层： 处理与寻址和传输有关的管理问题（这里所说的传输有关问题是指提供传输基础、准备工作）
同一LAN内可以省略该层。 数据单位：分组
功能：①路由选择与中断
②控制分组传送系统的操作
▲③控制流量，以防网络过于拥挤
此处流量控制是源节点到目的节点之间整个通信子网的流量，对进入分组交换网的通信量进行控制。
控制对象：数据分组
④建立和撤销网络连接————点对点的连接
⑤对传输层屏蔽低层的传输细节
⑥对数据分段合段，对数据惊醒差错检测和恢复，向传输层报告未恢复的错误
⑦根据传输层的要求来选择服务，实现单链上的多网络连接复用
4.传输层：数据核对和初步整理。数据单位：报文
功能：①建立、维护和撤销传输连接————端对端的连接
▲②控制流量，差错控制（使高层受到的数据几乎完整无差错）
此处的流量控制是源主机到目的主机之间传输实体端到端的流量控制。
控制对象：传输协议数据单元（TPDU）
③选择合适的网络层服务以实现其功能
④提供数据的编号、排序、拼接以及重同步功能
5.会话层： 数据传输的“中间商”角色，负责数据传输的“售后服务”
功能：①提供两进程之间建立、维护和结束会话连接的功能
②管理会话（三种数据流的控制，即一路交互、两路交互和两路同时会话）
③同步，在数据中插入同步点
传输层和会话层一般结合使用
6.表示层：隐藏不同硬件间的差异，使不同计算机互联数据的最终处理，供用户使用
功能：①代表应用层协商数据表示
②完成对传输数据的转化，如格式化、加/解密、压缩/解压
7.应用层：提供OSI用户服务，如事务处理、文件传输、数据检索、网络管理、加密
会话层、表示层、应用层合称高层，数据单位：报文

热心网友 时间：2022-03-25 01:42

OSI参考模型及各层的基本服务功能

OSI参考模型的基本概念
在制定计算机网络标准方面，起着很大作用的两大国际组织是：
国际电报与电话咨询委员会
CCITT，Consultative Committee on International Telegraph and Telephone
国际标准化组织
ISO，International Standards Organization

CCITT与ISO的工作领域是不同的：
CCITT 主要是考虑通信标准的制定
ISO主要是考虑信息处理与网络体系结构

在OSI中 的“开放”是指只要遵循OSI标准，一个系统就可以与位于世界上任何地方、同样遵循同一标准的其它任何系统进行通信；

OSI标准中，采用的是*抽象：
体系结构（architecture）
服务定义（service definition）
协议说明（protocol specification）

体系结构
开放系统的层次结构、层次之间的相互关系及各层所包括的可能的服务；
作为一个框架来协调和组织各层协议的制定；
对网络内部结构最精炼地概括与描述。

服务定义
详细地说明了各层所提供的服务；
某一层的服务就是该层及其以下各层的一种能力；
低层的服务是通过接口向上一层提供的;
各层所提供的服务与这些服务是如何实现的无关；
定义了层与层之间的接口与各层使用的原语，但不涉及接口是具体实现的。

协议说明

OSI标准中的各种协议精确地定义了：
应该发送什么样的控制信息；
如何解释这个控制信息;
协议的规程说明具有最严格的约束。
OSI参考模型只是描述了一些概念，用来协调进程间通信标准的制定；
在OSI的范围内，只有各种的协议是可以被实现的，而各种产品只有和OSI的协议相一致时才能互连；
OSI参考模型并不是一个标准，而是一个在制定标准时所使用的概念性的框架。

OSI参考模型各层的功能
ISO划分七层结构的基本原则：

网中各结点都具有相同的层次；
不同结点的同等层具有相同的功能；
同一结点内相邻层之间通过接口通信；
每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；
不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。

OSI参考模型的研究方法
物理层的主要功能：

利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管
理和释放物理连接；
实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数
据传输服务；
物理层的数据传输单元是比特。

数据链路层的主要功能：

在物理层提供的服务基础上，数据链路层在
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；

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。

网络层的主要功能：

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；
为数据在结点之间传输创建逻辑链路；
实现拥塞控制、网络互连等功能。

传输层的主要功能：

向用户提供可靠端到端（end-to-end）服务；
处理数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题；
传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，是计算机通信体系结构中关键的一层。

会话层的主要功能：

负责维护两个结点之间的传输链接，以便确保点到点传输不中断；
管理数据交换。

表示层的主要功能：
用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式；
数据格式变换；
数据加密与解密；
数据压缩与恢复。

应用层的主要功能:

为应用程序提供了网络服务;
应用层需要识别并保证通信对方的可用性，使得协同工作的应用程序之间的同步;
建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机制。

OSI参考模型的结构及OSI环境的数据传输过程
1、OSI参考模型的结构

2、OSI环境（OSI environment）

3、OSI环境中的数据传输过程

面向连接服务与无连接服务
在网络体系结构中讨论的服务可以分为通信子网对网络中数据传输所提供的服务,与整个网络系统为用户提供的服务；
通信子网的服务是指通信子网对主机间数据传输的效率和可靠性所提供的保证机制；

通信服务可以分为两大类：
面向连接服务（connect-oriented service）
无连接服务（connectless service）

理解网络服务需要注意的问题
面向连接服务与无连接服务对实现服务的传输可靠性与协议复杂性有很大的影响；
根据主机间数据传输的可靠性要求和效率的不同，设计者可以选择面向连接服务与无连接服务的类型；
在网络数据传输的各层，如物理层、数据链路层、网络层与传输层都会涉及面向连接服务与无连接服务的问题。

面向连接服务的特点
面向连接服务的数据传输过程必须经过连接建立、连接维护与释放连接的三个过程；
面向连接服务的在数据传输过程中，各分组可以不携带目的结点的地址；
面向连接服务的传输连接类似一个通信管道，发送者在一端放入数据，接收者从另一端取出数据；
面向连接数据传输的收发数据顺序不变，传输可靠性好，但是协议复杂，信效率不高。

无连接服务的特点
无连接服务的每个分组都携带完整的目的结点地址，各分组在系统中是独立传送的；
无连接服务中的数据传输过程不需要经过连接建立、连接维护与释放连接的三个过程；
数据分组传输过程中，目的结点接收的数据分组可能出现乱序、重复与丢失的现象；
无连接服务的可靠性不好，但是协议相对简单，通信效率较高。

确认和重传机制的特点
网络数据传输的可靠性一般通过确认和重传机制保证；
确认是指数据分组的接收结点在正确地接收到每个分组后，要求向发送结点发回接收分组的确认信息；
在规定的时间内，如果发送结点没有接收到接收结点的确认信息，就认为该数据分组发送失败，发送结点重新发送该数据分组；
确认和重传机制可以提高数据传输的可靠性，但是它需要制定较为复杂的确认和重传协议，并且需要增加网络额外的通信负荷，占用网络带宽。

服务类型与服务质量

通信协议四种类型

面向连接与确认服务；
面向连接与不确认服务；
无连接与确认服务；
无连接与不确认服务；

设计者可以根据不同的通信要求，决定选择不同
的服务类型。

参考资料：http://bbs.isbase.net/thread-14206-1-1.html