初級通信工程師知識點精講之OSI參考模型

       下面是由希賽小編整理的初級通信工程師知識點精講之OSI參考模型，希望能幫助學友們。具體內容如下：

       開放系統(tǒng)互連（OpenSystemInterconnection,OSI）參考模型是由國際標準化組織（ISO）制定的標準化開放式網(wǎng)絡層次結構模型?！伴_放”這個詞表示能使任何兩個遵守參考模型和有關標準的系統(tǒng)進行互連。

       OSI包括了體系結構、服務定義和協(xié)議規(guī)范。OSI的體系結構定義了一個七層模型，用以進行進程間的通信，并作為一個框架來協(xié)調各層標準的制定：OSI的服務定義描述了各層所提供的服務，以及層與層之間的抽象接口和交互用的服務原語；OSI各層的協(xié)議規(guī)范，精確地定義了應當發(fā)送何種控制信息及何種過程來解釋該控制信息。

       需要強調的是，OSI參考模型并非具體實現(xiàn)的描述，它只是一個為制定標準而提供的概念性框架。在OSI中，只有各種協(xié)議是可以實現(xiàn)的，網(wǎng)絡中的設備只有與OSI的有關協(xié)議相一致時才能互連。

       如圖1-6所示，OSl七層模型從下到上分別為物理層（PhysicalLayer,PH）、數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer,DL）、網(wǎng)絡層（NetworkLayer,N）、傳送層（TransportLayer,T）、會話層（SessionLayer,S）、表示層（PresentationLayer,P）和應用層（ApplicationLayer,A）。

       從圖1-6所示的OSI參考模型中可見，整個開放系統(tǒng)環(huán)境由作為信源和信宿的端開放系統(tǒng)及若干中繼開放系統(tǒng)通過物理媒體連接構成。這里的端開放系統(tǒng)和中繼開放系統(tǒng)，都是國際標準OSI7498中使用的術語，它們相當于資源子網(wǎng)中的主機和通信子網(wǎng)中的節(jié)點機（IMP）。只有在主機中才可能需要包含所有七層的功能，而在通信子網(wǎng)中的IMP一般只需要最低三層甚至只要最低兩層的功能就可以了。

       層次結構模型中數(shù)據(jù)的實際傳遞過程如圖1-7所示。圖中發(fā)送進程送給接收進程數(shù)據(jù)，實際上數(shù)據(jù)是經(jīng)過發(fā)送方各層從上到下傳遞到物理媒體；通過物理媒體傳輸?shù)浇邮辗胶螅俳?jīng)過從下到上各層的傳遞，最后到達接收進程。

       數(shù)據(jù)在發(fā)送方從上到下逐層傳遞的過程中，每層都要加上適當?shù)目刂菩畔?，即圖中的H7,H6,…，H1,統(tǒng)稱為報頭。到最底層成為由“0”或“1”組成的數(shù)據(jù)比特流，然后再轉換為電信號在物理媒體上傳輸至接收方。接收方在向上傳遞時的過程正好相反，要逐層剝去發(fā)送方相應層加上的控制信息。

       因接收方的某一層不會收到底下各層的控制信息，而高層的控制信息對于它來說又只是透明的數(shù)據(jù)，所以它只閱讀和去除本層的控制信息，并進行相應的協(xié)議操作。發(fā)送方和接收方的對等實體看到的信息是相同的，就好像這些信息通過虛通信直接傳給了對方一樣。

       各層功能簡要介紹如下。

       ①物理層：定義了為建立、維護和拆除物理鏈路所需的機械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性，其作用是使原始的數(shù)據(jù)比特流能在物理媒體上傳輸。具體涉及接插件的規(guī)格，“0”、“1”信號的電平表示，收發(fā)雙方的協(xié)調等內容。

       ②數(shù)據(jù)鏈路層：比特流被組織成數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)單元（通常稱為幀），并以其為單位進行傳輸，幀中包含地址、控制、數(shù)據(jù)及校驗碼等信息。數(shù)據(jù)鏈路層的主要作用是通過校驗、確認、反饋重發(fā)等手段，將不可靠的物理鏈路改造成對網(wǎng)絡層來說無差錯的數(shù)據(jù)鏈路。數(shù)據(jù)鏈路層還要協(xié)調收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)傳輸速率，即進行流量控制，以防止接收方因來不及處理發(fā)送方來的高速數(shù)據(jù)而導致緩沖器溢出及線路阻塞。

       ③網(wǎng)絡層：數(shù)據(jù)以網(wǎng)絡協(xié)議數(shù)據(jù)單元（分組）為單位進行傳輸。網(wǎng)絡層關心的是通信子網(wǎng)的運行控制，主要解決如何使數(shù)據(jù)分組跨越通信子網(wǎng)從源傳送到目的地的問題，這就需要在通信子網(wǎng)中進行路由選擇。另外，為避免通信子網(wǎng)中出現(xiàn)過多的分組而造成網(wǎng)絡阻塞，需要對流入的分組數(shù)量進行控制。當分組要跨越多個通信子網(wǎng)才能到達H的地時，還要解決網(wǎng)際互連的問題。

       ④傳送層：是第一個端到端，即主機到主機的層次。傳送層提供的端到端的透明數(shù)據(jù)傳送服務，使高層用戶不必關心通信子網(wǎng)的存在，由此用統(tǒng)一的傳送原語書寫的高層軟件便可運行于任何通信子網(wǎng)上》傳送層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。

       ⑤會話層：是進程到進程的層次，其主要功能是組織和同步不同的主機上各種進程間的通信（也稱為對話）。會話層負責在兩個會話層實體之間進行對話連接的建立和拆除。在半雙工情況下，會話層提供一種數(shù)據(jù)權標來控制某一方何時有權發(fā)送數(shù)據(jù)。會話層還提供在數(shù)據(jù)流中插入同步點的機制，使得數(shù)據(jù)傳輸因網(wǎng)絡故障而中斷后，可以不必從頭開始而僅重傳*近一個同步點以后的數(shù)據(jù)。

       ⑥表示層：為上層用戶提供共同的數(shù)據(jù)或信息的語法表示變換。為了讓采用不同編碼方法的通信終端在通信中能相互理解數(shù)據(jù)的內容，可以采用抽象的標準方法來定義數(shù)據(jù)結構，并采用標準的編碼表示形式。表示層管理這些抽象的數(shù)據(jù)結構，并將通信終端內部的表示形式轉換成網(wǎng)絡通信中采用的標準表示形式。數(shù)據(jù)壓縮和加密也是表示層可提供的表示變換功能。

       ⑦應用層：是開放系統(tǒng)互連環(huán)境的較高層。不同的應用層為特定類型的網(wǎng)絡應用提供訪問OSl環(huán)境的手段。網(wǎng)絡環(huán)境下不同主機間的文件傳送訪問和管理（FTAM），傳送標準電子郵件的文電處理系統(tǒng)（MHS），以及使不同類型的終端和主機通過網(wǎng)絡交互訪問的虛擬終端（VT）協(xié)議等都屬于應用層的范疇。

       OSI參考模型最初是為計算機通信網(wǎng)建立的協(xié)議模型，隨著計算機技術與通信技術的相互滲透，其應用范圍已逐漸擴大，成為制定電信網(wǎng)協(xié)議的重要依據(jù)。例如，電信網(wǎng)中分組交換網(wǎng)的X.25協(xié)議、綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)的sa接口協(xié)議、公共信令網(wǎng)的7號信令、用戶接入網(wǎng)的V5接口協(xié)議、電信管理網(wǎng)的Q3接口協(xié)議和SDH傳輸網(wǎng)的ECC協(xié)議等。

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