開放系統(tǒng)互連OSI模型.ppt

開放系統(tǒng)互連OSI模型,每一層只向它鄰接的上層提供服務(wù)，并且向上層屏蔽如何實(shí)現(xiàn)協(xié)議的具體細(xì)節(jié)。 也就是說每一層只調(diào)用其相鄰下層提供的服務(wù),且只關(guān)心下層提供的服務(wù)接口,而不理會(huì)下層實(shí)現(xiàn)服務(wù)的細(xì)節(jié). 不相鄰的層之間不發(fā)生直接的服務(wù)關(guān)系.,1 物理層,是實(shí)現(xiàn)通信節(jié)點(diǎn)的物理連接。物理層并不是指連接計(jì)算機(jī)的具體的物理設(shè)備或具體的傳輸介質(zhì)，而是指在物理傳輸介質(zhì)之上為數(shù)據(jù)鏈路層提供一個(gè)傳輸原始比特流的物理連接。 物理層接收和發(fā)送一串比特流信息，但不考慮信息的意義和結(jié)構(gòu) 提供建立、維護(hù)和拆除物理鏈路所需的機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程特性。OSI模型中并未定義實(shí)際的物理層協(xié)議，具體的物理層協(xié)議如EIA組織制定的RS-232C協(xié)議、RS-449協(xié)議等、RJ45協(xié)議等。,機(jī)械特性指接口、形狀等。在RS-232C中，規(guī)定采用的連接器接口有25根針，接口形狀為D形。電氣特性包括信號電壓、持續(xù)時(shí)間等。RS-232C規(guī)定，對數(shù)據(jù)信號，以+15V+5V表示“0”，-15V-5V表示“1”，對控制信號，“0”表示“開”，“1”表示“斷”，數(shù)據(jù)速率020Kbps。 功能特性描述物理設(shè)備的功能，如RS-232C的第二根針是用于發(fā)送數(shù)據(jù)的，第三根針是用于接收數(shù)據(jù)的，第四根針表示請求發(fā)送，第五根針表示允許發(fā)送。 規(guī)程特性指事件發(fā)生的合法順序。例如，RS-232C發(fā)送數(shù)據(jù)的順序?yàn)椋旱谒母樦梦唬埱蟀l(fā)送第五根針置位，允許發(fā)送數(shù)據(jù)通過第二根針發(fā)送。,2 數(shù)據(jù)鏈路層,在不太可靠的物理鏈路上實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層的功能是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間二進(jìn)制信息塊的正確傳輸，通過進(jìn)行必要的同步控制、差錯(cuò)控制、流量控制，為網(wǎng)絡(luò)層提供可靠、無錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)信息。,分為兩大類：面向字符的協(xié)議和面向比特的協(xié)議。面向字符的協(xié)議以字符作為傳輸?shù)幕締挝?，并?0個(gè)專用字符控制傳輸過程。這類協(xié)議發(fā)展較早。面向比特的協(xié)議以比特作為傳輸?shù)幕締挝?，它的傳輸效率高，能適應(yīng)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展，已廣泛地應(yīng)用于公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上。 。 字符：數(shù)字、字母和符號的二進(jìn)制編碼。如ASCII字符，美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼American Standard Code for Information Interchange，7位，如#編碼為0100011，共128個(gè)字符，按字節(jié)來存 。,HDLC協(xié)議（高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議，High Level Data Link Control）幀格式 -面向比特的協(xié)議,控制段:表示所使用幀類型以及序列號,3 網(wǎng)絡(luò)層,兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通信通路一般包括許多段鏈路。數(shù)據(jù)鏈路層研究和解決的問題是兩個(gè)相鄰的結(jié)點(diǎn)之間的通信問題，實(shí)現(xiàn)信息在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間透明的無差錯(cuò)的幀級傳輸。它不能解決由多條鏈路組成通路的數(shù)據(jù)傳輸問題。網(wǎng)絡(luò)層解決的問題主要是： 為上一層傳輸層提供服務(wù)。 路由選擇。 流量控制。數(shù)據(jù)鏈路層的流量控制是針對數(shù)據(jù)鏈路相鄰結(jié)點(diǎn)進(jìn)行的。網(wǎng)絡(luò)層的流量控制是對整個(gè)通信子網(wǎng)內(nèi)的流量進(jìn)行控制，是對進(jìn)入分組交換網(wǎng)的通信量進(jìn)行控制。 連接的建立、保持和終止問題。 總之，網(wǎng)絡(luò)層是實(shí)現(xiàn)要在通信子網(wǎng)內(nèi)把報(bào)文分組，從信源結(jié)點(diǎn)（信息起點(diǎn)）送到信宿結(jié)點(diǎn)（信息傳播終點(diǎn)）。 。,理解物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層,物理層-各鏈路上透明地傳送比特流； 數(shù)據(jù)鏈路層-使得相鄰結(jié)點(diǎn)所構(gòu)成的有可能有差錯(cuò)的鏈路能夠傳輸無差錯(cuò)的幀；,網(wǎng)絡(luò)層-是在鏈路層的基礎(chǔ)上提供路由選擇流量控制，防止阻塞和死鎖現(xiàn)象的產(chǎn)生，以及提供網(wǎng)絡(luò)互連功能。 彌補(bǔ)各通信子網(wǎng)提供的有差異和有缺陷的服務(wù)，使兩端的用戶都變成透明的。,4 傳輸層,功能 在網(wǎng)絡(luò)層的基礎(chǔ)上，完成端對端（不同于數(shù)據(jù)鏈路層）的差錯(cuò)糾正和流量控制，并實(shí)現(xiàn)兩個(gè)終端系統(tǒng)間傳遞的分組無差錯(cuò)、無丟失、無重復(fù)、分組順序正確。, 傳輸協(xié)議的分類, A型網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 網(wǎng)絡(luò)連接具有可接受的低差錯(cuò)率和可接受的低故障通知率。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是一個(gè)完善的、可靠的服務(wù)。A型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)條件下，網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)姆纸M不會(huì)丟失和失序。在這種情況下，傳輸層就不需要提供故障恢復(fù)和重新排序的服務(wù) B型網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 網(wǎng)絡(luò)連接具有可接受的低差錯(cuò)率和不可接受的低故障通知率。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是完善的分組傳遞交換，但有網(wǎng)絡(luò)連接釋放或網(wǎng)絡(luò)連接重建問題。 C型網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 網(wǎng)絡(luò)連接具有不可接受的高差錯(cuò)率。C型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量最差，對于這類的網(wǎng)絡(luò)，傳輸協(xié)議要具有對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢錯(cuò)和差錯(cuò)恢復(fù)能力，具有對失序、重復(fù)錯(cuò)誤投遞的分組進(jìn)行檢錯(cuò)和更正能力。,對應(yīng)各類型網(wǎng)絡(luò)服務(wù),OSI定義了一套功能集,包括:,0類到4類共五類傳輸層協(xié)議： 0類協(xié)議 0類協(xié)議是面向A型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的。其功能只是建立一個(gè)簡單的端到端的傳輸連接和在數(shù)據(jù)傳輸階段具有將長數(shù)據(jù)報(bào)文分段傳送的功能。0型協(xié)議沒有差錯(cuò)恢復(fù)和將多條傳輸連接恢復(fù)用到一條網(wǎng)絡(luò)連接上的功能。0類協(xié)議是最簡單的協(xié)議。 1類協(xié)議 1類協(xié)議是面向B型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的。其功能是在0類型協(xié)議的基礎(chǔ)上增加了基本差錯(cuò)恢復(fù)功能。基本差錯(cuò)是指出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接斷開或網(wǎng)絡(luò)連接失敗，或者收到了未被認(rèn)可的傳輸連接數(shù)據(jù)單元。, 2類協(xié)議 2類協(xié)議也是面向A型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的。但2類協(xié)議具有復(fù)用功能，能進(jìn)行對傳輸連接的復(fù)用，協(xié)議具有相應(yīng)的流量控制功能。2類協(xié)議中沒有網(wǎng)絡(luò)連接故障恢復(fù)功能。 3類協(xié)議 3類協(xié)議是面向B型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的。3類協(xié)議的功能既有差錯(cuò)恢復(fù)功能，又有復(fù)用功能。 4類協(xié)議 4類協(xié)議是面向C型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的。4類協(xié)議具有差錯(cuò)檢測，差錯(cuò)恢復(fù)，復(fù)用等功能。它可以在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量差時(shí)保證可靠的數(shù)據(jù)傳輸。4類協(xié)議是最復(fù)雜的協(xié)議。,傳輸層提供的服務(wù),一類是傳輸連接管理，即負(fù)責(zé)建立和在通信完畢時(shí)釋放連接；另一類是數(shù)據(jù)傳送。 連接與傳輸 建立連接。傳輸層的連接以通信子網(wǎng)提供的服務(wù)為基礎(chǔ)。 多路復(fù)用。把幾條傳輸連接在同一條網(wǎng)絡(luò)連接上。 傳輸服務(wù) 網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)包括數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層提供的是虛電路服務(wù)，那么傳輸層能保證對報(bào)文的正確接收，傳輸層協(xié)議同通信子網(wǎng)能構(gòu)成可靠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)。如果網(wǎng)絡(luò)層提供的是數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，傳輸層協(xié)議則必須包括差錯(cuò)校驗(yàn)和差錯(cuò)恢復(fù)。因?yàn)榇藭r(shí)網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)沒有進(jìn)行差錯(cuò)控制、丟失、報(bào)文重復(fù)等處理工作的服務(wù)，可靠性較差。, 端對端通信 傳輸層的協(xié)議都具有端對端的性質(zhì)，其中端被定義為對接傳輸實(shí)體。通過傳輸層提供的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了從一個(gè)傳輸實(shí)體到另一個(gè)傳輸實(shí)體的網(wǎng)絡(luò)連接，所以傳輸層不關(guān)心路徑選擇和中斷。 狀態(tài)報(bào)告和安全保密 傳輸層不僅要為傳輸層用戶提供傳輸層實(shí)體或傳輸連接的狀態(tài)信息，還要提供對發(fā)送者的確認(rèn)、數(shù)據(jù)加密與解密、通過保密的鏈路和結(jié)點(diǎn)路由選擇等安全服務(wù)。,5 高層協(xié)議,會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層構(gòu)成了OSI參考模型的高層。這幾層的標(biāo)準(zhǔn)制定得比較晚，還在完善之中，目前使用得不夠廣泛。, 會(huì)話層 首先它可以象傳輸層一樣支持普通的數(shù)據(jù)傳輸，另外它還提供了許多增值服務(wù)，例如交互式對話管理，允許一路交互、兩路交換和兩路同時(shí)會(huì)話，類似于數(shù)據(jù)通信里的單工、半雙工和全雙工方式；等。 表示層 功能是處理通信進(jìn)程之間交換數(shù)據(jù)的表示方法，包括語法轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、加密與解密、壓縮與解壓縮等。 應(yīng)用層 為用戶提供最直接的服務(wù)，包括虛擬終端、文件傳輸、事務(wù)處理、網(wǎng)絡(luò)管理等大量的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。電子郵件程序、文件傳輸、WWW瀏覽器、多媒體傳輸?shù)榷紝儆趹?yīng)用層的范疇。,各層的功能,物理層：OSI模型的最底層。它提出了網(wǎng)絡(luò)的物理特性，比如連接的電纜類型。這里是二進(jìn)制值0和1的世界，也就是數(shù)據(jù)以信號的電特性（高低電平）來表示。數(shù)據(jù)鏈路層：指明將要發(fā)送的每個(gè)數(shù)據(jù)包的大小、每個(gè)數(shù)據(jù)包的地址以使它們送到指定的接收者那里。也能提供基本的錯(cuò)誤識(shí)別和校正機(jī)制，以確保發(fā)送的數(shù)據(jù)和接收的數(shù)據(jù)一樣。網(wǎng)絡(luò)層：就是告訴數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)怎樣走（術(shù)語叫“路由”）。傳輸層：通過一個(gè)唯一的地址指明計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)（可能就是你的計(jì)算機(jī)），并管理節(jié)點(diǎn)之間的連接。同時(shí)將大的信息分成小塊信息，并在接收節(jié)點(diǎn)將信息重新組合起來。會(huì)話層：在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間建立“會(huì)話”（你理解為談判前的準(zhǔn)備工作也行）。表示層：負(fù)責(zé)把網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)從一種陳述類型轉(zhuǎn)換到另一種類型，也能在數(shù)據(jù)傳輸前將其打亂，并在接收端將其恢復(fù)(就象不同語言之間的翻譯)。應(yīng)用層：OSI的最高層，討論應(yīng)用程序用于同網(wǎng)絡(luò)通信所需要的技術(shù)。在這里，我們可以看到很多熟面孔，比如HTTP（超文本傳輸協(xié)議），F(xiàn)TP（文件傳輸協(xié)議），WAP（無線應(yīng)用協(xié)議），SMTP（簡單郵件協(xié)議）等等。,6 OSI參考模型的特點(diǎn),目前，廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是TCP/IP。OSI參考模型只定義了各層的功能，并未定義每層的具體實(shí)現(xiàn)協(xié)議，其協(xié)議由其它標(biāo)準(zhǔn)來定義，這體現(xiàn)了該模型的靈活性。OSI開放式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的理論指導(dǎo)作用大于其實(shí)際應(yīng)用。,