【转】OSI TCP/IP 浅析

OSI七层模型及各层功能概述 第一层:物理层在OSI参考模型中,物理层是参考模型的最低层,也是OSI模型的第一层。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,实现比特流的透明传输。物理层的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送,尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异,使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。第二层:数据链路层数据链路层(Data Link Layer)是OSI模型的第二层,负责建立和管理节点间的链路。在计算机网络中由于各种干扰的存在,导致物理链路是不可靠的。 阅读详情

OSI是Open System Interconnect的缩写,意为开放式系统互联。国际标准组织(国际标准化组织)制定了OSI模型。这个模型把网络通信的工作分为7层,分别是物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层。

 

一:网络协议
    在计算机网络系统中,为了保证通信双方能正确而自动地进行数据通信,针对通信过程的各种情况,制定了一整套约定——网络系统的通信协议。网络协议是计算机网络不可缺少的组成部分。
    1: 协议的定义
      简单地说,协议是指通信双方必须遵循的、控制信息交换的规则的集合,是一套语义和语法规则,用来规定有关功能部件在通信过程中的操作,它定义了数据发送和接收工作中必经的过程。协议规定了网络中使用的格式、定时方式、顺序和检错。
    2: 协议的组成
      一般说,一个网络协议主要由语法、语义和同步三个要素组成。
      语法指数据与控制信息的结构或格式,确定通信时采用的数据格式,编码及信号电平等。
      语义由通信过程的说明构成,它规定了需要发出何种控制信息完成何种动作以及做出何种应答,对发布请求、执行动作、以及返回应答予以解释,并确定用于协调和差错处理的控制信息。
      同步是对事件实现顺序的详细说明,指出事件的顺序以及速度匹配。
    3: 协议的特点
        现代计算机网络采用高度结构化的设计和实现技术,是用分层或协议分层来组织的。每一层和相邻层有接口,较低层通过接口向它的上一层提供服务,但这一服务的实现细节对上层是屏蔽的。较高层又是在较低层提供的低级服务的基础上实现更高级的服务。
        网络系统体系结构是有层次的,通信协议也被分为多个层次,在每个层次内又可分成若干子层次,协议各层次有高低之分。
        只有通信协议有效,才能实现系统内各种资源共享。如果通信协议不可靠就会造成通信混乱和中断。
        在设计和选择协议时,不仅要考虑网络系统的拓扑结构、信息的传输量、所采用的传输技术、数据存取方式,还要考虑到其效率、价格和适应性等问题。

二:OSI参考模型
    1: OSI参考模型的分层结构
        在这个OSI七层模型中,每一层都为其上一层提供服务、并为其上一层提供一个访问接口或界面。
        不同主机之间的相同层次称为对等层。如主机A中的表示层和主机B中的表示层互为对等层、主机A中的会话层和主机B中的会话层互为对等层等。
        对等层之间互相通信需要遵守一定的规则,如通信的内容、通信的方式,我们将其称为协议(Protocol)。
        我们将某个主机上运行的某种协议的集合称为协议栈。主机正是利用这个协议栈来接收和发送数据的。
        OSI参考模型通过将协议栈划分为不同的层次,可以简化问题的分析、处理过程以及网络系统设计的复杂性。
        OSI参考模型的提出是为了解决不同厂商、不同结构的网络产品之间互连时遇到的不兼容性问题。但是该模型的复杂性阻碍了其在计算机网络领域的实际应用。 
    2: OSI参考模型中各层的作用
        1):物理层(Physical Layer)
        物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性,如指定电压大小、线路速率和电缆的引脚数。
        简单的说,物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。
        该层为上层协议提供了一个传输数据的物理媒体。
        在这一层,数据的单位称为比特(bit)。

        属于物理层定义的典型规范代表包括:EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。
        设备:RJ-45 、各种电缆 、串口 、并口 、接线设备。
        网络接口卡(NIC)来实现。它的接收器,通过的介质由 NIC 附带。由于网络由串行端口组成,物理层也可以包括低层网络软件定义如何将串行比特流分解成数据包。
        关键字:网卡、比特、中继器、集线器。

        2):数据链路层(Data Link Layer)
        使用 MAC 地址提供对介质的访问。
        执行错误检测,但不纠正。
        数据链路层位于物理层与网络层之间。它将物理层提供的可能出错的物理连接改造成逻辑上无差错的数据链路,并对物理层的原始数据进行数据封装 .7.Qx 。
        数据链路层中的数据封装是指:封装的数据信息中,包含了地址段和数据段。地址段含有发送节点和接收节点的地址,控制段用来表示数格连接帧的类型,数据段包含实际要传输的数据。
        数据链路层主要功能在两个网络实体之间提供数据链路连接的建立、维持和释放管理。构成数据链路数据单元(帧),并对帧定界、同步、收发顺序的控制。
        传输过程中的流量控制(Flow 57g Control),差错检测(Error Detection)和差错控制(Error control)等方面,只提供导线的一端到另一端的数据传输 。

        在这一层,数据的单位称为帧(frame)。
        协议:ATM、IEEE 802.2、帧中继(Frame Relay)、HDLC(High-Level Data Link Control,HDLC)等。
        关键字:帧,交换机,网桥。

        3):网络层(Network Layer)
        为传输层的数据传输提供建立、维护和终止网络连接的手段,把上层来的数据组织成数据包在节点之间进行交换传送,并且负责路由控制和拥塞控制。 
        提供逻辑寻址,以便进行路由选择。网络层提供路由和寻址的功能,使两终端系统能够互连,并且具有一定的拥塞控制和流量控制的能力。
        TCP/IP 协议体系中的网络层功能由IP协议规定和实现,故又称 IP 层。

        IP 寻址和子网,实现路径的判断。
        ICMP 网际控制报文协议,回应的内容重点掌握。
        ARP 地址解析协议
        RARP 反向地址解析协议
        IP 路由选择配置任务:
        RIP 的配置与使用:
        RIP 协议
        协议:IP、IPX 、X.25 aXuh
        设备:路由器(Router) 、三层交换机(Switch)
        关键字:报文,路由器。

        4):传输层(Transport Layer)
        提供可靠或不可靠的传输。
        在重传之前执行错误纠正。
        功能:分段,建立连接,传输数据,窗口技术,确认技术 。
        传输层是 OSI 中最重要,最关键的一层,是唯一负责总体的数据传输和数据控制的一层.传输层提供端到端的交换数据的机制.传输层对会话层等高三层提供可靠的传输服务,对网络层提供可靠的目的地站点信息.

        传输层的主要功能:
        为端到端连接提供可靠的传输服务. 
        为端到端连接提供流量控制,差错控制,服务质量(Quality of Service,QoS)等管理服务.
        具有传输层功能的协议:TCP 、SPX 、NetBIOS

        5):会话层(Session Layer)
        会话层管理主机之间的会话进程,即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。
        会话层协议的代表包括:NetBIOS、ZIP(AppleTalk区域信息协议)等。

        6):表示层(Presentation Layer)
        表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。
        表示层协议的代表包括:ASCII、ASN.1、JPEG、MPEG等。
        表示层的主要功能:数据语法转换 、语法表示 连接管理 、数据处理 、数据加密 、数据压缩 mmw

        7):应用层(Application Layer)
        应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口,提供用户接口。
        应用层协议的代表包括:Telnet、FTP、HTTP、SNMP等

    3: OSI参考模型中的数据封装过程
        DATA 当一台主机需要传送用户的数据(DATA)时,数据首先通过应用层的接口进入应用层。
        AH+DATA 在应用层,用户的数据被加上 应用层的报头(Application Header,AH),形成应用层协议数据单元(Protocol Data Unit,PDU),然后被递交到下一层-表示层。
        PH+AH+DATA 表示层并不"关心"上层-应用层的数据格式而是把整个应用层递交的数据包看成是一个整体进行封装,即加上表示层的报头(Presentation Header,PH)。然后,递交到下层-会话层。
        SH+PH+AH+DATA 会话层给上层递交下来的数据加上自己的报头。会话层报头(Session Header,SH)
        TH+SH+PH+AH+DATA 传输层给上层递交下来的数据加上自己的报头。传输层报头(Transport Header,TH)
        NH+TH+SH+PH+AH+DATA 网络层给上层递交下来的数据加上自己的报头。网络层报头(Network Header,NH)
        DH+NH+TH+SH+PH+AH+DATA+DT 数据链路层给上层递交下来的数据加上自己的报头。数据链路层报头(Data link Header,DH),同时数据链路层还要给网络层递交的数据加上数据链路层报尾(Data link Termination,DT)形成最终的一帧数据。

        当一帧数据通过物理层传送到目标主机的物理层时,该主机的物理层把它递交到上层-数据链路层。数据链路层负责去掉数据帧的帧头部DH和尾部DT(同时还进行数据校验)。如果数据没有出错,则递交到上层-网络层。
        同样,网络层、传输层、会话层、表示层、应用层也要做类似的工作。
        最终,原始数据被递交到目标主机的具体应用程序中。

三:TCP/IP参考模型
    1:TCP/IP参考模型的层次结构
        TCP/IP参考模型分为四个层次:应用层、传输层、网络互连层和主机到网络层
        1):主机到网络层
        实际上TCP/IP参考模型没有真正描述这一层的实现,只是要求能够提供给其上层-网络互连层一个访问接口,以便在其上传递IP分组。
        由于这一层次未被定义,所以其具体的实现方法将随着网络类型的不同而不同。

        2、网络互连层
        网络互连层是整个TCP/IP协议栈的核心。它的功能是把分组发往目标网络或主机。同时,为了尽快地发送分组,可能需要沿不同的路径同时进行分组传递。因此,分组到达的顺序和发送的顺序可能不同,这就需要上层必须对分组进行排序。
        网络互连层定义了分组格式和协议,即IP协议(Internet Protocol)。
        网络互连层除了需要完成路由的功能外,也可以完成将不同类型的网络(异构网)互连的任务。除此之外,网络互连层还需要完成拥塞控制的功能。

        3、传输层
        在TCP/IP模型中,传输层的功能是使源端主机和目标端主机上的对等实体可以进行会话。在传输层定义了两种服务质量不同的协议。即:传输控制协议 TCP(transmission control protocol)和用户数据报协议UDP(user datagram protocol)。
        TCP协议是一个面向连接的、可靠的协议。它将一台主机发出的字节流无差错地发往互联网上的其他主机。在发送端,它负责把上层传送下来的字节流分成报文段并传递给下层。在接收端,它负责把收到的报文进行重组后递交给上层。TCP协议还要处理端到端的流量控制,以避免缓慢接收的接收方没有足够的缓冲区接收发送方发送的大量数据。
        UDP协议是一个不可靠的、无连接协议,主要适用于不需要对报文进行排序和流量控制的场合。

        4、应用层
        TCP/IP模型将OSI参考模型中的会话层和表示层的功能合并到应用层实现。
        应用层面向不同的网络应用引入了不同的应用层协议。其中,有基于TCP协议的,如文件传输协议(File Transfer Protocol,FTP)、虚拟终端协议(TELNET)、超文本链接协议(Hyper Text Transfer Protocol,HTTP),也有基于UDP协议的,如简.

    2: TCP/IP报文格式
        1):IP报文格式
        IP协议是TCP/IP协议族中最为核心的协议。
        它提供不可靠、无连接的服务,也即依赖其他层的协议进行差错控制。
        在局域网环境,IP协议往往被封装在以太网帧中传送。
        而所有的TCP、UDP、ICMP、IGMP数据都被封装在IP数据报中传送。
        2):TCP数据段格式
        TCP是一种可靠的、面向连接的字节流服务。
        源主机在传送数据前需要先和目标主机建立连接。
        然后,在此连接上,被编号的数据段按序收发。
        同时,要求对每 个数据段进行确认,保证了可靠性。
        如果在指定的时间内没有收到目标主机对所发数据段的确认,源主机将再次发送该数据段。
        3):UDP数据段格式
        UDP是一种不可靠的、无连接的数据报服务。
        源主机在传送数据前不需要和目标主机建立连接。数据被冠以源、目标端口号等UDP报头字段后直接发往目的主机。
        这时,每个数据段的可靠性依靠上层协议来保证。在传送数据较少、较小的情况下,UDP比TCP更加高效。

    3: 套接字
        在每个TCP、UDP数据段中都包含源端口和目标端口字段。
        有时,我们把一个IP地址和一个端口号合称为一个套接字(Socket),而一个套接字对(Socket pair)可以唯一地确定互连网络中每个TCP连接的双方(客户IP地址、客户端口号、服务器IP地址、服务器端口号)。

        不同的应用层协议可能基于不同的传输层协议,
        如FTP、TELNET、SMTP协议基于可靠的TCP协议。
        TFTP、SNMP、RIP基于不可靠的UDP协议。

 

 

 

 

百度百科。

1.开放系统互连(OpenSystemInterconnect)

 

OSI

百科名片

OSI是Open System Interconnect的缩写,意为开放式系统互联。国际标准组织(国际标准化组织)制定了OSI模型。这个模型把网络通信的工作分为7层,分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

简介

  OSI/RM即Open System Interconnection Reference Model开放系统互连基本参考模型。开放,是指非垄断的。系统是指现实的系统中与互联有关的各部分。

 

OSI 参考模型表格

  

具体7层

数据格式

功能与连接方式

典型设备

应用层 Application

 

网络服务与使用者应用程序间的一个接口

 

表示层 Presentation

 

数据表示、数据安全、数据压缩

 

会话层 Session

 

建立、管理和终止会话

 

传输层 Transport

数据组织成数据段Segment)

用一个寻址机制来标识一个特定的应用程序(端口号)

 

网络层 Network

分割和重新组合数据包Packet

基于网络层地址(IP地址)进行不同网络系统间的路径选择

路由器

数据链路层 Data Link

将比特信息封装成数据帧Frame

在物理层上建立、撤销、标识逻辑链接和链路复用 以及差错校验等功能。通过使用接收系统的硬件地址或物理地址来寻址

网桥、交换机

物理层Physical

传输比特(bit)流

建立、维护和取消物理连接

网卡、中继器和集线器

OSI的设计目的

  OSI模型的设计目的是成为一个所有销售商都能实现的开放网路模型,来克服使用众多私有网络模型所带来的困难和低效性。OSI是在一个备受尊敬的国际标准团体的参与下完成的,这个组织就是ISO(国际标准化组织)。什么是OSI,OSI是Open System Interconnection 的缩写,意为开放式系统互联参考模型。在OSI出现之前,计算机网络中存在众多的体系结构,其中以IBM公司的SNA(系统网络体系结构)和DEC公司的DNA(Digital Network Architecture)数字网络体系结构最为著名。为了解决不同体系结构的网络的互联问题,国际标准化组织ISO(注意不要与OSI搞混)于1981年制定了开放系统互连参考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)。这个模型把网络通信的工作分为7层,它们由低到高分别是物理层(Physical Layer),数据链路层(Data Link Layer),网络层(Network Layer),传输层(Transport Layer),会话层(Session Layer),表示层(Presentation Layer)和应用层(Application Layer)。第一层到第三层属于OSI参考模型的低三层,负责创建网络通信连接的链路;第四层到第七层为OSI参考模型的高四层,具体负责端到端的数据通信。每层完成一定的功能,每层都直接为其上层提供服务,并且所有层次都互相支持,而网络通信则可以自上而下(在发送端)或者自下而上(在接收端)双向进行。当然并不是每一通信都需要经过OSI的全部七层,有的甚至只需要双方对应的某一层即可。物理接口之间的转接,以及中继器与中继器之间的连接就只需在物理层中进行即可;而路由器与路由器之间的连接则只需经过网络层以下的三层即可。总的来说,双方的通信是在对等层次上进行的,不能在不对称层次上进行通信。

  OSI 标准制定过程中采用的方法是将整个庞大而复杂的问题划分为若干个容易处理的小问题,这就是分层的体系结构办法。在OSI中,采用了三级抽象,既体系结构,服务定义,协议规格说明。

  为方便记忆可以将七层从高到低视为:All People Seem To Need Data Processing.每一个大写字母与七层名称头一个字母相对应。

OSI划分层次的原则

  网络中各结点都有相同的层次

  不同结点相同层次具有相同的功能

  同一结点相邻层间通过接口通信

  每一层可以使用下层提供的服务,并向上层提供服务

  不同结点的同等层间通过协议来实现对等层间的通信

OSI/RM分层结构

  对等层实体间通信时信息的流动过程

  对等层通信的实质:

  对等层实体之间虚拟通信;下层向上层提供服务;实际通信在最底层完成在发送方数据由最高层逐渐向下层传递,到接收方数据由最低层逐渐向高层传递.

  协议数据单元PDU

  SI参考模型中,对等层协议之间交换的信息单元统称为协议数据单元(PDU,Protocol Data Unit)。

  而传输层及以下各层的PDU另外还有各自特定的名称:

  传输层——数据段(Segment)

  网络层——分组(数据包)(Packet)

  数据链路层——数据帧(Frame)

  物理层——比特(Bit)

OSI的七层结构

  第一层:物理层(PhysicalLayer)

  规定通信设备的机械的、电气的、功能的和过程的特性,用以建立、维护和拆除物理链路连接。具体地讲,机械特性规定了网络连接时所需接插件的规格尺寸、引脚数量和排列情况等;电气特性规定了在物理连接上传输bit流时线路上信号电平的大小、阻抗匹配、传输速率距离限制等;功能特性是指对各个信号先分配确切的信号含义,即定义了DTE和DCE之间各个线路的功能;过程特性定义了利用信号线进行bit流传输的一组操作规程,是指在物理连接的建立、维护、交换信息时,DTE和DCE双方在各电路上的动作系列。

  在这一层,数据的单位称为比特(bit)。

  属于物理层定义的典型规范代表包括:EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。

  物理层的主要功能: 

   为数据端设备提供传送数据的通路,数据通路可以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒体连接而成.一次完整的数据传输,包括激活物理连接,传送数据,终止物理连接.所谓激活,就是不管有多少物理媒体参与,都要在通信的两个数据终端设备间连接起来,形成一条通路.

  传输数据.物理层要形成适合数据传输需要的实体,为数据传送服务.一是要保证数据能在其上正确通过,二是要提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(BIT)数),以减少信道上的拥塞.传输数据的方式能满足点到点,一点到多点,串行或并行,半双工或全双工,同步或异步传输的需要.

  完成物理层的一些管理工作.

  物理层的主要设备:中继器、集线器。

  第二层:数据链路层(DataLinkLayer)

   在物理层提供比特流服务的基础上,建立相邻结点之间的数据链路,通过差错控制提供数据帧(Frame)在信道上无差错的传输,并进行各电路上的动作系列。 

  数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括:物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。

  在这一层,数据的单位称为帧(frame)。

  数据链路层协议的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。

  链路层的主要功能:

  链路层是为网络层提供数据传送服务的,这种服务要依靠本层具备的功能来实现。链路层应具备如下功能:

  链路连接的建立,拆除,分离。

  帧定界和帧同步。链路层的数据传输单元是帧,协议不同,帧的长短和界面也有差别,但无论如何必须对帧进行定界。

  顺序控制,指对帧的收发顺序的控制。

  差错检测和恢复。还有链路标识,流量控制等等.差错检测多用方阵码校验和循环码校验来检测信道上数据的误码,而帧丢失等用序号检测.各种错误的恢复则常靠反馈重发技术来完成。

  数据链路层主要设备:二层交换机、网桥

  第三层是网络层(Network layer)

   在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路,也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点, 确保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包,包中封装有网络层包头,其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。

  如果你在谈论一个IP地址,那么你是在处理第3层的问题,这是“数据包”问题,而不是第2层的“帧”。IP是第3层问题的一部分,此外还有一些路由协议和地址解析协议(ARP)。有关路由的一切事情都在第3层处理。地址解析和路由是3层的重要目的。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。

  在这一层,数据的单位称为数据包(packet)。

  网络层协议的代表包括:IP、IPX、OSPF等。

  网络层主要功能:

   网络层为建立网络连接和为上层提供服务,应具备以下主要功能:路由选择和中继;激活,终止网络连接;在一条数据链路上复用多条网络连接,多采取分时复用技术;差错检测与恢复;排序,流量控制;服务选择;网络管理;网络层标准简介。

  网络层主要设备:路由器

  第四层是处理信息的传输层(Transport layer)

   第4层的数据单元也称作数据包(packets)。但是,当你谈论TCP等具体的协议时又有特殊的叫法,TCP的数据单元称为段(segments)而UDP协议的数据单元称为“数据报(datagrams)”。这个层负责获取全部信息,因此,它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。第4层为上层提供端到端(最终用户到最终用户)的透明的、可靠的数据传输服务。所谓透明的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节。

  传输层协议的代表包括:TCP、UDP、SPX等。

  传输层是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次,具有缓冲作用。当网络层服务质量不能满足要求时,它将服务加以提高,以满足高层的要求;当网络层服务质量较好时,它只用很少的工作。传输层还可进行复用,即在一个网络连接上创建多个逻辑连接。

  传输层也称为运输层。传输层只存在于端开放系统中,是介于低3层通信子网系统和高3层之间的一层,但是很重要的一层。因为它是源端到目的端对数据传送进行控制从低到高的最后一层。

  有一个既存事实,即世界上各种通信子网在性能上存在着很大差异。例如电话交换网、分组交换网、公用数据交换网、局域网等通信子网都可互连,但它们提供的吞吐量、传输速率、数据延迟通信费用各不相同。对于会话层来说,却要求有一性能恒定的界面。传输层就承担了这一功能。它采用分流/合流、复用/介复用技术来调节上述通信子网的差异,使会话层感受不到。

  此外传输层还要具备差错恢复、流量控制等功能,以此对会话层屏蔽通信子网在这些方面的细节与差异。传输层面对的数据对象已不是网络地址和主机地址,而是和会话层的界面端口。上述功能的最终目的是为会话提供可靠的、无误的数据传输。传输层的服务一般要经历传输连接建立阶段、数据传送阶段、传输连接释放阶段3个阶段才算完成一个完整的服务过程。而在数据传送阶段又分为一般数据传送和加速数据传送两种。传输层服务分成5种类型。基本可以满足对传送质量、传送速度、传送费用的各种不同需要.

  第五层是会话层(Session layer)

   这一层也可以称为会晤层或对话层,在会话层及以上的高层次中,数据传送的单位不再另外命名,统称为报文。会话层不参与具体的传输,它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。

  会话层提供的服务可使应用建立和维持会话,并能使会话获得同步。会话层使用校验点可使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信。这种能力对于传送大的文件极为重要。会话层、表示层、应用层构成开放系统的高3层,面对应用进程提供分布处理,对话管理,信息表示,恢复最后的差错等。会话层同样要担负应用进程服务要求,而运输层不能完成的那部分工作,给运输层功能差距以弥补。主要的功能是对话管理,数据流同步和重新同步。要完成这些功能,需要由大量的服务单元功能组合,已经制定的功能单元已有几十种。现将会话层主要功能介绍如下.

  为会话实体间建立连接、为给两个对等会话服务用户建立一个会话连接,应该做如下几项工作:

  将会话地址映射为运输地址;选择需要的运输服务质量参数(QOS);对会话参数进行协商;识别各个会话连接;传送有限的透明用户数据;数据传输阶段。

  这个阶段是在两个会话用户之间实现有组织的,同步的数据传输.用户数据单元为SSDU,而协议数据单元为SPDU。会话用户之间的数据传送过程是将SSDU转变成SPDU进行的。

  连接释放

  连接释放是通过"有序释放"、"废弃"、"有限量透明用户数据传送"等功能单元来释放会话连接的。会话层标准为了使会话连接建立阶段能进行功能协商,也为了便于其它国际标准参考和引用,定义了12种功能单元。各个系统可根据自身情况和需要,以核心功能服务单元为基础,选配其他功能单元组成合理的会话服务子集。会话层的主要标准有"DIS8236:会话服务定义"和"DIS8237:会话协议规范"。

  第六层是表示层(Presentation layer)

   这一层主要解决用户信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法,转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩, 加密和解密等工作都由表示层负责。例如图像格式的显示,就是由位于表示层的协议来支持。

  第七层应用层(Application layer)

   应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。

  应用层协议的代表包括:Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

  通过 OSI 层,信息可以从一台计算机的软件应用程序传输到另一台的应用程序上。例如,计算机 A 上的应用程序要将信息发送到计算机 B 的应用程序,则计算机 A 中的应用程序需要将信息先发送到其应用层(第七层),然后此层将信息发送到表示层(第六层),表示层将数据转送到会话层(第五层),如此继续,直至物理层(第一层)。在物理层,数据被放置在物理网络媒介中并被发送至计算机 B 。计算机 B 的物理层接收来自物理媒介的数据,然后将信息向上发送至数据链路层(第二层),数据链路层再转送给网络层,依次继续直到信息到达计算机 B 的应用层。最后,计算机 B 的应用层再将信息传送给应用程序接收端,从而完成通信过程。下面图示说明了这一过程。

  OSI 的七层运用各种各样的控制信息来和其他计算机系统的对应层进行通信。这些控制信息包含特殊的请求和说明,它们在对应的 OSI 层间进行交换。每一层数据的头和尾是两个携带控制信息的基本形式。

  对于从上一层传送下来的数据,附加在前面的控制信息称为头,附加在后面的控制信息称为尾。然而,在对来自上一层数据增加协议头和协议尾,对一个 OSI 层来说并不是必需的。

  当数据在各层间传送时,每一层都可以在数据上增加头和尾,而这些数据已经包含了上一层增加的头和尾。协议头包含了有关层与层间的通信信息。头、尾以及数据是相关联的概念,它们取决于分析信息单元的协议层。例如,传输层头包含了只有传输层可以看到的信息,传输层下面的其他层只将此头作为数据的一部分传递。对于网络层,一个信息单元由第三层的头和数据组成。对于数据链路层,经网络层向下传递的所有信息即第三层头和数据都被看作是数据。换句话说,在给定的某一 OSI 层,信息单元的数据部分包含来自于所有上层的头和尾以及数据,这称之为封装。

  例如,如果计算机 A 要将应用程序中的某数据发送至计算机 B ,数据首先传送至应用层。 计算机 A 的应用层通过在数据上添加协议头来和计算机 B 的应用层通信。所形成的信息单元包含协议头、数据、可能还有协议尾,被发送至表示层,表示层再添加为计算机 B 的表示层所理解的控制信息的协议头。信息单元的大小随着每一层协议头和协议尾的添加而增加,这些协议头和协议尾包含了计算机 B 的对应层要使用的控制信息。在物理层,整个信息单元通过网络介质传输。

  计算机 B 中的物理层收到信息单元并将其传送至数据链路层;然后 B 中的数据链路层读取计算机 A 的数据链路层添加的协议头中的控制信息;然后去除协议头和协议尾,剩余部分被传送至网络层。每一层执行相同的动作:从对应层读取协议头和协议尾,并去除,再将剩余信息发送至上一层。应用层执行完这些动作后,数据就被传送至计算机 B 中的应用程序,这些数据和计算机 A 的应用程序所发送的完全相同 。

  一个 OSI 层与另一层之间的通信是利用第二层提供的服务完成的。相邻层提供的服务帮助一 OSI 层与另一计算机系统的对应层进行通信。一个 OSI 模型的特定层通常是与另外三个 OSI 层联系:与之直接相邻的上一层和下一层,还有目标联网计算机系统的对应层。例如,计算机 A 的数据链路层应与其网络层,物理层以及计算机 B 的数据链路层进行通信。

OSI分层的优点

  [1][2](1)人们可以很容易的讨论和学习协议的规范细节。

  (2)层间的标准接口方便了工程模块化。

  (3)创建了一个更好的互连环境。

  (4)降低了复杂度,使程序更容易修改,产品开发的速度更快。

  (5)每层利用紧邻的下层服务,更容易记住个层的功能。

  OSI是一个定义良好的协议规范集,并有许多可选部分完成类似的任务。

  它定义了开放系统的层次结构、层次之间的相互关系以及各层所包括的可能的任务。是作为一个框架来协调和组织各层所提供的服务。

  OSI参考模型并没有提供一个可以实现的方法,而是描述了一些概念,用来协调进程间通信标准的制定。即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框架。

OSI模型与TCP/IP模型的比较

  TCP/IP模型实际上是OSI模型的一个浓缩版本,它只有四个层次:

  1.应用层

  2.运输层

  3.网际层

  4.网络接口层

  与OSI功能相比:

  

  应用层对应着OSI的 应用层 表示层 会话层

  运输层对应着OSI的传输层

  网际层对应着OSI的网络层

  网络接口层对应着OSI的数据链路层和物理层

 

 

OSI与TCP/IP的区别 OSI的概念: Open System Interconnect开放系统互连参考模型,是由ISO(国际标准化组织)定义的。它是个灵活的、稳健的和可互操作的模型,并不是协 议,常用来分析和设计网络体系结构。 OSI模型分为七层: OSI把网络按照层次分为七层,由下到上分别为物理层、数据链路层、网 络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 在TCP/IP协议族中,数据链路层主要有三个目的:     ... 阅读详情

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