OSI模型


OSI模型 (简体)

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OSI模型
7 應用層
6 展現層
5 會談層
4 傳輸層
3 網路層
2 資料鏈結層
1 實體層

OSI模型,即開放式通信系統互聯參考模型(Open System Interconnection Reference Model),是國際標準化組織(ISO)提出的一個試圖使各種計算機在世界範圍內互連為網路的標準框架,簡稱OSI。

目錄

歷史

在制定計算機網路標準方面,起著重大作用的兩大國際組織是:國際電報與電話諮詢委員會(CCITT),與國際標準化組織(ISO),雖然它們工作領域不同,但隨著科學技術的發展,通信與信息處理之間的界限開始變得比較模糊,這也成了CCITT和ISO共同關心的領域。1983年,ISO發布了著名的ISO/IEC 7498標準,它定義了網路互聯的7層框架,也就是開放式系統互連參考模型。

層次劃分

OSI將計算機網路體系結構(architecture)劃分為以下七層:

「OSI/RM」是英文「Open Systems Interconnection Reference Model」的縮寫。

第7層 應用層

主條目:應用層

應用層能與應用程式介面溝通,以達至展示給用戶。

第6層 表示層

主條目:表示層

表示層能為不同的用戶端提供數據和信息的語法轉換內碼,使系統能解讀成正確的數據。同時,也能提供壓縮解壓、加密解密。

第5層 會談層

主條目:會談層

會談層用於為通訊雙方制定通訊方式,並建立、拆除會話(雙方通訊)。

第4層 傳輸層

主條目:傳輸層

傳輸層用於控制資料流量,並且進行偵錯及錯誤處理,以確保通訊順利。而傳送端的傳輸層會為封包加上序號,方便接收端把封包重組為有用的資料或檔案。

第3層 網路層

主條目:網路層

網路層為資料傳送的目的地定址,再選擇出傳送資料的最佳路線。

第2層 資料鏈結層

主條目:資料鏈結層

網路上資料封包如何傳送的方式

第1層 實體層

主條目:實體層

實體層定義了所有電子及物理設備的規範。其中特別定義了設備與物理媒介之間的關係,這包括了針腳、電壓、線纜規範、集線器中繼器網卡、主機適配器(在SAN中使用的主機適配器)以及其他的設備的設計定義。因為實體層傳送的是原始的比特數據流,即設計的目的是為了保證當發送時的信號為二進位「1」時,對方接收到的也是二進位「1」而不是二進位「0」。因而就需要定義哪個設備有幾個針腳,其中哪個針腳發送的多少電壓代表二進位「1」或二進位「0」,還有例如一個比特需要持續幾微秒,傳輸信號是否在雙向上同時進行,最初的連接如何建立和最終如何終止等問題。

為了更好理解實體層與資料鏈結層之間的區別,可以把實體層認為是主要是與某個單一設備與傳輸媒介之間的交互有關,而資料鏈結層則更多地關注使用同一個通訊媒介的多個設備(例如,至少兩個設備)之間的互動。實體層的作用是告訴某個設備如何傳送信號至一個通訊媒介,以及另外一個設備如何接收這個信號(大多數情況下它並不會告訴設備如何與通訊媒介相連接)。有些過時的實體層標準如RS-232倒是的確使用物理線纜來控制通訊媒介的接入。

實體層的主要功能和提供的服務如下:

  • 在設備與傳輸媒介之間建立及終止連接。
  • 參與通訊過程使得資源可以在共享的多用戶中有效分配。例如,衝突解決機制和流量控制。
  • 對信號進行調製或轉換使得用戶設備中的數字信號定義能與通道上實際傳送的數字信號相匹配。這些信號可以經由物理線纜(例如銅纜和光纜)或是無線通道傳送。

比喻

將七層比喻為真實世界收發信的兩個老闆的圖。(左為傳輸端,右為接收端。)
  • 7 應用層:老闆
  • 6 展現層:相當於公司中簡報老闆、替老闆寫信的助理
  • 5 會談層:相當於公司中收寄信、寫信封與拆信封的秘書
  • 4 傳輸層:相當於公司中跑郵局的送信職員
  • 3 網路層:相當於郵局中的排序工人
  • 2 資料鏈結層:相當於郵局中的裝拆箱工人
  • 1 實體層:相當於郵局中的搬運工人

影響

OSI是一個定義良好的協議規範集,並有許多可選部分完成類似的任務。
它定義了開放系統的層次結構、層次之間的相互關係以及各層所包括的可能的任務。是作為一個框架來協調和組織各層所提供的服務。
OSI參考模型並沒有提供一個可以實現的方法,而是描述了一些概念,用來協調進程間通信標準的制定。即OSI參考模型並不是一個標準,而是一個在制定標準時所使用的概念性框架。

參見

參考文獻

  • OSI Model協議詳細資料
  • 計算機網路(第三版)(Computer Networks, Third Edition, Andrew S. Tanenbaum) 熊桂喜 王小虎 譯,清華大學出版社,ISBN 7-302-03035-9






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