现代通信网络的分层结构及各层的作用
osi七层模型各层的功能

OSI 七层模型各层的功能。
OSI 七层模型各层的功能。
第七层:应用层数据用户接口,提供用户程序“接口”。
第六层:表示层数据数据的表现形式,特定功能的实现,如数据加密。
第五层:会话层数据允许不同机器上的用户之间建立会话关系,如WINDOWS第四层:传输层段实现网络不同主机上用户进程之间的数与不可靠的传输,传输层的错误检测,流量控制等。
第三层:网络层包提供逻辑地址(IP)、选路,数据从源端到目的端的传输第二层:数据链路层帧将上层数据封装成帧,用MAC 地址访问媒介,错误检测与修正。
第一层:物理层比特流设备之间比特流的传输,物理接口,电气特性等。
下面是对OSI 七层模型各层功能的详细解释:OSI 七层模型OSI 七层模型称为开放式系统互联参考模型OSI 七层模型是一种框架性的设计方法OSI 七层模型通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯,因此其最主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输物理层:O S I 模型的最低层或第一层,该层包括物理连网媒介,如电缆连线连接器。
物理层的协议产生并检测电压络接口卡,你就建立了计算机连网的基础。
换言之,你提供了一个物理层。
尽管物理层不提供纠错服务,但它能够设定数据传输速率并监测数据出错率。
网络物理问题,如电线断开,将影响物理层。
以便发送和接收携带数据的信号。
在你的桌面P C 上插入网数据链路层:O S I 模型的第二层,它控制网络层与物理层之间的通信。
它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。
为了保证传输,从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。
帧是用来移动数据的结构包,它不仅包括原始数据,还包括发送方和接收方的网络地址以及纠错和控制信息。
其中的地址确定了帧将发送到何处,而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。
数据链路层的功能独立于网络和它的节点和所采用的物理层类型,它也不关心是否正在运行Wo r d 、E x c e l 或使用I n t e r n e t 。
通信网中分层的基本概念

通信网中分层的基本概念
通信网络中的分层是基于不同的功能和任务将系统划分为不同层次的概念。
每一层都有自己的特定功能,并通过接口与相邻的层进行通信。
分层的基本概念包括:
1. 层次结构:通信网络按照功能和任务被划分为不同的层次,每个层次负责特定的功能。
层次结构方便了系统的设计、开发和维护。
2. 接口:每一层都有定义了与其他层之间交换信息的接口。
接口规定了消息格式、协议和传输方式等。
3. 协议:协议是各层之间通信和交换信息的规则和约定。
每一层都有自己的协议,通过协议实现了信息的传递和处理。
4. 封装:通信网络中的数据被封装成一个个数据包,在每一层都添加了特定的头部和尾部信息。
数据包从上层逐层封装,直到到达底层进行传输。
5. 分工合作:每一层都负责特定的功能,通过分工合作实现了整个系统的功能。
每一层的任务相对独立,并且在协议的约束下进行工作。
6. 数据传输:分层结构的最底层是物理层,负责数据的传输和接收。
上层的数据通过逐层封装传递到物理层,然后通过物理链路传输到相邻的节点。
通过分层的概念,通信网络可以模块化设计,提高系统的稳定性和可靠性,并且简化了系统的开发和维护。
不同层之间的接口和协议规范化了通信过程,确保了数据的正确和高效传输。
OSI七层模型基础知识及各层常见应用解读

OSI Open Source Initiative(简称OSI,有译作开放源代码促进会、开放原始码组织)是一个旨在推动开源软件发展的非盈利组织。
OSI参考模型(OSI/RM)的全称是开放系统互连参考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM),它是由国际标准化组织ISO提出的一个网络系统互连模型。
它是网络技术的基础,也是分析、评判各种网络技术的依据,它揭开了网络的神秘面纱,让其有理可依,有据可循。
一、OSI参考模型知识要点图表1:OSI模型基础知识速览模型把网络通信的工作分为7层。
1至4层被认为是低层,这些层与数据移动密切相关。
5至7层是高层,包含应用程序级的数据。
每一层负责一项具体的工作,然后把数据传送到下一层。
由低到高具体分为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
第7层应用层—直接对应用程序提供服务,应用程序可以变化,但要包括电子消息传输第6层表示层—格式化数据,以便为应用程序提供通用接口。
这可以包括加密服务第5层会话层—在两个节点之间建立端连接。
此服务包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设置,尽管可以在层4中处理双工方式第4层传输层—常规数据递送-面向连接或无连接。
包括全双工或半双工、流控制和错误恢复服务第3层网络层—本层通过寻址来建立两个节点之间的连接,它包括通过互连网络来路由和中继数据第2层数据链路层—在此层将数据分帧,并处理流控制。
本层指定拓扑结构并提供硬件寻址第1层物理层—原始比特流的传输电子信号传输和硬件接口数据发送时,从第七层传到第一层,接受方则相反。
各层对应的典型设备如下:应用层……………….计算机:应用程序,如,HTTP表示层……………….计算机:编码方式,图像编解码、URL字段传输编码会话层……………….计算机:建立会话,SESSION认证、断点续传传输层……………….计算机:进程和端口网络层…………………网络:路由器,防火墙、多层交换机数据链路层………..网络:网卡,网桥,交换机物理层…………………网络:中继器,集线器、网线、HUB二、OSI基础知识OSI/RM参考模型的提出世界上第一个网络体系结构由IBM公司提出(74年,SNA),以后其他公司也相继提出自己的网络体系结构如:Digital公司的DNA,美国国防部的TCP/IP等,多种网络体系结构并存,其结果是若采用IBM的结构,只能选用IBM的产品,只能与同种结构的网络互联。
osi 各层之间的功能

osi各层之间的功能osi各层之间的功能介绍如下:1.物理层物理层是OSI模型的第一次层,但并不是类似于电缆等物理介质,在这里的功能是为上层提供物理连接,并规定通信节点之间的电气、机械等特征属性。
如规定传输信号的电压,接口设备的类型等。
这层的主要传输为线路、光纤、无线电等。
以比特流(bit)为单位进行数据传输。
2.数据链路层连接两个节点之间线路为数据链路。
数据链路层负责在两个相邻节点之间的线路上进行数据传输,负责在两个节点之间建立,维持、释放数据链路的连接。
保证数据的准确和完整,如果接收方发现数据出错,则会要求发送方重新发送该帧数据。
数据单位为帧,每一帧包括传输的数据和一些必要的控制信息。
这层的主要传输为以太网、PPP、IEEE等。
3.网络层两台设备进行网络通信,会经过多个数据链路,或者多个通信子网,网络层负责在多个数据链路或者子网中选择合适的网间路由和交换节点,形成一条路由,将数据及时送达接受设备。
网络层将数据链路层传送来的帧进行封装成数据包,加入网络层包头,包含了逻辑地址信息(源主机和目标主机的网络地址)。
主要协议包括IP、ICMP等。
4.传输层该层解决了数据如何在两个主机之间进行传输。
根据上层中子网的特性,合理的利用网络资源为源主机和目标主机的会话层提供了建立、维护、取消传输的功能。
即提供了一个传输的功能,但是并不知道传输数据的内容。
传输的数据单位为报文。
从这层开始数据单位均为报文。
主要的传输协议包括TCP(可靠)、UDP(不可靠)、RTP等。
5.会话层该层管理进程之间的会话,具有着建立、管理、终止进程之间会话的功能,并在数据中加入校验点来实现数据的同步。
该层的主要通信协议包括ASAP、TLS等。
6.表示层为了保证目标主机应用层能够理解源主机发出的信息,表示层对上层的数据进行了转换。
如解密,加密,解压,压缩,转换格式等。
主要通信协议包括XDR、SMB等。
7.应用层为了满足用户的实际需求,在该层确定了进程之间通信的实际需求,如收发邮件、视频电话、远程连接、上传下载文件等。
现代通信网络的分层结构及各层的作用

现代通信网络的分层结构及各层的作用概述随着计算机技术的发展和对联网的迫切需求,通过Modem在电话网中传送低速数据的通信方式,已满足不了日益增长的数据通信的要求。
电信部门早在1988年就建设了独立于公共电话网的公共数据网。
公共数据网根据数据通信的突发性和允许一定时延的特点,采用了存储转发分组(包)交换技术。
随着计算机联网用户的增长,数据网带宽不断拓宽,网络节点设备几经更新,在这个发展过程中不可避免出现新老网络交替,多种数据网并存的复杂局面。
在这种情况下,一种能将遍布世界各地各种类型数据网联成一个大网的TCP/IP协议应运而生,从而使采用TCP/IP协议的国际互联网(Internet或IP网)一跃而成为全世界最大的信息网络。
在各种实时信息进入Internet的今天,Internet已不仅是一个纯计算机互联网络,未来Internet所承载的多媒体业务量有可能超过计算机通信业务量,故本讲座中将Internet广义地称为IP网。
应该说离开IP网去了解现代数据网只能得到一些零星的概念,只有通过对IP网的剖析,才能看到现代数据网的整体。
下面引入分层的概念来剖析IP网。
从纵的观点看IP网可分为4层:第一层:通信基础网;第二层:数据网(L2数据网);第三层:IP网(L3数据网);第四层:应用层。
通信基础网(传送网)通信基础网属OSI模型第一层物理层范畴。
现代数据网与现代电话网共用一个通信基础网,通信基础网的网络节点设备主要为配线架和数字交叉连接设备(DXC),其主要任务是实现基础网传输电路的电路调度、故障切换和分离业务,故可以看成基础网的组成部分。
但如用在非拨号连接的业务网中(如DDN网和专线网)亦可看成为业务节点设备。
数据网(L2数据网)在IP网中其低层的数据网可视为L2数据网,虽然低层计算机子网的通信协议也可能有组网、寻址、路由等三层功能,但对IP网中所传输的IP包而言,其第三层功能全部由IP协议来完成。
(1)公用X.25分组网(PSPDN)我国早在1988年就开通了公用X.25分组交换网。
osi七层模型的定义和各层功能

OSI七层模型的定义和各层功能随着网络技术的不断发展,我们的生活已经离不开网络了。
而OSI七层模型是计算机网络体系结构的实质标准,它将计算机网络协议的通信功能分为七层,每一层都有着独特的功能和作用。
下面,我将以此为主题,深入探讨OSI七层模型的定义和各层功能。
1. 第一层:物理层在OSI七层模型中,物理层是最底层的一层,它主要负责传输比特流(Bit Flow)。
物理层的功能包括数据传输方式、电压标准、传输介质等。
如果物理层存在问题,整个网络都无法正常工作。
2. 第二层:数据链路层数据链路层负责对物理层传输的数据进行拆分,然后以帧的形式传输。
它的功能包括数据帧的封装、透明传输、差错检测和纠正等。
数据链路层是网络通信的基础,能够确保数据的可靠传输。
3. 第三层:网络层网络层的主要功能是为数据包选择合适的路由和进行转发。
它负责处理数据包的分组、寻址、路由选择和逻辑传输等。
网络层的存在让不同的网络之间能够互联互通,实现数据的全球传输。
4. 第四层:传输层传输层的功能是在网络中为两个端系统之间的数据传输提供可靠的连接。
它通过TCP、UDP等协议实现数据的可靠传输、分节与重组、流量控制、差错检测和纠正等。
5. 第五层:会话层会话层负责建立、管理和结束会话。
它的功能包括让在网络中的不同应用之间建立会话、同步数据传输和管理数据交换等。
6. 第六层:表示层表示层的作用是把数据转换成能被接收方识别的格式,然后进行数据的加密、压缩和解压缩等。
7. 第七层:应用层应用层是OSI模型中的最顶层,它为用户提供网络服务,包括文件传输、电流信箱、文件共享等。
应用层是用户与网络的接口,用户的各种应用软件通过应用层与网络进行通信。
OSI七层模型是计算机网络体系结构的基本标准,它将通信协议的功能划分为七层以便管理和开发。
每一层都有独特的功能和作用,共同构成了完整的网络通信体系。
只有了解并理解这些层次的功能,我们才能更好地利用网络资源,提高网络效率。
OSI七层模型及其功能

OSI七层模型及其功能
OSI(Open System Interconnection,开放系统互联)七层模型是1980年国际标准化组织(ISO)所制定的用于网络通信的技术框架,它定
义了网络设备在传送信息时必须遵循的准则。
OSI 七层模型由底至上分为
七个层次,每个层次都对应一个不同的功能,也可以说是它们的功能是由
下层以及上层组成的,每个层次都具有不同的应用、协议和标准。
OSI模
型的最底层是物理层,从上层到底层可以按照依次是应用层、表示层、会
话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。
每一层都有它自己的功能,每一层都独立的为网络提供一种独特的功能,这样不同的网络就能够共享
同一应用程序的服务,从而实现最大的性能和最佳的可移植性。
一、物理层的功能
物理层是网络通信最底层的层次,也是最基本和最重要的层次,这一
层次的主要任务是处理硬件部件,并确定网络技术的传输媒介,其中物理
层定义了两台计算机之间比特流的传输形式。
它还规定了计算机如何使用
这些媒介,如何表示和编码数据,连接设备及连接方法,物理层的典型服
务有:提供比特流的硬件连接、数据比特的表示格式、能力发送和接收比特。
osi简易理解

osi简易理解OSI(Open Systems Interconnection)是一个用于计算机网络的概念框架,它定义了不同网络层之间的通信协议和接口标准。
OSI 模型将网络通信分为七个不同的层次,每个层次都有其特定的功能和任务。
第一层是物理层,主要负责传输比特流,使用物理介质进行数据传输。
物理层的主要设备包括网卡、集线器等。
第二层是数据链路层,它负责将比特流转化为数据帧,并提供了错误检测和纠正的功能。
数据链路层的主要设备包括交换机、网桥等。
第三层是网络层,它负责将数据包从源主机传输到目标主机。
网络层使用IP地址进行寻址和路由选择,主要设备有路由器。
第四层是传输层,它负责可靠地传输数据,提供端到端的连接和可靠的数据传输服务。
传输层使用端口号进行进程间的通信,主要协议有TCP和UDP。
第五层是会话层,它负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。
会话层主要处理会话的开始、中间和结束,确保通信的完整性。
第六层是表示层,它负责数据的表示和转换,确保不同系统之间的数据能够正确地解释和理解。
第七层是应用层,它是最高层,负责提供应用程序的网络服务。
应用层包括各种网络应用,如电子邮件、文件传输、远程登录等。
OSI模型的设计初衷是为了实现不同厂商的计算机能够互联互通,提供了一个统一的标准。
每个层次都有其特定的功能和任务,通过不同层次之间的协作,实现了数据的传输和处理。
在实际应用中,常用的网络协议栈是TCP/IP协议栈,它是基于OSI 模型的,但简化了层次结构。
TCP/IP协议栈将OSI模型的物理层和数据链路层合并为网络接口层,而将会话层、表示层和应用层合并为应用层。
这样的设计使得TCP/IP协议栈更加简洁和高效。
总结起来,OSI模型提供了一个网络通信的框架,定义了不同层次之间的通信协议和接口标准。
它的设计使得不同厂商的计算机能够互联互通,实现了数据的传输和处理。
通过理解和掌握OSI模型,我们可以更好地理解和应用计算机网络技术。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
现代通信网络的分层结构及各层的作用
概述
随着计算机技术的发展和对联网的迫切需求,通过Modem在电话网中传送低速数据的通信方式,已满足不了日益增长的数据通信的要求。
电信部门早在1988年就建设了独立于公共电话网的公共数据网。
公共数据网根据数据通信的突发性和允许一定时延的特点,采用了存储转发分组(包)交换技术。
随着计算机联网用户的增长,数据网带宽不断拓宽,网络节点设备几经更新,在这个发展过程中不可避免出现新老网络交替,多种数据网并存的复杂局面。
在这种情况下,一种能将遍布世界各地各种类型数据网联成一个大网的TCP/IP协议应运而生,从而使采用TCP/IP协议的国际互联网(Internet或IP网)一跃而成为全世界最大的信息网络。
在各种实时信息进入Internet的今天,Internet已不仅是一个纯计算机互联网络,未来Internet所承载的多媒体业务量有可能超过计算机通信业务量,故本讲座中将Internet广义地称为IP网。
应该说离开IP网去了解现代数据网只能得到一些零星的概念,只有通过对IP网的剖析,才能看到现代数据网的整体。
下面引入分层的概念来剖析IP网。
从纵的观点看IP网可分为4层:
第一层:通信基础网;
第二层:数据网(L2数据网);
第三层:IP网(L3数据网);
第四层:应用层。
通信基础网(传送网)
通信基础网属OSI模型第一层物理层范畴。
现代数据网与现代电话网共用一个通信基础网,通信基础网的网络节点设备主要为配线架和数字交叉连接设备(DXC),其主要任务是实现基础网传输电路的电路调度、故障切换和分离业务,故可以看成基础网的组成部分。
但如用在非拨号连接的业务网中(如DDN网和专线网)亦可看成为业务节点设备。
数据网(L2数据网)
在IP网中其低层的数据网可视为L2数据网,虽然低层计算机子网的通信协议也可能有组网、寻址、路由等三层功能,但对IP网中所传输的IP包而言,其第三层功能全部由IP协议来完成。
(1)公用X.25分组网(PSPDN)
我国早在1988年就开通了公用X.25分组交换网。
该网由一个网管中心(NMC)、3个节点交换机(NS)和8个远程集中器(RCU)组成。
在NS之间、NS与RCU之间采用速率为kbit/s的中继电路互连,使用X.25规程。
随着计算机联网业务的发展,1995年建成了包括32个节点机的新分组交换骨干网,后几经扩容。
X.25分组网曾作为早期IP网的基础网络。
X.25分组网适用于通信线路误码率高的情况下接入低速(64Kbit/s以下)数据。
目前主要向对数据通信可靠性要求高的商业、银行、股票等行业提供低速联网业务和虚拟低速专网业务。
(2)公用数字数据网(DDN)
利用传送网中的E1分支传输线路和节点DXC1/0设备,可组成一个DDN网。
该网提供N×64kbit/s~2Mbit/s的数据业务。
公用DDN网属TDM电路交换网,提供固定和半固定的中、低速数据通道。
公用DDN网的主要应用为提供专线(包括Internet的接入专线、局域网互联专线等)、专网,也可作为X.25网、帧中继网、电信支撑网等的基础网络。
(3)帧中继(FR)网
光缆大规模的敷设,极大地提高了传输电路的质量,原有低速、低效、高延时的X.25分组交换技术逐步让位于帧中继技术,帧中继亦称为简化的X.25技术。
与X.25分组技术相比较,帧中继取消了各转接点的纠错、重发等环节,提高了速率,降低了电路的时延。
和DDN网相似,帧中继一般采用固定和半固定连接方式。
由于帧中继具有动态带宽分配功能,所以比固定带宽的DDN更适合突发性的数据业务。
目前帧中继网主要用作租用虚电路(包括局域网互联、Internet高速接入等)、虚拟专网和作为IP骨干网的基础网络。
(4)ATM网和B-ISDN
ATM原是为宽带综合业务网(B-ISDN)而设计的。
该技术采用定长53Byte的ATM信元作为传输、复用、交换的基本数据单元,具有流量控制、保证服务质量(QoS)、支持多种业务等特点,可作为B-ISDN的基础网络。
B-ISDN建立在ATM网络平台上,如图4所示,其骨干节点采用ATM骨干交换机,接入节点采用ATM接入交换机。
ATM接入交换机通过ATM适配层提供FR、电路仿真E1/E3、Ethernet、X.25等业务接口,可提供Internet高速接入、局域网互联、话音、高清晰度电视、点播电视、会议电视、远程教学等多种宽带业务应用。
(5)以太网(Ethernet)
以太网是目前局域网中最为流行的一种L2数据网。
以太网利用基带传输及CSMA/CD(载波侦听多路存取/冲突检测)方式对网络访问进行仲裁。
每个以太网帧(MAC帧)均有源主机与宿主机的物理地址(MAC地址)。
当网上某主机发布信息时,必须先检查所在网段的信道是否空闲,空闲时就广播MAC帧,对应于目的地址的主机接受信息,并返回确认信息;若发送前信道已被占用,则源主机等待一随机时间后再发送。
为了增加以太网的容量,网中引入了以太网节点交换机将各网段连成一个网络。
以太网交换机每接收到一个MAC帧,若不知道应从哪个端口转发出去,就广播这个帧。
待到对应的宿主机发出的帧路过交换机时,交换机记录了该主机对应的交换机端口,以后再收到发往该目的地址的MAC帧时,交换机无需广播这个MAC帧,可直接从对应端口发出,该过程称为地址后向自学过程。
当以太网太大时易引起广播风暴,则需将网络划分为几个同构子网,然后利用路由器,将各子网互连成大容量以太网。
最近有的公司推出将第二层交换技术与第三层路由技术相结合的具有选路功能的交换路由器。
交换路由器在收到MAC帧时不再广播这个帧,而是查找路由表选择相应输出端口进行转发。
IP网(L3数据网)
IP网是目前最大的信息网络。
通过IP网的计算机联网功能,我们可以与世界上大多数国家交流信息,检索各种资料。
IP网的TCP/IP协议将各国、各部门、各种机构的局部网络互联成为全球范围的数据网络。
X.25,FR,Ethernet,DDN,ATM等各种L2数据网具有不同的通信协议与帧结构,并具有不同格式的物理地址,L2数据网的节点设备可以是各种类型的数据交换机。
而L3数据网(IP网)具有统一的TCP/IP通信协议与分组结构,全网采用统一格式的IP地址,节点设备统一采用面向无连接的路由器。
为便于理解,我们可以将L3数据网简单理解为构建在L2数据网平台上的一个路由器网。
下面我们来看IP网是如何将一份数据报从源主机送往宿主机的。
(1)在源主机上,应用层将需要发送的数据报字节流传送给TCP/IP层。
(2)在TCP/IP层先根据TCP协议将数据报字节流截成TCP段,加上TCP包头,然后根据IP协议在TCP包头前加上含有IP源地址和目的地址的IP包头,从而生成IP包。
(3)源主机根据IP包目的地址查找路由表,找到所处子网(1)中的第一跳路由器A的物理地址,然后生成带有目的物理地址的数据帧发送到路由器A。
(4)在路由器A首先执行链路层拆包操作,取出IP包中的目的IP地址,查找路由表的到子网(2)中的第二跳路由器B的物理地址,然后在IP包前加上带有路由器B物理地址的数据帧头后发
往子网(2)。
若子网(1)与(2)是异构子网,则路由器A需要完成两个子网第二层协议的
转换(或数据帧格式转换)。
(5)经过数个路由器的逐跳转发后,最后宿主机收到所处子网协议的数据帧,在执行链路层、网络层拆包操作后取出TCP段,由TCP协议对TCP段进行误码与顺序号检查,如有错误或丢
失,则要求源主机重发;若正确,TCP协议将TCP段按顺序连成数据报字节流送宿主机应
用层。
路由器和子网为IP包未经过的路由器和子网,因IP协议面向无连接,加上网络负荷分布是动态的,故每份数据报中的所有IP包从源主机到宿主机不一定走同一路径。
由上可见,IP网中所有路由器对TCP段透明传输。
TCP协议是端对端面向连接的第四层传输层协议,主要用来完成IP网传送的可靠性、顺序控制、流量控制、安全授权等任务。