开放系统互联参考模型42页PPT
1.4.2 开放系统互连参考模型[共3页]
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第1章计算机网络基础知识−15−构。
比较著名的网络体系结构有ISO 提出的开放系统互连体系结构（OSI ）、美国国防部提出的TCP/IP 、IBM 公司提出的系统网络体系结构（SNA ）、DEC 的数字网络体系结构（DNA ）和原CCITT 提出的X.25建议等。
1.4.2开放系统互连参考模型在网络发展过程中，已建立的网络体系结构很不一致，这就给在网络中扩充计算机系统带来了不便。
为了促进多厂家的国际合作以及使网络体系结构标准化，1997年，ISO 专门成立了一个委员会SC16，来开发一个异种计算机系统互连网络的国际标准。
一年多过后，SC16基本完成了任务，开发了一个“开放系统互连参考模型”（The Reference Model of Open Systems Interconnection ，OSI/RM ）。
1979年底，SC16的上级技术委员会TC97对该模型进行了修改。
1983年，OSI 参考模型正式得到了ISO 和原CCITT 的批准，并分别以ISO7498和X.200文件公布。
“开放系统互连”的含义是任何两个遵守OSI 标准研制的系统是相互开放的，可以进行互连。
现在，OSI 模型被广泛接受，成为指导网络发展的重要标准。
OSI 参考模型是一个分层结构，包括7层功能及对应的协议，如图1.13所示。
图1.13OSI 参考模型事实上，OSI 参考模型仅仅给出了一个概念框架，它指出实现两个“开放系统”之间的通信包括哪些任务（功能）、由哪些协议来控制，而不是对具体实现的规定。
网络开发者可以自行决定采用硬件或软件来实现这些协议功能。
1．OSI 参考模型基本术语（1）服务。
服务是在OSI/RM 内部相邻层之间、由下一层向上一层提供的功能的总称。
所谓N 层服务就是由第N 层以及N 层以下所有协议层、通过N 层与N +1层的接口、向N +1层提供的功能的总称。
OSI 服务在服务提供层与服务应用层之间，以交换服务原语的方式工作。
3.OSI开放系统互连参考模型
三、OSI模型的层次结构
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
APDU PPDU SPDU Segment Packet Frame
Bit
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
段 包 帧 比特
每一层利用下一层提供的服务与对等层通信 每一层使用自己的协议
三、OSI模型的层次结构
HTTP、Telnet、FTP 、TFTP、SNMP、DN、 SMTP、X-Windows …
传输层
TCP、UDP、RTP
网络层
IP、ICMP、ARP、RARP
网络接口层
以太网、令牌环、 FDDI、X.25、帧中继、
RS-232、v.35
TCP/IP模型
五、延伸知识：TCP/IP模型
OSI参考模型与TCP参考模型的比较（1）
谢谢
31
相同点：
（1） 这两种模型都基于独立的协议栈的概念，强调网络技 术独立性和端对端确认。 （2） 都采用分层的方法，每层建立在下层提供的服务基础 上，并为上层提供服务，且层的功能大体相同。
不同点：
（1） 分层模型不同。TCP/IP模型比较简单。 （2） OSI模型有3个主要明确概念：服务、接口、协议。而 TCP/IP参考模型在三者的区别上不是很清楚。 通信模式。
三、OSI模型的层次结构
表示层
表示层主要完成某些特定的功能。同时，表示层为 应用层(或用户进程)提供服务，该服务可以解释所交换数 据的意义，进行正文压缩及各种变换，以便用户使用， 如代码转换、格式变换等。 表示层的功能： (1) 对数据编码格式进行转换。 (2) 数据压缩与恢复。 (3) 建立数据交换格式。 (4) 数据的安全与保密。
OSI模型课件
灵活性——各层 可以灵活采用最 合适的实现技术
好处三
标准化——各层 功能明确，便于 形成协议标准
问题分析：如何分层
7 货物交易 6 货物标签和运输说明
5 运输前双方的沟通
4
在运输途中保障货物的 安全
3 选择合适的运输路径
2 货物包装 1 北京通往上海的路
交易 标签 交流 保护 选路 打包 道路
特定的应用
学习要点3：理解OSI参考模 型各层的基本功能
04 问题提升：几点思考
问题提升：几点思考
思考一：OSI参考模型出现于
网络协议发明之前，在这种背
2
景下容易出现什么现象？
3
1
思考二： OSI参考模型是一 个理想化的模型，在实际应 用中可能会出现什么问题？
思考三：OSI参考模型在实 际应用中能否适当简化，为 什么？
问题分析：为什么要分层
好处一
独立——便 于组建独立 运营的货物 运输公司
好处二
灵活——各个货 物运输企业可以 灵活选择合作的 上下游公司
好处三
专业——术业有 专攻，提高行业 企业的标准化程 度和服务水平
问题分析：为什么要分层
好处一
独立性——各层 相互之间保持独 立，无须关注其 他层的具体实现
好处二
DATA
+ 第1层 头
第2层 第3层 第4层 第5层 第6层 第7层
头
头
头
头
头
头
DATA
消息（message）
应用层
应用层
消息（message）
表示层
表示层
消息（message）
会话层
会话层
传输层
段（segment）
第2章 开放系统互连参考A
网络层的主要功能包括：路径选择与中继、流量控 制、网络连接建立与管理、。
21
1．路径选择与中继 在端-端连接的通信子网中，信息从源结点出发， 要经过若干个中继结点的存储转发后，才能到达目的 结点。通信子网中的路径是指从源结点到目的结点之 间的一条通路，它可以表示为从源结点到目的结点之 间的相邻结点及其链路的有序集合。一般在两个结点 之间都会有多条路径选择。 路径选择是指在通信子 网中，源结点和中间结点为将报文分组传送到目的结 点而对其后继结点的选择，这是网络层所要完成的主 要功能之一。 2．流量控制 网络中多个层次都存在流量控制问题，网络层的流 量控制则对进入分组交换网的通信量加以一定的控制， 以防因通信量过大造成通信子网性能下降。
传输层只存在于通信子网之外的主机中。
如果 HOST A 与 HOST B 通过通信子网进行通信， 物理层通过物理传输介质完成比特流的发送和接收； 数据链路层可以将有差错的原始传输变成无差错的数 据链路；网络层可以使用报文组以合适的路径通过通 信子网。 网络通信的实质是实现互连的主机进程之间的通信。 设立传输层的目的是在使用通信子网提供服务的基础 上，使用传输层协议和增加的功能，使得通信子网对 于端--端用户是透明的。高层用户不需要知道它们的 物理层采用何种物理线路。对高层用户来说，两个传 输层实体之间存在着一条端--端可靠的通信连接。传 输层向高层用户屏蔽了通信子网的细节。
第 2 章 开放系统互连参考模型
1
开 放 系 统 互 连 OSI （ open system interconnection，OSI）参考模型是由 国 际 标 准 化 组 织 ISO （ international standard organization, ISO）提出和 定义的网络体系结构，是一种用于连接 异构系统的分层模型框架，为连接分布 式应用处理的开放系统提供了基础。
02-开放系统互连参考模型(L)
– 能够明确层的概念 – 能够准确描述物理层、数据链路层、网络层的 功能
教学重难点
重点：物理层、数据链路层、网络层功能 难点：物理层、数据链路层、网络层涉及概念
课程内容
开放系统互连参考模型
物理层功能 数据链路层功能 网络层功能
OSI七层网络模型
OSI的概念
Open Systems Interconnection
网络层涉及概念
分组交换
网络层涉及概念
电路交换VS报文交换VS分组交换
比较一下
网络层涉及概念
包（Packet）/（分组）与寻址：
头部 版本 长度 优先级和服 务类型（8） （4） （4） 标识（16） 生存时间 （8） 协议（8） 总长度（16） 标志（3） 片偏移（13） 头部校验和（16）
SUN
COMPAQ
OSI七层网络模型
分几层合适？
1）层数太多实现起来又太困难 2）若层数太少，每一层的协议太复杂
OSI七层网络模型
应用层
应用 数据
Application Presentation
高层
表示层
会话层
Session
Transport Network Data Link Physical
bit Frame
LLC Packet
本次课课程总结
作业布置与要求
• 知识点统计：列出本次课程讲述的全部知识点
• 每日一问：依据所统计的知识点提出疑问并记录
• 每日一记：熟记本次课程出现的英文单词及其含义
下次课内容
1 3 2 传输层功能 会话层功能
3
4
表示层功能
应用层功能
计算机网络原理
开放系统互连参考模型(1)
开放系统互联基本参考模型
开放系统互联基本参考模型哎呀，今天咱们来聊聊开放系统互联基本参考模型，听起来很高大上的样子，其实说白了，就是个帮助不同设备、不同系统互相沟通的架子。
想象一下，你的手机、电脑、平板，还有那些智能家居设备，都是一群小朋友，想在一起玩，却因为说不同的语言，搞得鸡飞狗跳。
这个参考模型就像是一个翻译官，把这些小家伙的心声传递过去，大家好好交流，互相理解。
这开放系统互联基本参考模型，通常叫做OSI模型，分成七层，就像一个七层的蛋糕，吃起来层次丰富。
最底下那层是物理层，嘿，就是说数据在网络上跑的时候，电信号、光信号这些家伙在打架。
往上一层是数据链路层，负责把数据打包，确保这些信号在传输过程中不会走失，就像妈妈在包饺子，得包得严严实实，确保不会漏。
再往上就是网络层，这一层聪明了，它负责决定数据怎么走，像个交通警察，指挥信号在网络上畅通无阻。
然后是传输层，这层可厉害了，它要确保信息准确无误地送到目的地，就像快递小哥，今天送你个快递，明天送我个包裹，得确认谁收谁送。
接下来是会话层，哇，这个层次就像是聊天的小组，负责在不同设备之间建立和管理会话，确保大家在同一个频道上畅谈。
第六层是表示层，嘿嘿，负责翻译和格式转换，确保信息在不同系统之间流通无阻，像是一个文化交流大使，促进大家的理解与沟通。
最后到了应用层，这层就是为人们服务的，简单来说，就是咱们用的各种软件和应用，比如网页浏览器、电子邮件等，用户通过这一层直接与系统互动，就像是小朋友们围在一起开心地玩耍。
每一层都各司其职，缺一不可，大家齐心协力，才能让信息在网络上顺利传递。
有没有觉得这OSI模型其实就像是生活中的一个团队合作的好例子呢？每个人都有自己的角色，各自发挥所长，才能把事情做得更好。
就好比咱们组团去吃火锅，每个人负责一份食材，最后一锅火锅才会丰富多彩。
用网络语言来说，就是“你中有我，我中有你”。
想象一下，假如没有这个模型，设备之间就像一群小孩在操场上打架，根本听不懂对方在说什么。
开放式系统互联模型
开放式系统互联模型
开放式系统互联模型（Open Systems Interconnection Model，简称 OSI模型）是一个用于计算机网络通信的概念框架。
它将网络通信的过程分为七个不同的层次，每个层次都完成特定的功能。
这七个层次分别是：
1. 物理层（Physical Layer）：负责传输比特流，通过物理媒介传输信号，如电缆和无线信号。
2. 数据链路层（Data Link Layer）：负责在相邻节点之间传输数据帧，处理数据包的错误检测、纠正等。
3. 网络层（Network Layer）：负责通过不同网络之间的路由选择和数据包转发，实现数据的网络互联。
4. 传输层（Transport Layer）：负责可靠的端到端传输控制，提供数据包分段、重组、错误检测等功能。
5. 会话层（Session Layer）：负责建立、管理和终止应用程序之间的会话连接。
6. 表示层（Presentation Layer）：负责处理数据的格式化、加密和压缩等，确保不同计算机之间能够正确地解释数据。
7. 应用层（Application Layer）：提供用户应用程序与网络之间的接口，处理特定的应用协议。
开放系统互连参考模型
开放系统互连参考模型L问题的提出为了使不同类型的计算机或终端能互连，以便相互通信和资源共享。
1977年，ISO提出开放系统互连参考模型(OSI-RM)2.OSI-RM的概念将通信全过程的所有功能分成若干层，每一层对应有一些功能，完成每一层功能时应遵照相应的协议一功能模型,协议模型。
概念：开放系统一一是指在与其他系统通信时，遵守OSl标准要求的系统。
换句话说，开放系统是能遵循OSI-RM实现互连的计算机系统。
3.OSI-RM的分层构造OSI-RM分7层，自下而上分别是：①第一层一一物理层②第二层一一数据链路层③第三层一一网络层④第四层一一运输层⑤第五层一一会话层⑥第六层一一表示层⑦第七层一一应用层4.各层功能概述（第1-3层）（1）物理层（数据信息传送单位：比特流）功能：物理层提供用于建立、保持和断开物理连接的机械的、电气的、功能的和规程的手段，简而言之，物理层提供有关同步和全双工比特流在物理媒介上的传输手段。
协议：RS232C,RS449∕422∕423,V.24,V.28,乂.20和兀21等。
讨论：（a）物理层并不是物理媒介本身（b）物理层无控制信息，不开展差错控制，即不保证无差错传输。
（2）数据链路层（数据信息传送单位：帧）功能：数据链路的建立、维持和拆掉差错控制流量控制等协议：基本型传输控制规程高级数据链路控制规程(HDLC)(3)网络层(数据信息传送单位：分组)功能：网络连接的建立、拆掉数据交换路由选择流量控制协议：X.25分组级协议(4)网络层运输层传送数据的基本单位是报文。
主要功能：端到端的顺序控制、流量控制、差错控制及监视服务质量。
(5)会话层会话层提供诸如会话建立时会话双方资格的核实和验证，由哪一方支付通信费用，及对话方向的交替管理、故障点定位和恢复等各种服务。
会话层及以上各层中，数据的传送单位一般都称为报文,但与运输层的报文有本质的不同。
(6)表示层提供数据的表示方法。
功能：代码转换数据格式转换数据加密与解密数据压缩与恢复(7)应用层直接面向用户以满足不同用户的不同要求，是利用网络资源唯一想用户进程直接提供服务的一层。
第3章第1讲OSI参考模型
物理接口特性
• (1)机械特性：规定了DTE、DCE接口界面的接插 件(插头和插座)的形状和尺寸，插针或插孔的数目 及其排列，固定或锁定装置等。 • (2)电气特性：规定了在物理连接传输二进制比特 流时线路上信号电平高低，驱动器与接收器的阻抗 及阻抗匹配、传输速率与接口线距离限制等。 • (3) 功能特性：规定了DTE、DCE间各条接口信号 线的功能分配和确切定义，信号线按功能一般分为： 数据线、控制线、定时线和地线等几类。 • (4) 规程特性：定义了利用信号线进行二进制比特 流传输的一组操作关系和时序。
第五层：会话层(Session layer)
• 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。如服务器验证户 登录便是由会话层完成的。
第六层：表示层(Presentation layer)
请求发送与接收指示带证实与响应服务
请求发送与接收指示不带证实与响应服务
3.2 物理层与物理接口协议
• 物理层主要功能就是为它的服务用户 （即数据链路层的实体）在具体的物 理媒体上提供发送或接收比特流的能 力，包括：物理连接的建立与拆除， 物理层屏蔽了物理设备和传输媒体的 差异。 • 物理层的协议（规程）与具体的物理 设备、传输媒体及通信手段有关。
表3-1 RS232 常用引脚功能定义
D25脚 2 3 4 5 6 7 8 20 22 D9脚 3 2 7 8 6 5 1 4 9 脚名称 TXD RXD RTS CTS DSR DG DCD DTR RI 功能 发送 接收 请求发送 清除发送 数据设备准备好 信号地 载波检测 数据终端准备好 振铃指示 方向 DTE->DCE DTE<-DCE DTE->DCE DTE<-DCE DTE<-DCE DTE-DCE DTE<-DCE DTE->DCE DTE<-DCE
3.OSI 网络七层模型
传输协议数据单元 TPDU编码、编址、传输信息
管理硬件连接
帧（Frame）
位（Bit）
协议及设备在七层中的定位
层 协议 设备 备注
物理层
EIA-TIA 高级数据链路控制 协议 IP/ARP/ICMP
网线、HUB
数据传输
数据链路层
交换机、网卡 加入MAC地址
网络层
传输层 １．将一个较长的数据分成几个不的数据报发送：由于在网络上传递的数据帧都是 有一下大小限制的．每个数据分组传输的路径不会完全相同（因为它是要根据当 时的网络“交通状况”而选择路径的），先传送出去的包，不一定先被收到，因 此接收端所收到数据的顺序是与发送的顺序不同的．面传输层的协议就给每一个 数据分组加入排列组合的记号，以便接收端能根据这些记号将它们“重组”成原 来的顺序．（数据单元重组数据） ２．解决通信双方不只是一个数据连接的问题，比如两台电脑在连接拷贝，又通过 一些交谈程序进行对话．这个时候，拷贝的数据与对话的内容是同时到达的，传 输的协议负责将它们分开，分别传给相应的程序端口．这也就是端到端的信． （不同程序数据单元分类重组） 会话层
OSI 网络七层模型
OSI/RM(开放系统互连参考模型)
OSI（Open Systems Interconnection/Reference Model）参 考模型是在1984年由国际标准化组织（ISO: Interconnection for Standardization）发布的，现在已被公 认为计算机互联通信的基本体系统结构模型。开放系统互 联参考模型描述了信息如何从一台计算机的应用层通过网 络传输到另一台计算机的应用层中，它是由七层协议组成 的概念模型，每一层说明了特定的网络功能。它定义了 一 套用于异构网互连的标准框架；是一种开放、公开、标准 化的网络结构模型．