第二课时 了解通信协议,网络开放系统互连协议(osi)分层模型的基本思想
OSI参考模型
OSI参考模型OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互联。
一般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互联模型。
该体系结构标准定义了网络互连的七层框架（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层），即ISO开放系统互连参考模型。
在这一框架下进一步详细规定了每一层的功能，以实现开放系统环境中的互连性、互操作性和应用的可移植性。
简介:开放系统OSI标准定制过程中所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方法。
在OSI中，采用了三级抽象，即体系结构、服务定义和协议规定说明。
OSI参考模型定义了开放系统的层次结构、层次之间的相互关系及各层所包含的可能的服务。
它是作为一个框架来协调和组织各层协议的制定，也是对网络内部结构最精练的概括与描述进行整体修改。
OSI的服务定义详细说明了各层所提供的服务。
某一层的服务就是该层及其下各层的一种能力，它通过接口提供给更高一层。
各层所提供的服务与这些服务是怎么实现的无关。
同时，各种服务定义还定义了层与层之间的接口和各层的所使用的原语，但是不涉及接口是怎么实现的。
OSI标准中的各种协议精确定义了应当发送什么样的控制信息，以及应当用什么样的过程来解释这个控制信息。
协议的规程说明具有最严格的约束。
ISO/OSI参考模型并没有提供一个可以实现的方法。
ISO/OSI 参考模型只是描述了一些概念，用来协调进程间通信标准的制定。
在OSI范围内，只有在各种的协议是可以被实现的而各种产品只有和OSI的协议相一致才能互连。
这也就是说，OSI参考模型并不是一个标准，而只是一个在制定标准时所使用的概念性的框架。
在历史来看，在制定计算机网络标准方面起着很大作用的两大国际组织是CCITT和ISO。
CCITT与ISO TC97的工作领域是不同的，CCITT主要是从通信角度考虑一些标准的制定，而ISO的TC97则关心信息的处理与网络体系结构。
OSI网络结构的七层模型
OSI网络结构的七层模型OSI（开放系统互连）网络结构是由国际标准化组织提出的一个理论模型，用于描述计算机网络中通信协议的层次结构。
它将网络通信分为七个不同的层次，每个层次具有不同的功能和责任。
以下是对每个层次的详细解释。
第一层：物理层（Physical Layer）物理层是OSI模型的最低层，负责传输原始的二进制数据，通过物理介质来传输比特流。
它定义了电气、机械和功能接口标准，包括电压等级、物理连接、物理拓扑和物理设备的规范。
第二层：数据链路层（Data Link Layer）数据链路层主要负责将物理层提供的比特流划分成数据帧，并在相邻节点之间进行可靠的传递。
它提供错误检测和纠正机制，确保数据的可靠传输。
此外，它还处理访问控制，协调多个设备访问共享媒体，并处理成帧、透明传输以及流量控制等任务。
第三层：网络层（Network Layer）网络层主要负责在不同网络之间提供转发和路由功能，使数据能够通过多个网络节点传输到目标地址。
它定义了一些协议，如IP（Internet协议），用于将数据分组分发到合适的路径，并实现包括拥塞控制、差错控制以及路由选择等功能。
第四层：传输层（Transport Layer）传输层主要负责为进程之间提供端到端的通信服务。
它通过端口号标识主机上运行的不同应用程序，并负责将数据流分成合适的大小块，并在不同主机之间的进程之间进行可靠传输。
第五层：会话层（Session Layer）会话层负责建立、管理和终止会话，使不同主机上的应用程序能够进行通信和交流。
它提供了对话控制，允许应用程序在两个节点之间建立会话，并提供同步点和重启功能以实现数据的可靠传输。
第六层：表示层（Presentation Layer）表示层主要负责处理数据在不同主机之间的转换和编码。
它负责数据的格式化、编码和解码，以便不同系统能够正确地解释和理解数据。
第七层：应用层（Application Layer）应用层是OSI模型的顶层，为最终用户提供了网络服务。
osi模型的七个层次
osi模型的七个层次
osi模型的七个层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
开放式系统互联通信参考模型（简称OSI模型）是一种概念模型，由国际标准化组织提出，一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架，定义于ISO/IEC 7498-1。
OSI模型简介
一、模型定义开放式系统互联通信参考模型（英语：Open System Interconnection Reference Model，缩写为OSI），简称为OSI模型（OSI model），一种概念模型，由国际标准化组织提出，一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架。
定义于ISO/IEC 7498-1。
二、层次划分根据建议X.200，OSI将计算机网络体系结构划
分为以下七层，标有1～7，第1层在底部。
这七层分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
1、物理层: 将数据转换为可通过物理介质传送的电子信号相当于邮局中的搬运工人。
2、数据链路层: 决定访问网络介质的方式。
3、网络层: 使用权数据路由经过大型网络相当于邮局中的排序工人。
4、传输层: 提供终端到终端的可靠连接相当于公司中跑邮局的送信职员。
5、会话层: 允许用户使用简单易记的名称建立连接相当于公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书。
6、表示层: 协商数据交换格式相当公司中简报老板、替老板写信的助理。
7、应用层: 用户的应用程序和网络之间的接口。
计算机网络体系结构
协议
面向连接的协议:在使用时用户首先要建立连接，连接建立 再传输数据，数据传送完后，拆分连接。连接的建立和拆分都
是通过控制报文完成的。 无连接的协议：每个报文带有完整的目标地址,并且每个报文 都是单独发送的,经由系统选定的线路传递. 无连接服务只有传输数据阶段,无连接的建立和拆分阶段
区分“面向连接服务”和“无连接服务”的概念：
打电话和寄信：两个人如果要通电话，必须先建立连接 ——拨号，等待应答后才能相互传递信息，最后还要释 放连接——挂电话。 寄信就没有那么复杂了，地址姓名填好以后直接往邮筒 一扔，收信人就能收到。
（4）分组: 在网络通信中,每一层都要对上一层传来的数据报文进行 处理,由于硬件、操作系统、协议规定等原因规定了本层 每一次能处理的数据报文的最大长度限制，必然要对上 层传来的大的数据报文进行拆分，再将每一段封装成新 的数据报文发送给下一层。 运输层有拆分和拼装数据的功能，拆分得到的段称为分 组（或称为：包）
一、计算机网络通信协议
计算机网络通信协议是用来定义并实现网络通信的一组规则
和参数。
由于计算机之间的通信涉及的因素多而复杂，包括：通信线 路、传输技术、计算机硬件、软件、应用业务、安全等，所 以对计算机网络中的协议采用分层划分和管理。
分层的优点：将复杂的网络通信问题分解为多个可在不同层 次上处理的部分；提供了模块化的设计，对部分层的修改、 增加不影响其他层。
协议是通信双方达成的一致约定。简单地 说，协议是系统之间横向的约定。 两个实体 要想成功的通信，它们之间交流什么、怎样交 流及何时交流，都必须遵从彼此约定的一些规 则，这些规则的集合称为协议.
接口是一个系统内部两个相邻层间的一组 约定，反映了相邻层之间的关系。用于相邻层 之间按照一定规则交换信息 .简单地说，接口 是系统内部纵向的约定，包括下一层向上一层 提供哪些服务，而上一层如何使用这些服务。
osi七层模型的分层结构
osi七层模型的分层结构OSI（开放系统互联）七层模型是国际标准化组织（ISO）制定的网络协议体系结构，用于规范计算机网络的设计和实现。
该模型将网络通信分为七个不同的层次，每一层都有其特定的功能和责任。
以下是对OSI七层模型的分层结构的详细说明：1. 物理层（Physical Layer）：物理层是整个网络通信的起点，它是处理网络硬件和传输介质的层次。
在物理层中，传输的是比特流（0和1）的电子信号，主要用于传输数据。
在物理层中，主要的设备包括网线、光纤、集线器等。
这一层主要关注的是信号的传输速率和物理连接的形式，并不关心数据包的内部结构。
2. 数据链路层（Data Link Layer）：数据链路层提供了通过物理连接进行数据传输的功能。
它负责将比特流转换为数据帧，并在传输过程中进行差错检测和纠正。
数据链路层主要分为两个子层：逻辑链路控制（LLC）子层和介质访问控制（MAC）子层。
逻辑链路控制子层负责建立和维护链路的逻辑连接，而介质访问控制子层负责调度数据帧的传输，以及解决多个设备同时访问网络的冲突问题。
3. 网络层（Network Layer）：网络层负责将数据包从源主机传输到目标主机。
它通过路由选择算法来确定数据包的传输路径，并对数据包进行分组和寻址。
网络层中最重要的协议是Internet协议（IP），它是整个互联网通信的基础。
网络层还提供了一些其他的功能，如流量控制、拥塞控制、分片和重组等。
4. 传输层（Transport Layer）：传输层主要负责端到端的数据传输和可靠性保证。
它处理端口号、会话管理、流量控制以及错误恢复等功能。
在传输层中，最常用的协议是传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
TCP提供了可靠的数据传输服务，确保数据包的有序性、完整性和可靠性；而UDP提供了不可靠的数据传输服务，适用于实时性要求较高的应用。
5. 会话层（Session Layer）：会话层主要负责建立、管理和终止会话。
计算机网络中的OSI模型
计算机网络中的OSI模型在当今科技高速发展的时代，计算机网络已经成为了不可或缺的一部分，它贯穿了我们工作和生活的方方面面。
然而，我们常常听到计算机网络的OSI模型，但其实对于大多数人来说，它是一个比较抽象而又不太容易理解的概念。
那么，什么是OSI模型，作用是什么，又有什么特点呢？一、OSI模型简介OSI是Open Systems Interconnection（开放式系统互联）的缩写。
简单地说，OSI模型是一套网络技术标准，描述了一个分层的、抽象的网络架构，它利用分层的方法，将复杂的网络结构分成多层，每一层之间有严格定义的协议。
这种模型允许不同类型的计算机和网络设备之间进行通信，从而实现了计算机网络的互联互通。
OSI模型共分为七层，每一层都放置一个为网络提供不同服务的协议。
七层分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
二、每一层的功能物理层：定义了电脑网络中的物理链接和传输速率等的物理特性，并在物理媒介、数据的传输速率、数据结构和精度方面进行标准化。
数据链路层：为网络层提供数据链路连接的服务，包括封装数据、差错检测、流控等功能。
网络层：为数据在不同的网络之间传输提供路径选择和逻辑地址寻址服务。
网络层向上提供服务，向下使用下层协议提供服务。
传输层：为两个端点之间的通信提供可靠性。
传输层定义了用于数据传输的协议和端到端的错误处理机制。
在TCP/IP模型中，传输层分为传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
会话层：建立、管理和终止应用程序之间的通信，提供了数据交换的协同处理。
会话层使得在网络不同计算机之间运行的应用程序之间可以进行对话。
表示层：为应用层提供数据格式的标准化。
允许应用层交换通用数据格式，转换不兼容的与数据格式，并加密和解密数据。
应用层：允许应用程序访问网络，并提供用户平台交互，支持各种不同的协议和通讯服务。
应用层协议是处理特定应用程序网络需求的协议。
三、OSI模型的特性1、分层结构OSI模型的分层结构，允许每层与其相邻的层之间独立工作。
OSI各层内容及功能？
OSI各层内容及功能？答：OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型，是一个逻辑上的定义，一个规范，它把网络从逻辑上分为了7层。
每一层都有相关、相对应的物理设备，比如路由器，交换机。
OSI 七层模型是一种框架性的设计方法，建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题，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。
它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来，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。
OSI的7层从上到下分别是：7应用层;6表示层;5会话层;4传输层;3网络层;2数据链路层;1物理层.（1层）物理层：物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。
如规定使用电缆和接头的类型、传送信号的电压等。
在这一层，数据还没有被组织，仅作为原始的位流或电气电压处理，单位是bit 比特。
（2层）数据链路层：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 。
有一些连接设备，如交换机，由于它们要对帧解码并使用帧信息将数据发送到正确的接收方，所以它们是工作在数据链路层的。
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。
（3层）网络层：其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址，并决定如何将数据从发送方路由到接收方。
（以上三次是osi的低层）（4层）传输层：O S I 模型中最重要的一层。
传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。
除此之外，传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割。
OSI参考模型ppt课件
常用网络设备工作在OSI哪一层
▪ 1、网卡——工作在物理层
▪ 2、集线器——工作在物理层
▪ 3、二层交换机——工作在数据链路层
▪
三层交换机——工作在网络层
▪ 4、路由器——工作在网络层
OSI参考模型各层的关系
▪ 为了更准确地表示出当前讨论的是哪一层的数据，
OSI给每一个对等层数据起一个统一的名字为— —协议数据单元，即PDU（Protocol Data Unit）。
将要传送的数据用特定的协议头打包，来传送数 据。有时候，我们也可能在数据尾部加上报文， 这时候，也称为封装。
▪ OSI 七层模型的每一层都对数据进行封装，以保
证数据能够正确无误的到达目的地，被终端主机 理解，执行。
应用层头
数据
表示层头
数据
会话层头
数据
TCP头
数据
IP头
数据
帧头
数据
11001110001110
物理层
• 定义各种媒体及接口标准 • 提供透明的二进制比特的发送和接收 • 信号的调制和解调
数据单位：比特 典型规范代表：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、 RJ-45 设备：网卡、集线器
数据链路层
•在物理链路上实现可靠的数据传输 •提供物理寻址 •生成帧 •流量控制
TCP/IP 模型与OSI参考模型的比较
▪ TCP/IP协议是伴随着互联网的发展而得以完善的
事实上的国际标准。所以TCP/IP模型由于其协议 而被广泛认可。虽然使用OSI模型作为指导原则， 但是网络通常建立在TCP/IP模型的基础上。
▪ 从TCP/IP模型与OSI参考模型的比较中可知，OSI
osi七层模型定义
osi七层模型定义OSI七层模型是国际标准化组织（ISO）于20世纪70年代提出的一个网络通信协议参考模型，全称为开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model）。
它将计算机网络通信的过程划分为七个不同的层次，每一层都具有特定的功能和任务，通过这种分层的方式，可以使不同的设备和系统之间进行有效地通信。
首先，让我们来了解一下OSI七层模型的具体内容和每个层次的任务。
第一层是物理层（Physical Layer），负责传输比特流，主要关注数据的物理传输介质、接口标准、电压和时序控制等问题。
第二层是数据链路层（Data Link Layer），它负责将物理层传输的比特流转化为有意义的数据帧，并通过数据帧的检错、纠错、流控等机制，确保数据的可靠传输，比如以太网的MAC地址就是在此层定义的。
第三层是网络层（Network Layer），这是整个网络的核心层，它负责将数据分组（Packet）从源地址传输到目标地址，通过路由选择、分组交换等技术实现了根据网络拓扑结构的最优路径选择。
接下来是传输层（Transport Layer），它为应用程序提供端到端（End-to-End）的可靠数据传输服务，主要通过传输协议（如TCP、UDP）实现数据分段、重组、流控等功能。
第五层是会话层（Session Layer），负责建立、管理和终止会话（Session）连接，为应用程序提供可靠的数据交换环境。
第六层是表示层（Presentation Layer），主要解决不同系统之间数据格式、数据加密、数据压缩、数据转换等问题，使得不同系统之间能够互相理解和交互。
最后一层是应用层（Application Layer），这是最靠近用户的一层，它负责处理用户的请求，提供应用服务，比如HTTP、SMTP等。
通过OSI七层模型的分层设计，我们可以更好地理解计算机网络的运行原理，并且在实际应用中也能更加方便地进行网络故障排除和优化。
osi七层模型
开放系统互连参考模型
开放系统互连参考模型(Open System Interconnect 简称OSI）是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型，为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架。
它从低到高分别是：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参考模型的全称是开放系统互连参考模型，是由国际标准化组织ISO在20世纪80年代初提出来的。
ISO自从1946年成立以来，已经提出了多个标准，而ISO/IEC 7498，这个关于网络体系结构的标准定义了网络互连的基本参考模型。
当时，网络界出现了以IBM的SNA为代表的若干个网络体系结构，这些体系结构的着眼点往往是各公司内部的网络连接，没有统一的标准，因而它们之间很难互连起来。
在这种情况下，ISO提出了OSI参考模型，它最大的特点是开放性。
不同厂家的网络产品，只要遵照这个参考模型，就可以实现互连、互操作和可移植性。
也就是说，任何遵循OSI标准的系统，只要物理上连接起来，它们之间都可以互相通信。
OSI参考模型定义了开放系统的层次结构和各层所提供的服务。
OSI参考模型的一个成功之处在于，它清晰地分开了服务、接口和协议这3个容易混淆的概念。
服务描述了每一层的功能，接口定义了某层提供的服务如何被高层访问，而协议是每一层功能的实现方法。
通过区分这些抽象概念，OSI参考模型将功能定义与实现细节区分开来，
概括性高，使它具有普遍的适应能力。
OSI参考模型是具有7个层次的框架，自底向上的7个层次分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
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第二课时 了解通信协议，网络开放系统互连协议（osi）分层模型的基本思想；
课堂引入：由学校网络拓扑图引出电脑之间的交流。
知识要点：
定义：网络中的各种计算机系统、网络设备之间进行相互通信而建立的规则、标准或约定。
必要性：.
在计算机网络中，为了保证数据通信双方能正确有效地进行通信，针对通信过程的各种
问题，制定了一整套约定，这就是网络系统的通信协议。
简单的通信协议使用介绍。
常用的通信协议：
TCP/IP “transmission Control Protocol/Internet Protocol” ）（传输控制协议/互
联网络协议）协议， TCP/IP（传输控制协议/网间协议）是一种网络通信协议，它规范了
网络上的所有通信设备，尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。
TCP/IP是INTERNET的基础协议，也是一种电脑数据打包和寻址的标准方法。 （普通话）
NetBEUI ”NetBios Enhanced User ”，是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议，
安装后不需要进行设置，特别适合于在“网络邻居”传送数据。 （方言）
IPX/SPX由novell公司开发出来应用于局域网的一种高速协议。 使用网卡的物理地址
即（MAC）地址。在实际使用中，它基本不需要什么设置，装上就可以使用了。（行话,黑
话）
课堂转折：为了降低协议的复杂程度，采用了分层解决的原则。“化整为零，分而治之”，基
于分层解决的思想，国际标准化组织（ISO，International Standardization
Organization）提出开放式系统互联（OSI，Open System Interconnection）参考模
型。 它将数据从一个站点到达另一个站点的工作按层分割成七个不同的任务。开放性是指
任何遵循OSI标准的系统，只要物理上连结起来，它们之间都可以相互通信。
知识要点：（每层功能）ZH0607008
第七层：应用层 （两个公司建立了交易）
定义了用于在网络中进行通信和数据传输的接口 - 用户程式；
提供标准服务，比如虚拟终端、文件以及任务的传输和处理；
第六层：表示层 （以什么样的方式交易，飞机，汽车还是火车）
掩盖不同系统间的数据格式的不同性；
指定独立结构的数据传输格式；
数据的编码和解码；加密和解密；压缩和解压缩
第五层：会话层 （相当于中层领导，发不发货）
管理用户会话和对话；
控制用户间逻辑连接的建立和挂断；
报告上一层发生的错误
第四层：传输层 （最关键的一层，把下面的三层数据屏蔽掉了，负责联络，对方目的地在
哪儿）
管理网络中端到端的信息传送；
通过错误纠正和流控制机制提供可靠且有序的数据包传送；
提供面向无连接的数据包的传送；
第三层：网络层 （选择那一条路可以到达目的地）
定义网络设备间如何传输数据；
根据唯一的网络设备地址路由数据包；
提供流和拥塞控制以防止网络资源的损耗
第二层：数据链路层 （路上的标志，为了使数据稳定可靠地在物理层上传输）
定义操作通信连接的程序；
封装数据包为数据帧；
监测和纠正数据包传输错误
第一层：物理层 （物理部件，不对数据做任何处理，路）
定义通过网络设备发送数据的物理方式；
作为网络媒介和设备间的接口；
定义光学、电气以及机械特性。
数据传输过程：
发送时每往下传递一层，对数据附加一个协议控制信息，即封装；
接收时，每往上传递一层，自下层向上层逐层去掉协议控制信息，即拆封
其他网络参考模型
布置作业：
• 网卡，集线器，交换机各工作在哪一层？我们网络中心的核心交换机，你觉得它
应该工作在哪一层？
• OSI参考模型包括哪些层次？各层次的主要功能是什么？
• 上网查找“OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较”。
教学后记：