國際標準化組織(ISO)和國際電報電話咨詢委員會(CCITT)聯合制定的開放系統互連參考模型( Open System Interconnect，OSI)，其目的是為異種計算機互連提供一個共同的基礎和標準框架，并為保持相關標準的一致性和兼容性提供共同的參考。

OSI簡介：OSI采用了分層的結構化技術，共分七層，物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。

物理層(Physical Layer)
數據鏈路層(Data Link Layer)
網絡層(Network Layer)
傳輸層(Transport Layer)
會話層(Session Layer)
表示層(Presentation Layer)
應用層(Application Layer)

OSI的特性

• 是一種異構系統互連的分層結構；
• 提供了控制互連系統交互規則的標準骨架；
• 定義一種抽象結構，而并非具體實現的描述；
• 不同系統中相同層的實體為同等層實體；
• 同等層實體之間通信由該層的協議管理；
• 相信層間的接口定義了原語操作和低層向上層提供的服務；
• 所提供的公共服務是面向連接的或無連接的數據服務；
• 直接的數據傳送僅在最低層實現；
• 每層完成所定義的功能，修改本層的功能并不影響其他層。

開放系統環境中的人機界面、系統管理工具、通信服務和安全性等方面都是按公開標準實現的，這種環境顯然有利于實現應用軟件的可移植性、可裁剪性和互操作性。
按開放的標準規范實現的系統，與系統的可靠性、完整性關系不大，為確保可靠性與完整性，需要采用其他的措施。

OSI的七層分層

OSI采用了分層的結構化技術，從下到上共分七層：

(1)物理層

該層包括物理連網媒介，如電纜連線連接器。該層的協議產生并檢測電壓以便發送和接收攜帶數據的信號。具體標準有RS232、V.35、RJ-45、FDDI。

規定了網絡設備之間物理連接的標準，在網絡設備之間透明地傳輸比特流。

提供為建立、維護和拆除物理鏈路所需要的機械的、電氣的、功能的和規程的特性；有關的物理鏈路上傳輸非結構的位流以及故障檢測指示。

物理層并不是物理媒體本身，它只是開放系統中利用物理媒體實現物理連接的功能描述和執行連接的規程。物理層提供用于建立、保持和斷開物理連接的機械的、電氣的、功能的和過程的條件。簡而言之，物理層提供有關同步和全雙工比特流在物理媒體上的傳輸手段，其典型的協議有RS232C、RS449/422/423、V.24和X.21、X.21bis等。

物理層是OSI的第一層，它雖然處于最底層，卻是整個開放系統的基礎。物理層為設備之間的數據通信提供傳輸媒體及互連設備，為數據傳輸提供可靠的環境。

物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無線信道等。通信用的互連設備指DTE(Data Terminal Equipment)和DCE(Data Communications Equipment)間的互連設備。DTE即數據終端設備，又稱物理設備，如計算機、終端等都包括在內。而DCE則是數據通信設備或電路連接設備，如調制解調器等。數據傳輸通常是經過DTE-DCE，再經過DCE-DTE的路徑。互連設備指將DTE、DCE連接起來的裝置，如各種插頭、插座。LAN中的各種粗、細同軸電纜、T型接頭、插頭、接收器、發送器、中繼器等都屬物理層的媒體和連接器。

物理層的主要功能

• ① 為數據端設備提供傳送數據的通路，數據通路可以是一個物理媒體，也可以是多個物理媒體連接而成。一次完整的數據傳輸，包括激活物理連接、傳送數據和終止物理連接。所謂激活，就是不管有多少物理媒體參與，都要在通信的兩個數據終端設備間連接起來，形成一條通路。
• ② 傳輸數據。物理層要形成適合數據傳輸需要的實體，為數據傳送服務。一是要保證數據能在其上正確通過，二是要提供足夠的帶寬(帶寬是指每秒鐘內能通過的比特(Bit)數)，以減少信道上的擁塞。傳輸數據的方式能滿足點到點，一點到多點，串行或并行，半雙工或全雙工，同步或異步傳輸的需要。
• ③ 完成物理層的一些管理工作。

(2)數據鏈路層

它控制網絡層與物理層之間的通信。它的主要功能是將從網絡層接收到的數據分割成特定的可被物理層傳輸的幀。常見的協議有IEEE 802.3/.2、HDLC、PPP、ATM。

鏈路層的主要設備是網橋、交換機、網卡。

數據鏈路可以粗略地理解為數據通道。物理層要為終端設備間的數據通信提供傳輸介質及其連接。介質是長期的，連接是有生存期的。在連接生存期內，收發兩端可以進行不等的一次或多次數據通信。每次通信都要經過建立通信聯絡和拆除通信聯絡兩個過程。這種建立起來的數據收發關系就叫做數據鏈路。而在物理媒體上傳輸的數據難免受到各種不可靠因素的影響而產生差錯，為了彌補物理層上的不足，為上層提供無差錯的數據傳輸，就要能對數據進行檢錯和糾錯。數據鏈路的建立，拆除，對數據的檢錯，糾錯是數據鏈路層的基本任務。

數據鏈路層的主要功能
鏈路層是為網絡層提供數據傳送服務的，這種服務要依靠本層具備的功能來實現。鏈路層應具備如下功能：

鏈路連接的建立、拆除和分離；

幀定界和幀同步。鏈路層的數據傳輸單元是幀，協議不同，幀的長短和界面也有差別，但無論如何必須對幀進行定界；

順序控制，指對幀的收發順序的控制；

差錯檢測和恢復。

還有鏈路標識，流量控制等等。

(3)網絡層

控制分組傳送系統的操作、路由選擇、擁護控制、網絡互連等功能，它的作用是將具體的物理傳送對高層透明。

其主要功能是將網絡地址(例如，IP地址)翻譯成對應的物理地址(例如，網卡地址)，并決定如何將數據從發送方路由到接收方。在TCP/IP協議中，網絡層具體協議有IP、ICMP、IGMP、IPX、ARP等。

在通信子網中進行路由選擇和通信控制。

網絡層的主要設備是三層交換機、路由器。

網絡層的主要功能
網絡層為建立網絡連接和為上層提供服務，應具備以下主要功能：

路由選擇和中繼；

激活，終止網絡連接；

在一條數據鏈路上復用多條網絡連接，多采取分時復用技術；

檢測與恢復；

排序，流量控制；

服務選擇；

網絡管理；

網絡層有一定的擁塞控制和流量控制的能力。

路由器(Router)
路由器(Router)，是連接因特網中各局域網、廣域網的設備，它會根據信道的情況自動選擇和設定路由，以最佳路徑，按前后順序發送信號。 路由器是互聯網絡的樞紐，”交通警察”。路由和交換機之間的主要區別就是交換機發生在OSI參考模型第二層(數據鏈路層)，而路由發生在第三層，即網絡層.路由器(Router)是用于連接多個邏輯上分開的網絡，所謂邏輯網絡是代表一個單獨的網絡或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時，可通過路由器的路由功能來完成。因此，路由器具有判斷網絡地址和選擇IP路徑的功能

(4)傳輸層

主要負責確保數據可靠、順序、無錯地從A點傳輸到B點。如提供建立、維護相拆除傳送連接的功能；選擇網絡層提供最合適的服務；在系統之間提供可靠的透明的數據傳送，提供端到端的錯誤恢復和流量控制。在TCP/IP協議中，具體協議有TCP、UDP、SPX。

提供兩個端系統之間的可靠通信。

(5)會話層

負責在網絡中的兩節點之間建立和維持通信，以及提供交互會話的管理功能，如三種數據流方向的控制，即一路交互、兩路交替和兩路同時會話模式。常見的協議有RPC、SQL、NFS。

建立和控制兩個應用實體之間的會話過程，會話層的功能包括：

• 建立通信鏈接；
• 保持會話過程通信鏈接的暢通；
• 同步兩個節點之間的對話；
• 決定通信是否被中斷以及通信中斷時決定從何處重新發送。

(6)表示層

如同應用程序和網絡之間的翻譯官，在表示層，數據將按照網絡能理解的方案進行格式化；這種格式化也因所使用網絡的類型不同而不同。表示層管理數據的解密加密、數據轉換、格式化和文本壓縮。常見的協議有JPEG、ASCII、GIF.DES、MPEG。

數據表示形式的控制層，其主要功能是把應用層提供的信息變換為能夠共同理解的形式，提供字符代碼、數據格式、控制信息格式、加密等的統一表示。表示層的作用之一是為異種機通信提供一種公共語言，以便能進行互操作。

在OSI參考模型中表示層的規范包括：
1)數據編碼方式的約定；
2)本地句法的轉換。各種表示數據的格式的協議也屬于表示層，例如MPEG、JPEG等。

(7)應用層

負責對軟件提供接口以使程序能使用網絡服務，如事務處理程序、文件傳送協議和網絡管理等。在TCP/IP協議中，常見的協議有HTTP、Telnet、FTP、SMTP。

提供兩個網絡用戶之間的分布式應用環境(普通用戶)和應用開發環境(高級用戶，即網絡程序員)。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的笔记-计算机网络基础-开放系统互连参考模型OSI的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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