第3章 OSI参考模型.pptVIP

计算机网络原理及应用 郑 岚 第3章 OSI参考模型 3.1 OSI参考模型概述 3.2 物理层 3.3 数据链路层 3.4 网络层 3.5 传输层 3.6 会话层、表示层和应用层 3.7 OSI环境中的数据传输过程 本章要点 在本章中，介绍了理解OSI参考模型必备的一些重要概念、OSI模型的体系结构、各层的功能及各层对应的协议，描述了基于OSI模型的系统之间数据传输过程。具体内容包括： OSI参考模型概述。要理解OSI参考模型，首先必须熟悉有关协议分层、实体、接口、服务和数据单元等概念。本节首先介绍了这些重要的概念，接着介绍了OSI参考模型体系结构、各层的功能。 第2~6节分别介绍物理层、数据链路层、网络层、传输层及高3层包括的协议，各层协议之间关系、各层之间的通信原理及其层间编址等内容。 3.1 OSI参考模型概述 3.1.1 OSI参考模型的产生 3.1.2 OSI参考模型层次划分的原则 3.1.3 OSI模型中的数据封装过程 3.1.1 OSI参考模型的产生 1977年，国际标准化组织（International Standards Organization，ISO）技术委员会TC97充分认识到制定用于开放系统互联参考模型的重要性，于是成立了新的专业委员会S16，专门研究和制定一种开放的、公开的、标准化了的网络结构模型，希望用它来实现计算机网络之间相互连接和通信。在1983年形成正式文件，这就是著名的ISO 7498国际标准，称为开放系统互联参考模型，记为OSI/RM（Open System Interconnection/Reference Model），有时也称为OSI。 OSI参考模型中的“开放”是指只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的也遵循同一标准的其他任何系统通信；而“系统”表示在现实世界中能够进行信息处理或信息传送的自治整体，它可以是一台或多台计算机，以及和这些计算机相关的软件、外部设备、终端、信息传输手段等的集合。 开放系统互联参考模型（OSI/RM） 开放是强调对OSI标准的遵从。 系统（实系统）表示在现实世界中能够进行信息处理或信息传送的自治整体，它可以是一台或多台计算机，以及和这些计算机相关的软件、外部设备、终端、信息传输手段等的集合。 开放实系统是通信时遵守OSI标准的实系统。 开放系统是开放实系统中的与OSI有关的各部分，是抽象的东西。 OSI参考模型的目的：是为协调系统互联标准的开发提供一个共同基础，是对现有计算机网络体系结构在博采众长基础上，反映系统互联技术未来发展的产物。 具有如下特性： 这是一种将异构系统互联的分层结构 它提供了控制互联系统交互规则的标准框架 它定义了一种抽象的功能性结构，并非具体实现描述和协议细节的精确定义。 3.1.2 OSI参考模型层次划分原则 分层原则 ①根据功能需要进行分层，每层应当实现定义明确的功能 ②每一层的功能的选择应当有助于制定国际标准化协议 ③层次界面的选择应尽量减少跨过接口的信息量 ④层次功能的定义和接口的划分应使得各层彼此独立，从而在接口保持不变的条件下，某一层的改变不会影响其它层 ⑤层次的数量应适当，过少会使过多功能集中在同一层，使协议变得复杂，但过多又会使整个网络体系结构过于庞大，通信处理速度下降 一般网络系统的层次都在6～7层左右。 3.1.2 OSI参考模型的体系结构 根据以上原则划分的OSI参考模型的逻辑结构如图所示。 OSI模型定义了每一层的功能，每一层与它上面和下面的一层进行通信和协同工作的方式，定义了对等层之间的通信规则。 OSI模型中的重要概念 1．实体与对等实体 每一层中，用于实现该层功能的活动元素被称为实体（Entity），实体既可以是软件实体（如一个进程、电子邮件系统、应用程序等）也可以是硬件实体（如终端、智能输入/输出芯片等）。软件实体可以嵌入在本地操作系统中，或者用户应用程序中。不同机器上位于同一层次、完成相同功能的实体被称为对等实体（Peer Entity）。 2．对等层和对等协议 不同主机之间的相同层次被称为对等层（Peer）。 对等层之间存在协议关系。即对等实体之间互相通信需要遵守一定的规则，如通信的内容、通信的方式等。这种对等实体之间交换数据或通信时必须遵守的规则称为对等层协议（Peer Protocol）。 3．服务与接口 在OSI分层结构模型中，每一层实体为相邻的上一层实体提供的通信功能称为服务。 在OSI模型中，各层之间的接口都有统一的规则。N层的服务访问点SAP（Service Access Point）是N层实体提供服务给N+1层的地方，SAP可以理解为上下层实体之间的逻辑传输通道。每一层的SAP都有一个唯一标明它的地址。一个N层可能存在多个S