隨著網(wǎng)絡技術的進步和各種網(wǎng)絡產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn),亟需解決不同系統(tǒng)互聯(lián)的問題。1977年國際標準化組織ISO專門設立了一個委員會,提出了異種機系統(tǒng)互聯(lián)的標準框架,即開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI/RM)該模型把網(wǎng)絡通信的工作分為7層,分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。1至4層被認為是低層,這些層與數(shù)據(jù)移動密切相關。5至7層是高層,包含應用程序級的數(shù)據(jù)。每一層負責一項具體的工作,然后把數(shù)據(jù)傳送到下一層。各層間不能把各自的工作內(nèi)容絕對分別開來,又要密切合作。OSI模型和TCP/IP模型有一個常見的對應方法,通常將IP層認為是OSI的網(wǎng)絡層協(xié)議,TCP認為是OSI的傳輸層協(xié)議。這樣就將OSI模型和常用的通信協(xié)議進行了關聯(lián)。OSI是Open System Interconnection 的縮寫,意為開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型。在OSI出現(xiàn)之前,計算機網(wǎng)絡中存在眾多的體系結構,為了解決不同體系結構的網(wǎng)絡的互聯(lián)問題,國際標準化組織ISO于1981年制定了開放系統(tǒng)互連參考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)。這個模型把網(wǎng)絡通信的工作分為7層,它們由低到高分別是物理層(Physical Layer),數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer),網(wǎng)絡層(Network Layer),傳輸層(Transport Layer),會話層(Session Layer),表示層(Presentation Layer)和應用層(Application Layer)。第一層到第三層屬于OSI參考模型的低三層,負責創(chuàng)建網(wǎng)絡通信連接的鏈路;第五層到第七層為OSI參考模型的高三層,具體負責端到端的數(shù)據(jù)通信;第四層負責高低層的連接。
每層完成一定的功能,每層都直接為其上層提供服務,并且所有層次都互相支持,而網(wǎng)絡通信則可以自上而下(在發(fā)送端)或者自下而上(在接收端)雙向進行。當然并不是每一通信都需要經(jīng)過OSI的全部七層,有的甚至只需要雙方對應的某一層即可。物理接口之間的轉接,以及中繼器與中繼器之間的連接就只需在物理層中進行即可;而路由器與路由器之間的連接則只需經(jīng)過網(wǎng)絡層以下的三層即可??偟膩碚f,雙方的通信是在對等層次上進行的,不能在不對稱層次上進行通信。OSI 標準制定過程中采用的方法是將整個龐大而復雜的問題劃分為若干個容易處理的小問題,這就是分層的體系結構辦法。在OSI中,采用了三級抽象,即體系結構,服務定義,協(xié)議規(guī)格說明。為方便記憶可以將七層從高到低視為:All People Seem To Need Data Processing。每一個大寫字母與七層名稱頭一個字母相對應。
網(wǎng)絡中各結點都有相同的層次不同結點相同層次具有相同的功能同一結點相鄰層間通過接口通信每一層可以使用下層提供的服務,并向上層提供服務不同結點的同等層間通過協(xié)議來實現(xiàn)對等層間的通信
3. OSIOSI/RM分層對等層通信的實質:對等層實體之間虛擬通信;下層向上層提供服務;實際通信在最底層完成;發(fā)送方數(shù)據(jù)由最高層逐漸向下層傳遞,到接收方數(shù)據(jù)由最低層逐漸向高層傳遞。協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU:OSI參考模型中,對等層協(xié)議之間交換的信息單元統(tǒng)稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU,Protocol Data Unit)。而傳輸層及以下各層的PDU另外還有各自特定的名稱:傳輸層——數(shù)據(jù)段(Segment)網(wǎng)絡層——分組(數(shù)據(jù)包)(Packet)數(shù)據(jù)鏈路層——數(shù)據(jù)幀(Frame)物理層——比特(Bit)
物理層包括對連接到網(wǎng)絡上的設備描述其各種機械的、電氣的、功能的規(guī)定。具體地講,機械特性規(guī)定了網(wǎng)絡連接時所需接插件的規(guī)格尺寸、引腳數(shù)量和排列情況等;電氣特性規(guī)定了在物理連接上傳輸bit流時線路上信號電平的大小、阻抗匹配、傳輸速率距離限制等;功能特性是指對各個信號先分配確切的信號含義,即定義了DTE(數(shù)據(jù)終端設備)和DCE(數(shù)據(jù)通信設備)之間各個線路的功能;過程特性定義了利用信號線進行bit流傳輸?shù)囊唤M操作規(guī)程,是指在物理連接的建立、維護、交換信息時,DTE和DCE雙方在各電路上的動作系列。物理層的數(shù)據(jù)單位是位。