計算機網路基礎(2)——OSI七層參考模型

1.計算機網路協議

• 負責在網路上建立通訊通道和控制通過通道的資訊流的規則
• 協議依賴於網路體系結構，由硬體和軟體協同實現

2.計算機網路協議的組成

• 語法(syntax)：規定了傳輸資料的格式。
• 語義(semantics)：規定了所要完成的功能，包括用於協調和差錯處理的控制資訊，即需要發出何種控制資訊、完成何種工作以及做出何種應答。
• 定時(timing)：規定了執行各種操作的條件、時序關係等，即對事件實現順序的詳細說明。

3.OSI七層參考模型的出現

為了使不同體系結構的計算機網路都能互聯，國際標準化組織ISO 1977年成立了專門機構研究該問題。不久，他們就提出一個試圖使各種計算機在世界範圍內互聯成網的標準框架，即著名的開放系統互連基本參考模型OSI。

4.什麼是OSI參考模型？

• Open System Interconnection/Reference Model，開放系統互聯參考模型，簡稱OSI/RM
• 是一個邏輯結構，並非一個具體的計算機裝置或網路
• 任何兩個遵守協議的標準的系統都可以互連通訊
• 描述的是通訊軟體的結構

5.為什麼要分層？(分而治之）

• 各層之間是獨立的
• 靈活性好
• 結構上可分割開
• 易於實現和維護
• 能促進標準化工作

6.OSI參考模型詳解

• 物理層：指定電壓大小、線路速率、裝置和線纜的介面標準；提供網路的物理連線；在物理媒體上透明地傳輸原始位元流。
• 資料鏈路層：建立在物理傳輸能力的基礎上，以幀為單位傳輸資料。主要功能包括成幀、差錯控制、流量控制和傳輸管理等。
• 網路層：主要功能是選擇合適的路由，使傳輸層傳下來的分組能夠正確無誤地按照地址找到目的站，並交付目的站的傳輸層，以及實現擁塞控制、網路互聯等功能。網路層資料的傳送單位是分組。
• 傳輸層：根據通訊子網的特性最佳地利用網路資源，並以可靠和經濟的方式在兩個端系統的會話層之間建立一條傳輸連線，透明地傳輸報文。確保報文無查錯、有序、不丟失、無重複地傳輸。傳送單位"報文"。
• 會話層：維持面向連線的傳輸，為會話實體間建立連線，在兩個會話使用者之間實現有組織的、同步的資料傳輸，並負責連線釋放。
• 表示層：為異種機通訊提供了一種公共語言，完成應用層資料所需的任何轉換，以便能進行互操作。主要功能有資料語法轉換、語法表示、表示層連線管理、資料加密和資料壓縮。
• 應用層：是應用程式訪問網路服務的視窗 。

總結各層主要功能

總的來說，OSI參考模型的7層可以劃分為低、中、高共3類。

        最低三層（1-3）是依賴網路的，涉及將兩臺通訊計算機連線在一起所使用的資料通訊網的相關協議。底層負責處理資料傳輸問題，物理層和資料鏈路層是由硬體和軟體共同實現的。低層協議偏重處理實際的資訊傳輸。

        中間的運輸層為面向應用的上三層遮蔽了與網路有關的下三層的詳細操作。從本質上看，它建立在下三層提供的服務上，為面向應用的高層提供與網路無關的資訊交換服務。

         高三層（5-7）是面向應用的，涉及允許兩個末端使用者應用程式互動作用的協議，它們通常是由本地作業系統提供的一套服務。高層論述的是應用問題，並且通常只以軟體的形式來實現。最高層（應用層）最接近使用者，使用者和應用層通過通訊應用軟體相互作用。高層協議偏重處理使用者服務及各種應用請求。

 

7.OSI七層模型的使用

這裡放兩張圖幫助大家理解

        在傳送方A，資料從上到下逐層傳遞的過程中，每層都要加上適當的控制資訊，這就是所謂的"封裝"。到最低層，資料成為由"0"和"1"組成的位元流，然後在轉換為電訊號通過物理介質傳輸至接收方B。在接收方B，向上傳遞的過程與傳送方A正好相反，要逐層剝去傳送方A相應層加上的控制資訊，得到本層資料，最後到達接收程式，這就是所謂的"拆封"。