网络教程——OSI模型
于广辉大连理工大学网络中心
OSI参考模型
OSI,TCP/IP和Novell NetWare网络协议体系结构面向连接的协议,非面向连接的协议,流量控制OSI数据链路层功能OSI第三层功能实例分析
OSI,TCP/IP和Novell NetWare 网络协议体系结构
OSI:起源和发展OSI层层的原理和益处层之间的交互TCP/IP和Novell NetWare网络协议
OSI:起源和发展
OSI——It is the Open Systems Interconnection model for communication.从来没有被真正在网络中应用.今天主要作为讨论各种协议的参考.
OSI层
应用层表示层对话层传输层网络层数据链路层物理层
OSI层——应用层
FTP,WWW浏览器,Telnet,NFS,SMTP gateways,SNMP,X.400,FTAM
一个同其他计算通讯的应用便实现了OSI应用层的原理.应用层给应用提供通讯服务.
应用层(第七层)
例子
功能介绍
层
例子
例如一个没有通讯功能的字处理程序当然不会去编写通讯代码,程序员也不必关心OSI第七层.然而,如果增加一个传输文件的选项,程序员就不得不实现OSI第七层(或者其他协议中等价的层)——文件传输服务.
OSI层——表示层
TIFF,GIF,JPEG,PICT,ASCII,EBCDIC,encryption,MPEG,MIDI,HTML
表示层的主要作用是定义了数据格式,例如,ASCII文本,EBCDIC文本,binary,BCD和JPEG.加密也被OSI定义为一个表示层服务.
表示层(第六层)
例子
FTP允许你选择binary和ASCII两种传输方式.如果是binary方式,发送端就不会改变文件的内容.如果是ASCII方式,发送端就会先把内容从发送端的字符集转换成标准的ASCII码再发送.接受端再从ASCII码转换为本地的字符集.
OSI层——对话层
RPC,SQL,NFS,NetBios names,AppleTalk ASP,DECnet SCP
对话层定义了如何开始,控制,结束对话.对话层确认对话的顺序,确保每一个步骤按顺序进行.
对话层(第五层)
例子
从ATM提款机提款时,需要插卡、输入密码、输入提款金额、提取现金.每一步都需要上一步确认.
OSI层——传输层
TCP,UDP,SPX
第四层包括协议的选择——提供和不提供出错处理.记录进来的数据流,如果包在传输过程中被分片还要进行包的重组.
传输层(第四层)
例子
TCP提供了一个4200字节的数据段给IP进行投递.如果某种媒体不能传输4200个字节的包,那么IP将对数据进行分片.这样,接收端的TCP也许就会接收到3个不同的1400字节的段.并且,接收段可能按照和发送不同的顺序接收,所以它需要记录接收的段,并将它们重组为4200字节的段.然后将数据送给上一层.
OSI层——网络层
IP,IPX,AppleTalk DDP
网络层提供了端到端的包传递.网络层定义了逻辑地址,所以任何端点都可以被唯一的标识.它也定义了路由如何工作和如何学习.网络层还定义了如何对数据报分片来适应较小的最大传输单元.
网络层(第四层)
例子
对于一个运行IP的Cisco路由器来说,它会检查包的目的IP,将这个IP同路由表进行比较,如果输出界面需要一个比较小的包的话,还需要对包进行分片,然后将包送入队列等待发送.
OSI层——数据链路层
Frame Relay, HDLC, PPP, IEEE 802.3/802.2, FDDI, ATM, IEEE 802.5/802.2
数据链路层规范主要关心数据如何在一种特定连接或媒体上传输.
数据链路层(第二层)
OSI层——物理层
EIA/TIA-232, EIA/TIA-499, V.35, V.24, RJ45, Ethernet, 802.3, 802.5, FDDI, NRZI, NRZ, B8ZS
物理层定义了物理媒体的特性.连接器,针,针的使用,电气参数,编码和光的调制等都是物理层规范的一部分.
物理层(第一层)
例子
RJ45定义了连接器的形状和电缆芯/针的数量.Ethernet和802.3定义了1,2,3,6芯/针的使用.所以一根给Ethernet使用的带有RJ45连接器的5类电缆,同时应用了Ethernet和802.3物理层规范.
OSI层
某些协议可能同时定义了多层的细节.例如,TCP/IP应用层等价于OSI 5到7层,所以NFS实现同时适合这三层.类似的,802.3,802.5和以太网同时定义了数据链路层和物理层的细节.
分层的益处
便于讨论和学习协议规范的细节.标准化层之间的界面,使得不同的产品可以在相同的层相同的功能.建立更好的互操作性.降低了复杂性.易于排错.每一层都在用户数据周围加上头和尾,排错失可以察看这些信息.每一层都给其上一层提供服务.所以,可以清晰的区分每一层的功能.
层之间的交互
每一层向其上一层提供服务.每一层其他计算机相同层的软件或者硬件使用相同的信息通信,特别是同终点计算机.
层之间的交互——相同计算机相邻层的通讯
L2H
L3
L4
L5
L6
L7
Data
L2T
L7
Data
L2T
L6
L7
Data
L2T
L5
L6
L7
Data
L2T
L4
L5
L6
L7
Data
L2T
L3
L4
L5
L6
L7
Data
L2T
L2H
L3
L4
L5
L6
L7
Data
L2T
L7
Data
L2T
L6
L7
Data
L2T
L5
L6
L7
Data
L2T
L4
L5
L6
L7
Data
L2T
L3
L4
L5
L6
L7
Data
L2T
应用层
表示层
对话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
应用层
表示层
对话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
2
1
3
4
L# - Layer #L#H - Layer # HeaderL#T - Layer # Trailer
层之间的交互——不同计算机相同层之间的通讯
应用层
表示层
对话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
应用层
表示层
对话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
网络层
数据链路层
物理层
HOST A
HOST B
Router 1
层之间的交互——数据封装
创建数据将数据打包,准备传输.就是说,传输层创建传输层的头,将数据放到其后.向数据加入目标网络层地址.就是说,网络层创建网络层的头,将数据放到其后.向数据加入目标数据链路层地址.同样的,数路链路层创建数据链路层的头,将数据放到其后.传输这些比特.物理层进行编码,在媒体上用来传输帧的信号.
层之间的交互——TCP/IP Headers and Trailers
Data
TCP
IP
LT
Data
Data
TCP
Data
TCP
IP
1.
2.
3.
4.
5.
Application
Transport
Internet
NetworkInterface
层之间的交互——帧,包和段
Data
Data
IP
Data
IP
LH
LT
Segment
Packet
Frame
……

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