国际标准化组织(International Organization for Stand-ardization,ISO)在1978年 提出了开放系统互连模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI)。OSI采用了分层的结构化技术。OSI参考模型共有7层:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。如图1-1所示为OSI参考模型。OSI是设计和描述网络通信的基本框架。生产厂商根据OSI模型的标准设计自己的产品。OSI描述了网络硬件和软件如何以层的方式协同工作进行网络通信。
OSI采用了7层的结构化技术,这7层的分层原则如下:
(1)当需要一个不同抽象体的时候,应该创建一层。
(2)每一层都应该执行一个明确定义的功能。
(3)选择每一层功能的时候,应该考虑到定义国际标准化的协议。
图1-1 OSI参考模型
(4)选择层边界的时候,应该使“跨接口所需要的信息流”尽可能小。
(5)层数应该足够多,以保证不同的功能不会被混杂在同一层中,同时层数也不能够太多,以至于整个体系结构变得过于强大。
下面将从底层开始,依次讨论该模型的层间关系以及模型中的每一层。需要注意的是OSI参考模型本身并不是一个网络体系结构,只是指明了每一层上应该做些什么事情。然而,ISO也已经为每一层制定了相应的标准,但这些标准并不属于参考模型本身,它们已经都作为单独的国际标准发布了。(www.xing528.com)
首先看OSI的层次关系。
在同一台计算机的层次间交互过程与在不同计算机之间的通信过程是关联的。
●每一台向其协议的上层提供服务。
●每层都与其他计算机中相同层的软件和硬件交换一些信息。
为了使数据分组从源主机传送到目的主机,源主机OSI模型的每一层要与目标主机的每一层进行通信,如图1-2所示。用Peer-to-Peer Communications(对等实体间通信)表示源主机与目的主机对等层的通信。在这一过程中,每一层的协议交换的信息称为协议数据单元(Protocol Data Unit,PDU),通常在该层的PDU前面增加一个单字母的前缀,表示为哪一层的数据。如会话层通过传送SPDU和对等的会话层进行通信。相应的,应用层数据称为应用层协议数据单元(Application PDU,APDU),表示层数据称为表示层协议数据单元(Presentation PDU,PPDU);会话层数据称为会话层协议数据单元(Session PDU,SPDU)。通常,把传输层数据称为段(Segment),网络层数据称为数据包(Packet),数据层数据称为帧(Frame),物理层数据称为比特流(Bit)。它们的具体分别其实并不明显,都是对数据在不同层次的描述,数据位于OSI模型的层次不同,名字也就不同。
在网络通信中,通过传输层的PDU到对方的同一层(对等层),以实现通信。例如网络层通过传送数据包和对端的网络层进行通信。从逻辑上讲,对等层间的通信是两个设备的同一层直接通信。而物理上,每一层都只与自己相邻的上下两层直接通信。下层通过服务访问点(SAP)为上层提供服务。两个设备建立对等层的通信连接,即在各个对等层建立逻辑信道,对等层使用功能相同的协议实现会话,如主机A的第2层不能和对方的第3层通信。同时,同一层之间的不同协议也不能通信,如主机A的E-mail应用程序不能和对方的Telnet应用程序通信。
图1-2 应用OSI模型7层进行通信
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