OSI基礎(chǔ)知識
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OSI/RM參考模型的提出
世界上第一個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)由IBM公司提出(74年,SNA),以后其他公司也相繼提出自己的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如:Digital公司的DNA,美國國防部的TCP/IP等,多種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)并存,其結(jié)果是若采用IBM的結(jié)構(gòu),只能選用IBM的產(chǎn)品,只能與同種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。
為了促進計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,國際標準化組織ISO于1977年成立了一個委員會,在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,提出了不基于具體機型、操作系統(tǒng)或公司的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),稱為開放系統(tǒng)互聯(lián)模型(OSI參考,open system interconnection)
OSI的設(shè)計目的
OSI模型的設(shè)計目的是成為一個所有銷售商都能實現(xiàn)的開放網(wǎng)路模型,來克服使用眾多私有網(wǎng)絡(luò)模型所帶來的困難和低效性。OSI是在一個備受尊敬的國際標準團體的參與下完成的,這個組織就是ISO(國際標準化組織)。什么是OSI,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(luò)中存在眾多的體系結(jié)構(gòu),其中以IBM公司的SNA(系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu))和DEC公司的DNA(Digital Network Architecture)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)最為著名。為了解決不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)問題,國際標準化組織ISO(注意不要與OSI搞混)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(luò)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(luò)層(Network Layer),傳輸層(Transport Layer),會話層(Session Layer),表示層(Presentation Layer)和應(yīng)用層(Application Layer)。第一層到第三層屬于OSI參考模型的低三層,負責(zé)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)通信連接的鏈路;第四層到第七層為OSI參考模型的高四層,具體負責(zé)端到端的數(shù)據(jù)通信。每層完成一定的功能,每層都直接為其上層提供服務(wù),并且所有層次都互相支持,而網(wǎng)絡(luò)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(yīng)的某一層即可。物理接口之間的轉(zhuǎn)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(luò)層以下的三層即可。總的來說,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(fù)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(jié)構(gòu)辦法。在OSI中,采用了三級抽象,既體系結(jié)構(gòu),服務(wù)定義,協(xié)議規(guī)格說明。
OSI劃分層次的原則
網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點都有相同的層次
不同結(jié)點相同層次具有相同的功能
同一結(jié)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(wù),并向上層提供服務(wù)
不同結(jié)點的同等層間通過協(xié)議來實現(xiàn)對等層間的通信
OSI/RM分層結(jié)構(gòu)
對等層實體間通信時信息的流動過程
對等層通信的實質(zhì):
對等層實體之間虛擬通信;下層向上層提供服務(wù);實際通信在最底層完成在發(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
SI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(luò)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)