OSI各层概述

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OSI各层概述

物理层
1、物理层的主要功能是:为数据链路层的比特流提供物理连接,对高层屏蔽掉具体传输介质的差异,保证比特流的透明传输。
2、 主要内容:物理层协议主要定义硬件接口,包括接口的机械特性、电气特性、功能特性、规程特性。
①机械特性:定义接口插件、插座的形状、尺寸、引脚数量、排列顺序等。如:RS-232是25芯、D型,RS-499为37芯等。
②电气特性:定义信号的高低、脉冲宽度、阻抗匹配、传输速率、传输距离等。
③功能特性:归定每个引脚的功能、数据类型、控制方式等
④过程特性:定义通信双方的动作顺序。如:如何建立、拆除物理连接、采用全双工还是半双工通信等。

数据链路层
1、数据链路层的功能
利用物理层提供的物理通路,在相邻节点之间建立数据链路,将要传送的数据组装成帧,加入应答、差错控制、流量控制信息,使有差错的物理线路变成无差错的数据链路,为网络层提供可靠的信息传送机制
2、协议的主要内容
(1)链路管理:主要是发送数据前后的一些控制活动。包括:
链路建立:在通信以前,通信双方要交换一些信息,确认对方已准备好。
链路维护:通信过程中维持链路
拆除链路:通信结束后释放链路
(2)成帧与拆帧
①帧是数据链路层的数据单位。将数据装配成帧是为了在出现差错时,重传方便。
②在发送端,将网络层传来的数据分割成小的数据块,加入控制信息即为成帧。然后送物理层发送。在接收端,将收到的数据帧按相反的顺序去掉控制信息。
③帧有其具体格式,包括帧头、帧尾标志,差错控制方法等,不同的协议,格式不同。
④常用帧同步的方法:字符填充、字节记数、比特填充、编码违例法等
(3)差错控制
①发送端在数据帧中加入检错码,接收端发现错误可采用出错重发或前向纠错的方法。
②检错方法有奇偶校验、循环冗余校验等。
帧的格式实例:
③发送端在数据帧中加入检错码,接收端发现错误可采用出错重发或前向纠错的方法。
检错方法有奇偶校验、循环冗余校验等。
帧的格式实例:
(4)流量控制
①当发送端发送的速度快,接收端的速度慢时,链路会堵塞,严重时数据会丢失,因此,要有调整发送端发送速度的机制。主要方法有:
②停止等待:发送方发送数据,接收方正确收到数据后回送响应帧ACK,否则,回送否认帧NAK。
③滑动窗口技术(连续ARQ协议):允许连续发送若干帧,可以进行差错控制和流量控制。
网络层
1、网络层的功能:
在结点之间创建逻辑链路,保证传输层传来的数据顺利通过通信子网
网络层为传输层提供数据报和虚电路服务,并解决由此引起的路径选择,拥塞控制等问题,为传输层提供端到端的透明传输服务。
2、主要内容
(1)数据交换方式:虚电路方式与数据报方式
(2)路由选择
数据报方式在每个节点都要进行路由选择,虚电路方式在建立虚电路时也要进行路由选择。
(3)网络拥塞控制
①当通信子网内传送的报文分组过多、节点接收速度太慢、线路容量不足时,都会导致网络性能变差,出现拥塞。当拥塞加剧网络吞吐量急剧下降为零。这时网络无法工作,称为网络死锁。
②避免拥塞的方法有:缓冲区预分配法、分组丢弃法、许可证法等
(4)寻址
 在网络层上要进行网际互联,每个网络、主机都要有一个唯一的地址,不同的网络编址方案不同,如TCP/IP中用4组每组8位二进制数编址.
如: 192.168.47.69
传输层
1、传输层功能:
传输层是保证数据通过通信子网的最后措施。任何在网络层以下解决不了的问题,在传输层都要得到解决。网络层提供的服务质量好,传输层协议简单,反之传输层协议复杂
2、主要内容
寻址:当一个用户要和另一个用户通信时必须与该用户建立连接,这就需要寻址。传输层的一个重要功能向上层协议及用户屏蔽掉具体的网络细节,仅提供端到端的服务,反映在寻址方式上就是不再使用具体的网络地址,而是使用标识符。在传输层,发送方不需要知道接收方的具体地址,只要有一个表示符号就可以,这个标识号可以是固定的,也可以临时产生。通信双方只要有对方的标识符就可以通信,具体寻址定位由下层协议去做。
与现行的通信系统做比较,网络寻址象是邮政系统,通信时必须写明省、市、街道、门牌号,一级级的送到,而传输层的寻址更象电话系统,只要知道电话号码,不需要了解他在哪。具体定位由电话局去做。
传输层地址的例子如:电话号码、用户的信箱地址、某网站域名
多路复用:将多个不同的传输复用在网络层的一条虚电路上。
流量控制与差错控制:与数据链路层类似,区别在于数据链路层节点之间的线路较少,而主机之间可以有多条连接。
点到点与端到端
点到点通信是指相邻的两个结点之间的通信l端到端通信是两个通信实体(或主机)之间的通信
会话层
1、会话层的任务
会话层的任务就是利用传输层提供的无差错的连接具体实施会话,协调、组织、管理通信双方的会话过程。
2、协议内容包括
会话双方资格的认证
对话方向的交替管理
故障点的定位及恢复
会话等。
表示层
1、主要功能
表示层的功能是处理两个通信系统中的交换信息的表示方式,将数据转换成公共的安全的便于传输的格式。
2、协议内容
包括数据格式的变换
数据的加密解密
数据压缩与解压缩等。
应用层
1、主要功能:
为用户访问网络提供手段,为用户应用程序提供接口
2、协议内容
包括电子邮件、文件传输、虚拟终端等。 

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