ISO网络体系结构

【本文由PB创新网为您整理】【摘要】OSI参考模型（开放式系统互联模）将整个网络通信的功能划分为7个层次。文章对这七个层次做了深入的探讨。
       【关键词】物理层；数据链路层；网络层；传输层；会话层
 　　
　　计算机网络的体系结构就是指计算机网络的各层及其协议的集合，或计算机网络及其部件所应完成的功能。计算机网络的体系结构存在的目的就是使不同计算机厂家的计算机能够相互通信，以便在更大的范围内建立计算机网络。
　　国际标准化组织ISO于1983年正式提出了一个七层参考模型，叫做开放式系统互联模型（通称ISO/OSI）。[1]OSI参考模型将整个网络通信的功能划分为7个层次，由底层到高层分别是物理层、链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每层完成一定的功能，都直接为其上层提供服务，并且所有层次都互相支持。第4层到第7层主要负责互操作性，而1～3层则用于创造两个网络设备间的物理连接。
        一、第1层：物理层
　　物理层是OSI参考模型的最低层，且与物理传输介质相关联，该层是实现其他层和通信介质之间的接口。物理层协议是各种网络设备进行互联时必须遵守的低层协议。 
　　物理层为传送二进制比特流数据而激话、维持、释放物理连接提供机械的、电气特征、功能的、规程性的特性。这种物理连接可以通过中继系统，每次都在物理层内进行二进制比特流数据的编码传输。这种物理连接允许进行今双工或半双工的二进制比特流传输的通   
　　物理层相应设备包括网络传输介质（如同轴电缆、双绞线、光缆、无线电、红外等）和连接器等，以及保证物理通信的相关设备，如中继器、共享式HUB、信号中继、放大设备等。
        二、第2层：数据链路层
　　数据链路层是OSI参考模型的第2层，介于物理层与网络层之间，其存在形式分为物理链路与逻辑链路。
　　设立数据链路层的主要目的是利用在物理层所建立的原始的、有差错的物理连接线路变为对网络层无差错的数据链路，因此数据链路层必须有链路管理、帧传输、流量控制、差错控制等功能。数据链路层所关心的主要是物理地址、网络拓扑结构、线路选择与规划等。
　　数据链路层的数据传输是以帧为单位。在OSI中，帧被称为数据链路协议数据单元，它把从物理层来的原始数据打包成帧。数据链路层负责帧在计算机之间的无差错信息传递。
　　数据链路层设备主要包括：网络接口卡（NIC）及其驱动程序、网桥、二层交换机等。
        三、第3层：网络层
　　网络层是OSI参考模型中最复杂、最重要的一层。这一层定义网络操作系统通信用的协议，为信息确定地址，把逻辑地址和名字翻译成物理的地址。它也确定从信源机（源节点）沿着网络到信宿机（目的节点）的路由选择，并处理交通问题，例如交换、路由和对数据包阻塞的控制。
　　网络层的主要提供以下功能
　　1.  路径选择与中继。路径选择是指在通信子网中，为源节点和中间节点选择后继节点，以便将报文分组传送到目的节点。“最短时间”是选择路径的标准。[2]
　　2.  流量控制。网络中链路层、网络层、传输层等都存在流量控制问题，其控制方法大体相一致。其目的是防止通信量过大造成通信于网性能下降。
　　3.  拥塞控制。当到达通信子网中某一部分的分组数高于一定的水平，使得该部分网络来不及处理这些分组时，就会使这部分以至整个网络的性能下降。拥塞控制的主要任务是保证网络高性能运转，保证子网不被它的用户发送的数据所淹没。
　　工作在网络层的设备主要有路由器和三层交换机。路由器通过转发数据包来实现网络互连, 其支持的协议有TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk等。三层交换机使用了三层交换技术，解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
        四、第4层：传输层
　　传输层是OSI参考模型的第4层中，是比较特殊的一层。该层的为源主机与目的主机进程之间提供可靠的，透明的数据传输，并给端到端数据通信提供最佳性能。
　　传输层从会话层接收数据，负责错误的确认和恢复，以确保信息的可靠传递。如果有必要，它也对信息重新打包，把过长信息分成小包发送，确保到达对方的各段信息正确无误，而在接收端，把这些小包重构成初始的信息。
　　传输层目的在于它既可以划分在OSI参考模型高层，又可以划分在低层。如果从面向通信和面向信息处理角度进行分类，传输层一般划在低层：如果从用户功能与网络功能角度进行分类，传输层又被划在高层。这种差异正好反映出传输层在OSI参考模型中的特殊地位和作用。
　　传输层所支持的协议有：TCP/IP的传输控制协议TCP、Novell的顺序包交换SPX以及Microsoft NetBIOS/NetBEUI等。
　　五、第5层：会话层
　　会话层对高层通信进行控制，允许在不同机器上的应用之间建立、使用和结束会话，对进行会话的两台机器间建立对话控制，管理会话如管理哪边发送，何时发送，占用多长时间等。
　　会话层负责协调两个应用进程进行的通信，以便使应用进程专注于信息交互。从OSI参考模型看，会话层之上各层是面向应用的，会话层之下各层是面向网络通信的。
　　会话层提供的功能

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