OSI參考模型

百科解釋

　　OSI（Open System Interconnect）開放式系統(tǒng)互聯(lián)。
　　一般都叫OSI參考模型，是ISO（國際標準化組織）組織在1985年研究的網(wǎng)絡互聯(lián)模型。國際標準化組織ISO發(fā)布的最著名的標準是ISO/iIEC 7498，又稱為X.200協(xié)議。該體系結(jié)構(gòu)標準定義了網(wǎng)絡互連的七層框架，即ISO開放系統(tǒng)互連參考模型。在這一框架下進一步詳細規(guī)定了每一層的功能，以實現(xiàn)開放系統(tǒng)環(huán)境中的互連性、互操作性和應用的可移植性。
　　開放系統(tǒng) OSI標準定制過程中所采用的方法是將整個龐大而復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)方法。在OSI中，采用了三級抽象，即體系結(jié)構(gòu)、服務定義和協(xié)議規(guī)定說明。
　　OSI參考模型定義了開放系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、層次之間的相互關(guān)系及各層所包含的可能的服務。它是作為一個框架來協(xié)調(diào)和組織各層協(xié)議的制定，也是對網(wǎng)絡內(nèi)部結(jié)構(gòu)最精練的概括與描述。
　　OSI的服務定義詳細說明了各層所提供的服務。某一層的服務就是該層及其下各層的一種能力，它通過接口提供給更高一層。各層所提供的服務與這些服務是怎么實現(xiàn)的無關(guān)。同時，各種服務定義還定義了層與層之間的接口和各層的所使用的原語，但是不涉及接口是怎么實現(xiàn)的。
　　OSI標準中的各種協(xié)議精確定義了應當發(fā)送什么樣的控制信息，以及應當用什么樣的過程來解釋這個控制信息。協(xié)議的規(guī)程說明具有最嚴格的約束。
　　ISO/OSI參考模型并沒有提供一個可以實現(xiàn)的方法。ISO/OSI參考模型只是描述了一些概念，用來協(xié)調(diào)進程間通信標準的制定。在OSI范圍內(nèi)，只有在各種的協(xié)議是可以被實現(xiàn)的而各種產(chǎn)品只有和OSI的協(xié)議相一致才能互連。這也就是說，OSI參考模型并不是一個標準，而只是一個在制定標準時所使用的概念性的框架。
　　在歷史來看，在制定計算機網(wǎng)絡標準方面起著很大作用的兩大國際組織是CCITT和ISO。CCITT與ISO TC97的工作領(lǐng)域是不同的，CCITT主要是從通信角度考慮一些標準的制定，而ISO的TC97則關(guān)心信息的處理與網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)。但是隨著科學技術(shù)的發(fā)展，通信與信息處理的界限變得比較模糊了。于是，通信與信息處理就都成為了CCITT與TC97共同關(guān)心的領(lǐng)域。CCITT的建議書X.200就是開放系統(tǒng)互連的基本參考模型，它和ISO 7498基本是相同的。
　　最早的時候網(wǎng)絡剛剛出現(xiàn)的時候，很多大型的公司都擁有了網(wǎng)絡技術(shù)，公司內(nèi)部計算機可以相互連接�？梢詤s不能與其它公司連接。因為沒有一個統(tǒng)一的規(guī)范。計算機之間相互傳輸?shù)男畔Ψ讲荒芾斫狻Ｋ圆荒芑ヂ?lián)。
　　ISO為了更好的使網(wǎng)絡應用更為普及，就推出了OSI參考模型。其含義就是推薦所有公司使用這個規(guī)范來控制網(wǎng)絡。這樣所有公司都有相同的規(guī)范，就能互聯(lián)了。提供各種網(wǎng)絡服務功能的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)是非常復雜的。根據(jù)分而治之的原則，ISO將整個通信功能劃分為七個層次，劃分原則是：
　�。�1）網(wǎng)路中各結(jié)點都有相同的層次；
　�。�2）不同結(jié)點的同等層具有相同的功能；
　　（3）同一結(jié)點內(nèi)相鄰層之間通過接口通信；
　　（4）每一層使用下層提供的服務，并向其上層提供服務；
　　（5）不同結(jié)點的同等層按照協(xié)議實現(xiàn)對等層之間的通信。
　　其內(nèi)容如下：
　　第7層應用層：OSI中的最高層。應用層確定進程之間通信的性質(zhì)，以滿足用戶的需要。應用層不僅要提供應用進程所需要的信息交換和遠程操作，而且還要作
　　為應用進程的用戶代理，來完成一些為進行信息交換所必需的功能。它包括：文件傳送訪問和管理FTAM、虛擬終端VT、事務處理TP、遠程數(shù)
　　據(jù)庫訪問RDA、制造業(yè)報文規(guī)范MMS、目錄服務DS等協(xié)議；
　　第6層表示層：主要用于處理兩個通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式。它包括數(shù)據(jù)格式交換、數(shù)據(jù)加密與解密、數(shù)據(jù)壓縮與恢復等功能；
　　第5層會話層：—在兩個節(jié)點之間建立端連接。此服務包括建立連接是以全雙工還是以半雙工的方式進行設置，盡管可以在層4中處理雙工方式；
　　第4層傳輸層：—常規(guī)數(shù)據(jù)遞送－面向連接或無連接。包括全雙工或半雙工、流控制和錯誤恢復服務；
　　第3層網(wǎng)絡層：—本層通過尋址來建立兩個節(jié)點之間的連接，它包括通過互連網(wǎng)絡來路由和中繼數(shù)據(jù) ；
　　第2層數(shù)據(jù)鏈路層：—在此層將數(shù)據(jù)分幀，并處理流控制。本層指定拓撲結(jié)構(gòu)并提供硬件尋址；
　　第1層物理層：處于OSI參考模型的最底層。物理層的主要功能是利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，以便透明的傳送比特流。
　　數(shù)據(jù)發(fā)送時，從第七層傳到第一層，接受方則相反。
　　上三層總稱應用層，用來控制軟件方面。下四層總稱數(shù)據(jù)流層，用來管理硬件。
　　數(shù)據(jù)在發(fā)至數(shù)據(jù)流層的時候?qū)⒈徊鸱帧?
　　在傳輸層的數(shù)據(jù)叫段，網(wǎng)絡層叫包，數(shù)據(jù)鏈路層叫幀，物理層叫比特流，這樣的叫法叫PDU（協(xié)議數(shù)據(jù)單元）
　　OSI中每一層都有每一層的作用。比如網(wǎng)絡層就要管理本機的IP的目的地的IP。數(shù)據(jù)鏈路層就要管理MAC地址（介質(zhì)訪問控制）等等，所以在每層拆分數(shù)據(jù)后要進行封裝，以完成接受方與本機相互聯(lián)系通信的作用。
　　如以此規(guī)定。
　　OSI模型用途相當廣泛。
　　比如交換機、集線器、路由器等很多網(wǎng)絡設備的設計都是參照OSI模型設計的。
　　OSI參考模型中,各層的功能
　　OSI各層的功能：
　　物理層
　　物理層規(guī)定了激活、維持、關(guān)閉通信端點之間的機械特性、電氣特性、功能特性以及過程特性。該層為上
　　層協(xié)議提供了一個傳輸數(shù)據(jù)的物理媒體。
　　在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為比特（bit）。
　　屬于物理層定義的典型規(guī)范代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。
　　數(shù)據(jù)鏈路層
　　數(shù)據(jù)鏈路層在不可靠的物理介質(zhì)上提供可靠的傳輸。該層的作用包括：物理地址尋址、數(shù)據(jù)的成幀、流量
　　控制、數(shù)據(jù)的檢錯、重發(fā)等。
　　在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為幀（frame）。
　　數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。
　　網(wǎng)絡層
　　網(wǎng)絡層負責對子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)包進行路由選擇。網(wǎng)絡層還可以實現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)際互連等功能。
　　在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為數(shù)據(jù)包（packet）。
　　網(wǎng)絡層協(xié)議的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等
　　傳輸層
　　傳輸層是第一個端到端，即主機到主機的層次。傳輸層負責將上層數(shù)據(jù)分段并提供端到端的、可靠的或不
　　可靠的傳輸。此外，傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。
　　在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為數(shù)據(jù)段（segment）。
　　傳輸層協(xié)議的代表包括：TCP、UDP、SPX等。
　　會話層
　　會話層管理主機之間的會話進程，即負責建立、管理、終止進程之間的會話。會話層還利用在數(shù)據(jù)中插入
　　校驗點來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步。
　　表示層
　　表示層對上層數(shù)據(jù)或信息進行變換以保證一個主機應用層信息可以被另一個主機的應用程序理解。表示層
　　的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括數(shù)據(jù)的加密、壓縮、格式轉(zhuǎn)換等。
　　應用層
　　應用層為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡應用程序提供訪問網(wǎng)絡服務的接口。
　　應用層協(xié)議的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。
　　OSI中的若干概念
　　上面我們簡單的說明了7層體系的OSI參考模型，為了方便起見，我們常常把上面的7個層次分為低層與高層。低層為1~4層，是面向通信的，高層為5~7層，是面向信息處理的。
　　開放系統(tǒng)互連是使世界范圍內(nèi)的應用進程能開放式（而不是封閉式）的進行信息交換。目前形成的開放系統(tǒng)互連基本參考模型的正式文件是ISO 7498國際標準，又記為OSI/RM，籠統(tǒng)的稱為OSI，我國的相應標準是GB 9387。
　　為了更好的理解OSI參考模型以及日后更深入的學習OSI的各個層次，我們將先對一些容易混淆的概念進行闡述，然后對ISO 7498中最重要的基本概念進行闡述。
　　首先，在上面我們已經(jīng)說起過體系結(jié)構(gòu)的問題，并且已經(jīng)知道體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實現(xiàn)是具體的。在一般情況下，"系統(tǒng)"是指實際運作的一組物體或物件，而在"OSI系統(tǒng)"這種說法中，"系統(tǒng)"具有其特殊含義（即參考模型），為了區(qū)別起見，我們用"實系統(tǒng)"表示在現(xiàn)實世界中能夠進行信息處理或信息傳遞的自治整體，它可以是一臺或多臺計算機以及這些計算機相關(guān)的軟件、外部設備、終端、操作員、信息傳輸手段的集合。若這種實系統(tǒng)和在和其他實系統(tǒng)通信時遵守OSI標準，則這個實系統(tǒng)就叫做開放實系統(tǒng)。但是，一個開放實系統(tǒng)的各種功能都不一定和互連有關(guān)，而我們以后要討論的開放系統(tǒng)互連參考模型中的系統(tǒng)，只是在開放實系統(tǒng)中和互連有關(guān)的部分，我們把這部分系統(tǒng)稱為開放系統(tǒng)。
　　好，說了這么半天，我自己都搞暈了�，F(xiàn)在我們就來看看ISO 7498中最重要的基本概念吧。
　　在OSI標準的制定過程中，所采用的方法是將整個龐大而復雜的問題劃分為若干個較容易處理的范圍較小的問題，在OSI中，問題的處理采用了自上而下逐步求精的方法。先叢最高一級的抽象開始，這一級的約束很少，然后逐漸更加精細的進行描述，同時加上越來越多的約束，在OSI中，采用了圖3-1的三級抽象，這三級抽象分別是：體系結(jié)構(gòu)、服務定義和協(xié)議規(guī)范，規(guī)范也稱規(guī)格說明。
　　OSI體系結(jié)構(gòu)也就是OSI參考模型，它是OSI所制定的標準中最高一級的抽象。用比較形式化的語言來講，體系結(jié)構(gòu)相當于對象或客體的類型，而具體的網(wǎng)絡則相當于對象的一個實例。OSI參考模型正是描述了一個開放系統(tǒng)所要用到的對象的類型，它們之間的關(guān)系以及這些對象類型與這些關(guān)系之間的一些普遍的約束。
　　比OSI參考模型更低一級的抽象是OSI的服務定義。服務定義較詳細的定義了各層所提供的服務。某一層的服務就是該層及其一些各層的一種能力，它通過接口提供給更高的一層，各層所提供的服務與這些服務是怎樣實現(xiàn)的無關(guān)。此外，各種服務還定義了層與層之間的抽象接口，以及各層為進行層與層之間的交互而用的服務原語。但這并不涉及到這個接口是怎樣實現(xiàn)的。
　　OSI標準中最低層的抽象是OSI協(xié)議規(guī)范，各層的協(xié)議規(guī)范精確的定義：應當發(fā)送什么樣的控制信息，以及應當用什么樣的過程來解釋這個控制信息。協(xié)議的規(guī)范具有最嚴格的約束。
　　最后需要知道的是，在制定計算機網(wǎng)絡標準方面起著很大作用的兩大國際組織CCITT和ISO。許多問題都是他們共同商議決定的。從歷史上看，CCITT與ISO的TC97工作領(lǐng)域是很不相同的，CCITT原來是從通信的角度考慮一些標準的制定，而TC97則關(guān)心信息處理。但隨著科學技術(shù)的發(fā)展，通信與信息處理的界限越來越模糊了，于是通信與信息處理就成為CCITT和TC97所共同關(guān)心的領(lǐng)域。CCITT的建議書X．200就是關(guān)于開放系統(tǒng)互連參考模型的，它和上面提到的ISO 7498 基本上是相同的。

通信詞典解釋