第2章 OSI 参考模型

1、page 1/31 第第1章内容回顾章内容回顾 v计算机包含哪些组件？计算机包含哪些组件？ 主板、主板、cpu、硬盘、内存、显卡、声卡、网卡、硬盘、内存、显卡、声卡、网卡、dvd 驱动、机箱驱动、机箱 v计算机的组装计算机的组装 v驱动的安装驱动的安装 v操作系统的安装操作系统的安装 version 2.0 osi osi osi 参考模型参考模型参考模型参考模型参考模型参考模型 第第2章章 page 3/31 本章目标本章目标 v理解理解osi分层模型的意义分层模型的意义 v掌握掌握osi 7层模型每一层的名称与功能层模型每一层的名称与功能 v理解数据在网络中传输过程中，数据包封理解数据在网

2、络中传输过程中，数据包封 装和拆封装的过程装和拆封装的过程 page 4/31 本章结构本章结构 分层模型分层模型 数据通信数据通信 下层对上层：提供服务下层对上层：提供服务 同层之间：协议相同同层之间：协议相同 协议分层协议分层 osi 参考模型介绍参考模型介绍 数据包封装与解封装过程数据包封装与解封装过程 计算机网络的发展计算机网络的发展 网络的功能网络的功能 osi 参考模型参考模型 tcp/ip参考模型参考模型 tcp/ip参考模型参考模型 tcp/ip与与osi模型的对比模型的对比 page 5/31 计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展41 v第一代计算机网络的诞生第一代计

3、算机网络的诞生 1946年产生第一台数字计算机年产生第一台数字计算机 1954年收发器终端的产生年收发器终端的产生 60年代初，由多重线路控制器参与组成的网络，被称年代初，由多重线路控制器参与组成的网络，被称 为第一代计算机网络为第一代计算机网络 modemmodem modemmodem page 6/31 计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展42 v第二代计算机网络的第二代计算机网络的 诞生诞生 1964年，年，baran提出提出 存储转发概念存储转发概念 d a b c data 暂存，查找转发表，暂存，查找转发表， 转发到相应的端口转发到相应的端口 page 7/31 计算机网

4、络的产生和发展计算机网络的产生和发展43 分组首部分组首部 分组首部分组首部 分组首部分组首部 010111001010011110111110 v第二代计算机网络的第二代计算机网络的 诞生诞生 1964年，年，baran提出提出 存储转发概念存储转发概念 1966 年，年，david 提出提出 分组概念分组概念 1969 年，年，darpa 的的 计算机分组交换网计算机分组交换网 arpanet 投入运行投入运行 page 8/31 计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展44 v1977年年osi参考模型的提出，标志着计算机网络参考模型的提出，标志着计算机网络 进入到第三个阶段进入到第

5、三个阶段 page 9/31 网络体系的演变过程网络体系的演变过程 40年代年代 中期中期 60年代年代 初期初期 70年代年代 初期初期 80年代年代 初期初期 90年代年代 初期初期 90年代年代 末期末期 21世纪世纪 网络概念网络概念 萌芽阶段萌芽阶段 提出分组提出分组 交换概念交换概念 稳步发展稳步发展 与应用与应用 提出提出osi 参考模型参考模型 体系结构体系结构 成熟发展成熟发展 internet 广泛应用广泛应用 后后tcp/ip 模型时代模型时代 page 10/31 阶段总结阶段总结 第一代计算机网络第一代计算机网络 由多重线路控制器参与组成的网络由多重线路控制器参与组成

6、的网络 面向终端的通信网计算机是网络的控制中心面向终端的通信网计算机是网络的控制中心 第二代计算机网络第二代计算机网络 以资源子网为中心以资源子网为中心 arpanet的成功运行的成功运行 第三代计算机网络第三代计算机网络 osi参考模型出现参考模型出现 page 11/31 计算机网络的功能计算机网络的功能 v数据通信数据通信 data page 12/31 什么是协议什么是协议 v什么是协议？什么是协议？ 为了使数据可以在网络上从源传递到目的地，网络上为了使数据可以在网络上从源传递到目的地，网络上 所有设备需要所有设备需要“讲讲”相同的相同的“语言语言” 描述网络通信中描述网络通信中“语言

7、语言”规范的一组规则就是协议规范的一组规则就是协议 例如：两个人交谈，必须使用相同的语例如：两个人交谈，必须使用相同的语 言，如果你说汉语，他说阿拉伯语言，如果你说汉语，他说阿拉伯语 v数据通信协议的定义数据通信协议的定义 决定数据的格式和传输的一组规则或者一组惯例决定数据的格式和传输的一组规则或者一组惯例 #&$ page 13/31 协议分层协议分层21 v网络通信的过程很复杂网络通信的过程很复杂 数据以电子信号的形式穿越介质到达正确的计算机，数据以电子信号的形式穿越介质到达正确的计算机， 然后转换成最初的形式，以便接收者能够阅读然后转换成最初的形式，以便接收者能够阅读 为了降低网络设计的

8、复杂性，将协议进行了分层设计为了降低网络设计的复杂性，将协议进行了分层设计 page 14/31 协议分层协议分层22 v分层设计的意义分层设计的意义 用户服务层的模块设计可相对独立于具体的通信线路用户服务层的模块设计可相对独立于具体的通信线路 和通信硬件接口的差别和通信硬件接口的差别 而通信服务层的模块设计又可相对独立于具体用户应而通信服务层的模块设计又可相对独立于具体用户应 用要求的不同用要求的不同 例如：文件传输或电子邮件服务模块的设计，例如：文件传输或电子邮件服务模块的设计， 不必关心底层通信线路是光纤还是双绞线不必关心底层通信线路是光纤还是双绞线 page 15/31 服务与服务访问

9、点服务与服务访问点 v服务服务 是网络中各层向其相邻上层提供的一组操作是网络中各层向其相邻上层提供的一组操作 v服务访问点（服务访问点（sap） n+1层实体是通过层实体是通过n层的层的sap来使用来使用n层所提供的服务层所提供的服务 sap相当于相邻层之间的接口相当于相邻层之间的接口 page 16/31 服务类型服务类型 v面向连接的服务面向连接的服务 先建立连接再传输数据，之后再断开连接先建立连接再传输数据，之后再断开连接 数据传输过程中，数据包不需要携带目的地址数据传输过程中，数据包不需要携带目的地址 保证数据传输的可靠性保证数据传输的可靠性 v无连接的服务无连接的服务 不需要事先建立

10、连接，直接发送数据不需要事先建立连接，直接发送数据 每个报文都带有完整的目的地址每个报文都带有完整的目的地址 不保证报文传输的可靠性不保证报文传输的可靠性 page 17/31 服务元素服务元素 元素元素意义意义举例举例 请求请求（request）用户请求建立一个连接用户请求建立一个连接用户拨号用户拨号 指示指示 （indication） 服务提供者向被呼叫方示意有服务提供者向被呼叫方示意有 人请求建立连接人请求建立连接 被呼叫用户电话振铃被呼叫用户电话振铃 响应响应 （response） 被呼叫方用来表示接受建立连被呼叫方用来表示接受建立连 接的请求接的请求 被呼叫方摘机被呼叫方摘机 确认确

11、认（confirm）服务提供者通知呼叫方建立连 服务提供者通知呼叫方建立连 接的请求已被接受接的请求已被接受 呼叫方听到拨号音停止，对呼叫方听到拨号音停止，对 方摘机方摘机 v面向连接的服务在建立连接和断开连接过程中，面向连接的服务在建立连接和断开连接过程中， 使用以下几个服务元素使用以下几个服务元素 page 18/31 服务元素举例服务元素举例 1111 2222 拨号拨号2222，请求请求建立连接建立连接 振铃，得到建振铃，得到建 立连接的立连接的指示指示 摘机，对连接请求的摘机，对连接请求的响应响应 听到振铃音停听到振铃音停 止，得到建立止，得到建立 连接的连接的确认确认 连接已建立，

12、连接已建立， 这时可以通这时可以通 电话了电话了 关于面向连接和无连接的服务，在传输层协议中将有应用关于面向连接和无连接的服务，在传输层协议中将有应用 page 19/31 osi 协议模型协议模型 通信通信 协议协议 协议协议 分层分层 osi7osi7层层 模型模型 通信的双方需要通信的双方需要“讲讲”相同的语言相同的语言 网络通信的过程很复杂，为了降低复杂性网络通信的过程很复杂，为了降低复杂性 1974年，年，iso组织发布了组织发布了osi参考模型参考模型 v osi(open system internetwork) 是开放的通信系统互联参考模型是开放的通信系统互联参考模型 page

13、 20/31 邮局实例邮局实例22 写信人写信人 邮局邮局 运输部门运输部门 收信人收信人 邮局邮局 甲地甲地乙地乙地 page 21/31 邮局实例邮局实例22 v邮局对于写信人来说是下层邮局对于写信人来说是下层 v运输部门是邮局的下层运输部门是邮局的下层 下层为上层提供服务下层为上层提供服务 v写信人与收信人之间使用相同的语言写信人与收信人之间使用相同的语言 v邮局之间的约定邮局之间的约定 同层次之间使用相同的协议同层次之间使用相同的协议 page 22/31 osi的七层框架的七层框架21 物理层物理层物理层物理层 数据链路层数据链路层数据链路层数据链路层 网络层网络层网络层网络层 传输

14、层传输层传输层传输层 会话层会话层会话层会话层 表示层表示层表示层表示层 应用层应用层应用层应用层 物理层协议物理层协议 数据链路层协议数据链路层协议 网络层协议网络层协议 传输层协议传输层协议 会话层协议会话层协议 表示层协议表示层协议 应用层协议应用层协议 比特比特 帧帧 报文报文 tpdu spdu ppdu apdu 1 接口接口 2 接口接口 3 接口接口 4 接口接口 5 接口接口 6 接口接口 主机主机a主机主机b数据单元数据单元层层 page 23/31 osi的七层框架的七层框架22 名称名称功能功能实例实例 应用层应用层用户接口用户接口 http telnet 表示层表示层

15、数据的表现形式、特定功能的实现如数据的表现形式、特定功能的实现如- -加密加密 ascii、ebcdic jpeg 会话层会话层对应用会话的管理、同步对应用会话的管理、同步操作系统操作系统/ /应用读取应用读取 传输层传输层 可靠与不可靠的传输、传输前的错误检测、流可靠与不可靠的传输、传输前的错误检测、流 控控 tcp、udp 网络层网络层提供逻辑地址、选路提供逻辑地址、选路ip 数据链路层数据链路层成帧、用成帧、用macmac地址访问媒介、错误检测与修正地址访问媒介、错误检测与修正 802.3 / 802.2 hdlc 物理层物理层 设备之间的比特流的传输、物理接口、电气特设备之间的比特流的

16、传输、物理接口、电气特 性等性等 eia/tia-232 v.35 page 24/31 数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程31 internet hello! page 25/31 ip包头包头 数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程32 hello 物理层物理层 数据链路层数据链路层 网络层网络层 传输层传输层 会话层会话层 表示层表示层 应用层应用层 比特比特 帧帧 报文报文 段段 pdu hello tcp/udp头头helloip包头包头llc子层子层 tcp/udp头头helloip包头包头llc子层子层mac子层子层 tcp/udp头头 hellotcp/udp头

17、头 高层数据高层数据 mac子层子层 llc子层子层 fcs page 26/31 ip包头包头 数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程33 hello 物理层物理层 数据链路层数据链路层 网络层网络层 传输层传输层 会话层会话层 表示层表示层 应用层应用层 比特比特 帧帧 报文报文 段段 pdu hello tcp/udp头头helloip包头包头llc子层子层 mac子层子层 tcp/udp头头helloip包头包头llc子层子层mac子层子层fcs tcp/udp头头 hellotcp/udp头头 高层数据高层数据 llc子层子层 page 27/31 阶段总结阶段总结 协议协议

18、协议分层协议分层 服务服务 服务访问点服务访问点 osi 7层框架层框架 数据包封装与解封装的过程数据包封装与解封装的过程 page 28/31 阶段练习阶段练习 j 什么是协议？什么是协议？ j osi 参考模型包含哪参考模型包含哪7层？其中物理层的作用是层？其中物理层的作用是 什么？数据链路层的作用是什么？什么？数据链路层的作用是什么？ j 数据在传输时，传输层的数据到网络层后，网络数据在传输时，传输层的数据到网络层后，网络 层会做什么动作？层会做什么动作？ page 29/31 tcp/ip协议参考模型协议参考模型 v tcp/ip是是20世纪世纪70年代中期美国国防部为年代中期美国国防部为arpanet 开发的网络体系结构开发的网络体系结构 网络接口层网络接口层 互联网层互联网层 传输层传输层 应用层应用层 tcp/ip 4层模型层模型 物理层物理层 数据链路层数据链路层 网络层网络层 osi 7层模型层模型 会话层会话层 表示层表示层 应用层应用层 传输层传输层 互联网层互联网层 传输层