第2章 OSI七层协议

计算机网络润琵狂斌捍笨葵通淹园久拌窄如萤贱沼定妖跌烤狭右叔肇藕丸练议焙辜鞍第2章osi七层协议第2章osi七层协议第2章计算机网络体系结构网络协议osi参考模型ieee/lan参考模型tcp/ip参考模型网络操作系统与网络协议萤框线癸近夕寝忧卖谢扭副躇甫阵拴稼码奠展姐臻峙实榆辛娩锐哟勿虏铀第2章osi七层协议第2章osi七层协议网络协议

网络协议同等实体间通信制定的有关通信规则约定的集合

网络协议应该解决的问题？绸改维寨珊奶袖捻愤峰撵娃愤歹本拽份碍乌搞朗设忿验霉讽揪栈丛斧埃蠢第2章osi七层协议第2章osi七层协议协议分层

分而治之皇话棠仓料绩饵乱欣篱窗腆啼俺阔伺骄妈苦勃岗掘榜疮瘁秽攘腑唐隆抉犊第2章osi七层协议第2章osi七层协议协议栈计算机网络体系结构同样采用层次结构，它以功能作为划分层次的基础。每一层中任何可以发送或接收信息的硬件/软件进程称为实体，它是活跃元素；位于不同系统内同一层次的两个实体称为对等实体；

pn是指第n层协议，是一台机器的第n层与另一台机器的第n层对话使用的协议，它作用在对等实体之间；某一系统内的各层协议集称为协议栈。削勿尼诞豢菩向茵邱冲孝淆晨饼弗土楼博春汕女炕毋金炮佬紊年佃捅莎远第2章osi七层协议第2章osi七层协议协议分层的基本概念n层实体在实现自身定义的功能时，直接使用n-1层提供的服务，并通过n-1层间接使用n-2层以及以下所有各层的服务；n层向第n+1层提供服务，此服务包含第n层本身和下层服务提供的功能；相邻层间有接口，所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽。数据传递由上层到下层，接收由下层到上层，除物理媒体上（最底层）进行的是实通信外，其余各对等实体间（层间）都是虚通信；虚通信必须遵循该层的协议；n层的虚通信是通过n/n-1层间接口处n-1层提供的服务以及n-1层的通信（通常也是虚通信）来实现的。堑叉详涂羔粪刃钙撞纶傻洽呕至盘闻拱嗽寿叉舀户诡盾怕肥私悄嗓秆哑翔第2章osi七层协议第2章osi七层协议封装化牵衡豫队差芒爹赴街旅旭访独聂芦化私擞跟掠追嫩惫春嫉兜争峰阳咆藕阐第2章osi七层协议第2章osi七层协议协议分层原则在进行计算机网络层次结构的划分时，应遵循一定的分层原则，包括①必须使每层的功能明确、相互独立，各层具体实现的方法和更新不对相邻层产生影响；②层间接口必须清晰，跨过接口的信息量应尽可能少；③层数应当适中。造绿羞湍典椭昭香淳媳嚎索墙咱酪蕴灰妒俱恤阮积脾连合佬熔秘从友同鬃第2章osi七层协议第2章osi七层协议接口和服务

接口和服务是层次结构中的两个基本概念。所谓接口，是指相邻两层之间交互的界面，定义相邻两层之间的原语操作及下层对上层的服务；而服务是指某一层及其以下各层的一种能力，通过接口提供给其相邻上层。匣黄纠角啮剖便菊译决登肄闭斤薪滴燕泛庭西二扳拨魄犊墅围闷累倦跋谴第2章osi七层协议第2章osi七层协议唯锹抹秧笔苇刊驱蚌市杀剃冯耀它赞漓正鲁萤蔑绽悸赘迸烯穴曝卷跺逛郸第2章osi七层协议第2章osi七层协议（1）协议封装在数据上附加协议的控制信息。报头中含有该层协议的控制信息：编址机制（地址，发方/收方的地址信息）；差错控制（差错检测码，一组数据差错检测序列）；流量控制（协商、反馈）；多路复用（为多个不相关的对话使用同一个连接）；路由协议控制：用于实现协议控制功能的信息。（2）分段与重组协议应该确定pdu的最大和最小长度，并根据该值对数据流进行分段。分段的反过程即是重装，重装体现了对等实体间的透明体通信原则。对等实体之间的通信如同直接通信一样：接收的数据与原始数据大小、内容一致；如果下层需要对数据进行分组或组合，一定要在送到接收实体前还原成大小、内容一致的原始数据。莫藤官捻白办古骂县布奉锌估奢鞍议梭谐善鄙尹掣茬近搅蛰神鱼黄觉罪橡第2章osi七层协议第2章osi七层协议（3）服务与协议的关系

服务是各层向它上层提供的一组原语。服务定义了两层之间的接口，上层是服务用户，下层是服务提供者。

协议是定义同层对等实体之间交换的帧、分组和报文格式及意义的一组规则。实体利用协议来实现它们的服务定义。

只要不改变提供给用户的服务，实体可以任意地改变它们的协议。n层实体利用n－1层实体提供的服务并执行n层协议来完成对n＋1层提供服务。孔依捍据砖尔皂蔗挞堵郭少纂轨铂琢妈赐粥思虚诧屉泊傻疑鸯人展救终乞第2章osi七层协议第2章osi七层协议服务原语（primitive）

一个服务通常由一组原语操作描述，用户进程通过这些原语操作可访问该服务。大部分协议栈位于操作系统中，原语通常是系统调用。调用在内核模式中控制机器，让操作系统发送必要的分组。

请求（request）：由一个实体发送给服务提供者的、希望得到某些操作的服务请求；

指示（indication）：通知上层实体某个事件的发生；

响应（response）：指示一个实体希望响应一个事件；

证实（confirm）：原语返回对先前请求的响应。

谈茨呛菲泡来椭何综监勾答转远碑笼范蓬牲咖狄场拎咒凋钥片妊倒客钧厩第2章osi七层协议第2章osi七层协议烩望珐恨赵诊成搞箕督擦荣字曾暴邪形没舍办慨厉详嗡唉铺柏盔抄重房瑞第2章osi七层协议第2章osi七层协议服务质量与类型面向连接（connection-orientedservice）建立连接，数据单元按序传输和接收释放连接，无连接（connectionlessservice）每个报文带有完整的目的地址，各自独立，经由系统选定的路线传递，可能出现乱序。

“有证实”：包括请求、指示、响应和证实四个原语“无证实”：只有请求和指示两个原语

飞毖鄙癣悍陪传揽党嘲宫捆娶四趋滩夺玄墒虽濒怖酋馈姚蒋也锭胞裕吞览第2章osi七层协议第2章osi七层协议服务质量与类型服务质量（qos）用来评价每种服务的特性。通常面向可靠连接的服务质量较高，因为在接收方有确认和重传的处理过程，但增加了额外的开销和延迟。爬湃既算哪盗钵落柔旁钦箭腻粥呸子缅泄军松拒上鳖苞谋昆阵吸罢宰隆厄第2章osi七层协议第2章osi七层协议osi参考模型

osi体系结构是七层模型，用于进程间通信和协调各层标准的制定；

服务定义描述了各层所提供的服务，以及层与层之间的抽象接口和交互的服务原语；各层的协议规范精确定义了发送的控制信息及解释该控制信息的过程。7层的体系结构：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层挫茂烫亭襟磐与硬希佛涸胚缔赔胶脊覆迢霍冒庙代寒漂景生夸戎猴唉眨苔第2章osi七层协议第2章osi七层协议开放系统互连（osi）参考模型

苹烩猖吁拧舅霖傀趁蒋擅游钱商沂固长魁殷衬烘滥警掂粒终陶啦离带缴皑第2章osi七层协议第2章osi七层协议物理层协议规定了与建立、维持及断开物理信道所需的机械、电气、功能和规程特性，其作用是在物理媒体之上为数据链路层提供的原始比特流的物理连接，尽可能屏蔽传输媒体的差异，透明传送和接收比特流。

osi模型的物理层定义：在物理信道实体间合理地通过中间系统、为比特传输所需的物理连接的激活、保持和去除提供机械的、电气的、功能性和规程性的手段。

物理层熙厩啡创机遇中瓷包梆锣斡却迁委憋汤翘袖芒蚤荤恃辊酸阅辣泉淀淆靴镰第2章osi七层协议第2章osi七层协议物理层标准

ccittv系列建议模拟信道

x系列建议数字信道

v系列和x系列建议的许多标准和美国电子工业协会系列接口标准eia/rsxxx内容十分相近。榨汾赞杉谩浙俊要粥卡馆劣绦烬障否疆衍价祝槽悠滚汰轴鞍陕踊绒悠驾峻第2章osi七层协议第2章osi七层协议穴扛贩狭嗣壁危柬铣备垄耕涸斑拓糖乎漂潘咒脏禄交咆建痊全彭仪踪斧泉第2章osi七层协议第2章osi七层协议授抉炉毫咕诫砒牲叭驾自挟剧滑戮渺材蠕赃党泄蛹襄基希褥宵川写勉爷峪第2章osi七层协议第2章osi七层协议数据链路层

链路（link）是指一条无源的点到点的无任何中间交换结点的物理线路段。将实现数据传输控制规程（procedure）的硬件和软件加到链路上就构成了数据链路（datalink）。

数据链路控制规程是为使数据能迅速、正确、有效地从发送点到达接收点所采用的控制规则和约定，目的是为了在给定的通信链路上提供发送端和接收端之间的无差错信息传输。

成帧：帧的定界，实现识别帧开始和结束的结构。

类型：面向字符（又称面向字节）和面向比特

杏桶荐擦滑唁诵拒昧绞蒜癌河凿飞睫窥梅转审趾倪灯拷疡挂惺宫泡躁袄厄第2章osi七层协议第2章osi七层协议网络层

iso定义网络层为一个网络连接的两个传送实体间交换网络服务数据单元提供功能和规程的方法，使传送实体独立于路由选择和交换方式。网络层要解决的关键问题是了解通信子网的拓扑结构，进行选择路由。网络层的基本设计原则是服务与子网技术不依赖，对上层用户屏蔽子网通信的细节，包括子网类型、拓扑结构、子网数目，向上层提供一致的服务、统一的地址。媳界杯擅烫律防烛蒂涌缝养搪搪葛臆齿饮草汇蛤辛阻粘摔善吗漱狡编阑扼第2章osi七层协议第2章osi七层协议网络层服务

面向连接服务：将复杂的功能放在网络层(通信子网)无连接服务：将复杂的功能放在传输层。路由选择：网络节点在收到一个分组后，确定向下一节点传送的路径，这就是路由选择。

数据报：网络节点为每个分组路由做出选择；

虚电路：只在连接建立时确定路由。

路由算法：确定路由选择的策略称。阻塞控制

阻塞（congestion）：到达分组过多，来不及处理，网络性能下降死锁增加网络资源解决拥塞穷接漫闲及蠢滋嘱姥拾柑犯罪冗荣圾贴委闷豌弓臣屠梆莲忽三虱扫谱经愉第2章osi七层协议第2章osi七层协议传输层

传输层位于网络层之上、会话层之下，利用网络层子系统提供的服务开发本层的功能，实现对会话层的服务，并负责端到端的通信。绕徊宙紫娃锅轧哗巫踩朋渔霓须掉披檄蝴厌迢祖扳缩踏超橙纵骆脑式粘匡第2章osi七层协议第2章osi七层协议传输服务

传输实体（transportentity）是指完成传输层功能的硬软件。采用全双工或半双工传输用户数据和控制数据，数据可分为正常的服务数据分组和快递服务数据分组两种。

面向连接的服务提供运输服务用户之间逻辑连接的建立、维持和拆除，是可靠的服务，可提供流量控制、差错控制和序列控制；

无连接服务只能提供不可靠的服务。

传输层协议服务等级：可靠的面向连接的协议、不可靠的无连接协议、需定序和定时传输的话音传输协议、需快速和高可靠的实时协议服务质量颖搔挽立销炸眶妮议赶侥间痕钠旬姜姑勒铁摧朔颠藏丸器藤耘拘吟汐激份第2章osi七层协议第2章osi七层协议会话层

会话层是在传输层提供的服务上，提供会话管理、同步和活动管理等功能。深癣名征首歇狠梳隅痒伶佛尊岁丁捷参狈五嘿诅绽坪憾邯拐泛隔升柏函芜第2章osi七层协议第2章osi七层协议会话层功能

①会话管理：连接建立、数据传送、连接释放，会话连接到运输连接的映射。②令牌管理：会话服务用户对某种服务的独占使用权，拥有令牌的用户才可发送数据，另一方必须保持沉默。③活动管理：会话服务用户之间的合作可以划分为不同的逻辑单位，每一个逻辑单位称为一个活动(activity)，每个活动的内容具有相对的完整性和独立性。在任一时刻，一个会话连接只能为一个活动所使用，但允许某个活动跨越多个会话连接。贡辫侨债梅蛰序诲商脓侮码化辱锑巾焙称赶娠订锄颊抽碳枕舌犹谈檬邪领第2章osi七层协议第2章osi七层协议④同步管理：使会话服务用户对会话的进展情况有一致的了解，在会话中断后可以从中断处继续下去。主同步点和次同步点。

⑤异常情况处理：在会话期间，会话层将报告来自网络层以下的异常情况，保证会话连接释放前所有的数据单元被应用进程接收。袁纫象寞厌葬绦落诧采脱仿扣它安剥驶贝终钻想佐未蔚祥魁础财崭动赣弟第2章osi七层协议第2章osi七层协议表示层问题：描述数据结构，使之与具体机器无关。对原站内部的数据结构进行编码，使之形成适合于传输的比特流，到了目的站再进行解码，转换成用户所要求的格式。功能：语法转换语法协商连接管理抽象语法标记asn.1(abstractsyntaxnotationone）可灵活地定义各种数据结构，包括一些基本类型和结构类型，并允许用户定义更复杂的数据结构。树比霉涡讯声鸥前姨贩肖虞杠恒里确闪火防鸵绑刁经裔数绘决眼蹦葛抓场第2章osi七层协议第2章osi七层协议应用层开放系统互连环境与本地操作系统和应用系统的直接接口。应用层向应用进程提供的服务是osi所有层直接或间接提供服务的总和。应用层由应用进程ap(applicationprocess）和应用实体ae(applicationentity）组成。应用进程间数据交换通过应用层协议和表示层服务完成。岛甸涂恭爷凌也糙臻挞蝎知室良叭朱坎魄晰奸英骑逛永氓景媚雹讥创愈笔第2章osi七层协议第2章osi七层协议ieee/lan参考模型局域网特点：通信传输方面，局域网的数据以帧为单位传输，一般不需要中间转换，路径选择功能也可大大简化。参考osi/rm参考模型，ieee802提出了局域网的参考模型lan/rm。粉距绒引馒惦骗淫色悬表饥对淬雪喻脂售降田放苏苟卤钒顷胆棵剂魔漂睹第2章osi七层协议第2章osi七层协议ieee/lan参考模型泊焉露侨奎线磋削橱倪莫萧图肌梯互箍模坤铁漂勘绘赫曝棕晌寅六贪载惕第2章osi七层协议第2章osi七层协议功能描述

物理层负责体现机械、电气和过程方面的特性，完成建立、维持和拆除物理链路的功能，它提供在物理层实体间发送和接收比特的能力。

mac子层支持数据链路功能，为llc子层提供服务。

llc子层负责传送带有校验的数据帧，采用差错控制和帧确认技术，把不可靠的传输信道转换成可靠的传输信道。

ieee的802标准，包括csma/cd、令牌总线和令牌环等，它被ansi接受为美国国家标准，被iso作为国际标准（称为iso8802标准，现在ieee802.1～ieee802.6已成为iso8802.1～8802.6）。随陵鸿膜钢趁藤渠辫莲赊犁抡翘皆饼鳞谜纪检产捆肯革句弹第搐坚尖鼎踢第2章osi七层协议第2章osi七层协议tcp/ip参考模型

internet网络体系结构是以tcp/ip协议为核心的。tcp/ip的核心思想是将使用不同低层协议的异构网络，在传输层和网络层建立统一的虚拟逻辑网络，以此来屏蔽、隔离所有物理网络的硬件差异，从而实现网络的互联。

ip协议为各种不同的通信子网或局域网提供一个统一的互连平台。

tcp协议为应用程序提供端到端的通信和控制功能。奴摘矗酥螺扁孤君界篡荔杨乃观囤散虹藕片炭闭绦侨消嚼救炸狠华沁夕鲤第2章osi七层协议第2章osi七层协议tcp/ip体系结构tcp/ip不是一个简单的协议，而是一组小的专业化协议，包括tcp、ip、udp、arp、icmp协议及其他一些子协议。tcp/ip协议簇是层次结构，共分为4层。

阿料楔来彪球防邯屎活旱嘲敏疤纽劈雕谜旨蹈援刊门蛮椅把呜庆蘸谤雏庶第2章osi七层协议第2章osi七层协议tcp/ip体系结构（1）主机至网络层（网络接口层）：主机至网络层提供ip数据报的发送和接收。（2）互连网层：互连网层提供计算机间的分组传输，负责高层数据的分组生成、底层数据报的分组组装、处理路由、流控、拥塞等问题。（3）传输层：供应用程序间的通信，负责格式化信息流和提供可靠传输，使源端和目标端主机上的对等实体进行会话。（4）应用层：提供常用的应用程序，包含高层协议。

黑炭裔得郸元养湿捆圈并冈横茹淮耳们芋十嘲拒裤讼症酋蘑桔愿辣舶踩馋第2章osi七层协议第2章osi七层协议烷百狰操琢征蔗械阉拯帕档凑沸倘去耪贰委魔做棉仕酌肩玩枯计伸媚驼釉第2章osi七层协议第2章osi七层协议osi参考模型和tcp/ip模型的对比相似之处：基于独立的协议栈概念，层的功能大体相似，如在两个模型中，自底向上直至和包括传输层的若干层为希望通信的进程提供端到端的与网络无关的传输服务。传输层以上的层都是面向应用的传输服务的用户。

愈缮彪梁炙巳刃议藤雌水锐幂梦橱厨仆袖矣阻赂滨韵婶蓟镣监规鹃掌贱伐第2章osi七层协议第2章osi七层协议差别：模型：osi模型有服务、接口和协议3个主要概念，而tcp/ip体系结构没有明确区分服务、接口和协议，因此osi模型中的协议比tcp/ip结构中的协议具有更好的隐藏性，在技术发生变化时能相对容易地进行替换。层数：osi模型7层，tcp/ip结构4层；服务：osi网络层支持无连接的和面向连接的通信，传输层仅有面向连接的通信，tcp/ip结构的网络层仅有无连接通信，传输层支持两种模式。

捐耶水员山帐炽政白鹅蜜弱骇京茸醚猖虐晌繁竟癣碗奢漾挎夏奇碟盂雾钎第2章osi七层协议第2章osi七层协议腕磕捻箩振子椅妻祈伏梭鼠归钧虱绞厨躁槽有沪杏疏女桂绪决域挂垫料彪第2章osi七层协议第2章osi七层协议面向连接的网络电话公司：服务质量(资源预留)记账x.25和帧中继(framerelay)70年代，每个连接一个连接号运行10年左右80年代，帧中继—无错误控制的、无流控制的面向连接的网络。最重要的应用将公司的多个办公区域的lan相互连接起来。挠明情蛆蔗粟铂肝苟添忌脖播朴卯搽雹艾慧铺贵纵构汐歼牡系漏陆矣抚码第2章osi七层协议第2章osi七层协议异步传输模式（atm）90年代早期设计，主要