ISO七层模型详解

LuckyYang

简介

OSI（Open SystemInterconnection）参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系，一般称为OSI参考模型或七层模型。它是一个七层的、抽象的模型，不仅包括一系列抽象的术语或概念，也包括具体的协议。

起源

OSI的大部分设计工作实际上只是HoneywellInformation System公司的一个小组完成的，小组的技术负责人是Charlie Bachman。在70年代中期，这个小组主要是为了开发一些原型系统而成立的，主要关注数据库系统的设计。70年代中，为了支持数据库系统的访问，需要一个结构化的分布式通信系统体系结构。于是这个小组研究了现有的一些解决方案，其中包括IBM公司的SNA(System Network Architecture)、ARPANET（Internet的前身）的协议、以及为标准化的数据库正在研究中的一些表示服务（presentation services）的相关概念，在1977年提出了一个七层的体系结构模型，他们内部称之为分布式系统体系结构（DSA）。

　　与此同时，1977年英国标准化协会向国际标准化组织（ISO）提议，为了定义分布处理之间的通信基础设施，需要一个标准的体系结构。结果，ISO就开放系统互联（OSI）问题成立了一个专委会（TC 97, Subcomittee 16），指定由美国国家标准协会（ANSI）开发一个标准草案，在专委会第一次正式会议之前提交。Bachman 参加了ANSI早期的会议，并提交了他的七层模型，这个模型就成了提交ISO专委会的唯一的一份草案。1978年3月，在ISO的OSI专委会在华盛顿召开的会议上，与会专家很快达成了共识，认为这个分层的体系结构能够满足开放式系统的大多数需求，而且具有可扩展的能力，能够满足新的需求。于是，1978年发布了这个临时版本，1979年稍作细化之后，成了最终的版本。所以，OSI模型和1977年DSA模型基本相同。

分层

应用层 (Application)：

网络服务与最终用户的一个接口。

协议有：HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS TELNET HTTPS POP3 DHCP

主要功能：

①其功能是实现各应用进程之间的信息交换；

②具有一系列业务处理所需要的服务功能

表示层（Presentation Layer）：

数据的表示、安全、压缩。（在五层模型里面已经合并到了应用层）

格式有，JPEG、ASCll、DECOIC、加密格式等

主要功能：

①主要功能是把应用层提供的信息内容变换为能够共同理解的形式；

②提供字符代码、数据格式、控制信息格式、加密等的统一表示；

③对应用层的信息内容进行形式变换，而不对其内容本身；

会话层（Session Layer）：

建立、管理、终止会话。（在五层模型里面已经合并到了应用层）

对应主机进程，指本地主机与远程主机正在进行的会话

主要功能：

①按照应用进程之间的约定，按照正确的顺序收、发数据，进行各种形式的对话；

②接受处理和发送处理的逐个交替变换；

③在单方方向传送大量数据的情况下，给数据打上标记。如果出现通信意外，可以由打标记处重发；

传输层 (Transport)：

定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验。

协议有：TCP UDP，数据包一旦离开网卡即进入网络传输层

主要功能：

①在系统之间实现数据的收发确认，进行端对端的传输控制；

②用于弥补各种通信网路的质量差异，对经过下三层之后仍然存在的传输差错再次进行纠错，进一步提高数据传输的可靠性；

网络层 (Network)：

进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择。

协议有：ICMP IGMP IP（IPV4 IPV6） ARP RARP

主要功能：

①主要功能是利用数据链路层所提供的功能，通过路由选择，实现两个系统之间的连接；

②规定了有关网络连接的建立、维持和拆除协议；

数据链路层 (Link)：

建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能。（由底层网络定义协议）

将比特组合成字节进而组合成帧，用MAC地址访问介质，错误发现但不能纠正。

主要功能：

①用于建立、维持和拆除链路连接，实现无差错传输的功能；

②在点到点或点到多点的链路上，保证报文的可靠传递；

③对相邻连接的通道进行差错控制、数据成帧、同步等控制；

物理层（Physical Layer）：

建立、维护、断开物理连接。（由底层网络定义协议）

主要功能：

①提供用于建立、保持和断开物理连接的机械、电气、功能和规程条件；

②提供数据流在物理介质上的传输手段，实现节点间的同步；

图1显示了 TCP/IP 层级模型结构，应用层之间的协议通过逐级调用传输层（Transport layer）、网络层（Network Layer）和物理数据链路层（Physical Data Link）而可以实现应用层的应用程序通信互联。应用层需要关心应用程序的逻辑细节，而不是数据在网络中的传输活动。应用层其下三层则处理真正的通信细节。在 Internet 整个发展过程中的所有思想和着重点都以一种称为 RFC（Request For Comments）的文档格式存在。针对每一种特定的 TCP/IP 应用，有相应的 RFC 文档。一些典型的 TCP/IP 应用有 FTP、Telnet、SMTP、SNTP、REXEC、TFTP、LPD、SNMP、NFS、INETD 等。RFC 使一些基本相同的 TCP/IP 应用程序实现了标准化，从而使得不同厂家开发的应用程序可以互相通信。

简述功能：

图2为各层协议中简单的功能总结，方便大家记忆。

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