第3章1 網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)-OSI

第三章網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的基本概念開放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI各層次中各層功能TCP/IP模型OSI參考模型與TCP/IP模型的比較網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)要解決的問題：1.網(wǎng)絡應該具有哪些層次？每一層的功能是什么？（分層與功能）2.各層之間的關系是怎樣的？它們?nèi)绾芜M行交互？（服務與接口）3.通信雙方的數(shù)據(jù)傳輸要遵循哪些規(guī)則？（協(xié)議）一、網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)基本概念1、網(wǎng)絡通信協(xié)議（1）定義：為進行計算機網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定。（2）協(xié)議棧：一套完整計算機協(xié)議的集合。（3）網(wǎng)絡通信協(xié)議的組成（三要）：

語義：涉及用于協(xié)調(diào)與差錯處理的控制信息。

語法：涉及數(shù)據(jù)及控制信息的格式、編碼及信號電平等。

時序：涉及速度匹配和排序等。協(xié)議主要由語法、語義、時序三個要素組成：語法：規(guī)定通信雙方彼此“如何講”，是用于規(guī)定將若干個協(xié)議元素和數(shù)據(jù)組合在一起來表達一個更完整的內(nèi)容時所應遵循的格式，既確定協(xié)議元素的格式，即用戶數(shù)據(jù)和控制信息的結(jié)構(gòu)和格式。語義：規(guī)定通信雙方彼此“講什么”，是指對構(gòu)成協(xié)議的協(xié)議元素含義的解釋，即確定協(xié)議元素的類型，即需要發(fā)生何種控制信息以及完成的動作和做成的響應。時序：（定時、同步）規(guī)定通信雙方彼此之間的“講的順序”，既對事件實現(xiàn)順序的詳細說明。1、網(wǎng)絡通信協(xié)議2、網(wǎng)絡分層結(jié)構(gòu)

（1）為什么要分層？計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)十分復雜；將一個復雜系統(tǒng)分解為若干個容易處理的子系統(tǒng)，然后逐個解決；分層就是系統(tǒng)分解的最好方法之一；把一個復雜的系統(tǒng)設計問題分解成多個層次分明的局部問題，并規(guī)定每一層次所必須完成的功能。分層使研究的系統(tǒng)抽象化；2、網(wǎng)絡分層結(jié)構(gòu)

（2）如何分層將網(wǎng)絡通信按邏輯功能分解成如干層來組織；各功能層的關系是由低層向高層提供不同的可靠服務，高層使用低層提供的服務完成自己的功能，同時再向上一層提供服務；上層可視為下層的用戶，下層是上一層的服務提供者。N層是相鄰低層N-1層的用戶；N層是相鄰高層N+1層的服務提供者；N+1層通過N層間接使用了N-1層以及以下所有各層的服務。

（3）分層原則總體要實現(xiàn)的功能分配在不同的層次中。把一組相近的功能放在一起，形成網(wǎng)絡的一個結(jié)構(gòu)層次。網(wǎng)絡中各結(jié)點都有相同的層次，相同的層次具有同樣的功能；網(wǎng)絡中同一結(jié)點內(nèi)相鄰層之間通過接口通信；每一層使用下層提供的服務，并向其上層提供服務；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。每層的功能明確，并且相互獨立。當某一層的具體實現(xiàn)方法更新時，只要保持上下層的接口不變，便不會對相鄰層產(chǎn)生影響。層間接口必須清晰，跨越接口的信息量應盡可能少。層數(shù)應適中。若層數(shù)太少，則多種功能混雜在一層中，每一層協(xié)議太復雜；若層數(shù)太多，則體系結(jié)構(gòu)復雜，各層功能描述和實現(xiàn)困難。2、網(wǎng)絡分層結(jié)構(gòu)

（4）分層好處每一層實現(xiàn)一種相對獨立的功能。每一層不必知道下一層是如何實現(xiàn)的，只要知道下層通過層間接口提供的服務是什么及本層向上層提供什么樣的服務，就能獨立地設計。每一層次的功能相對簡單且易于實現(xiàn)和維護。若某一層需要做改動或被替換時，只要不去改變它和相鄰上下層之間的接口服務關系，則其它層次都不會受其影響。

有利于交流，理解和標準化。2、網(wǎng)絡分層結(jié)構(gòu)（1）為了保證各層功能的實現(xiàn)，通信雙方的同等層之間必須遵守一些規(guī)則和約定，這些規(guī)則、標準和約定稱為同等層網(wǎng)絡協(xié)議，簡稱為協(xié)議。（2）整個網(wǎng)絡的網(wǎng)絡協(xié)議是由各個層次協(xié)議共同組成的。（3）各層協(xié)議只對所屬層的操作有約束力，對其它層沒有約束力。（4）通常，網(wǎng)絡通信功能劃分為幾個層次，網(wǎng)絡協(xié)議也相應劃分為幾個層次。3、網(wǎng)絡協(xié)議的層次4、實體、接口、進程的概念（1）實體（entity）：就是任何可以發(fā)送或接收信息的硬件（比如一塊網(wǎng)卡）或軟件進程（比如一個進程）。實體是子系統(tǒng)中每一層的活動元素。許多情況下，實體是一個特定的軟件模塊。這樣，每一層都可以由若干個實體組成。（2）對等層實體：位于不同子系統(tǒng)的同一層內(nèi)相互交換的實體。4、實體、接口、進程的概念（3）接口：同一節(jié)點兩相鄰之間的通信需要遵守的規(guī)則和約定。相鄰低層通過接口向高層提供服務。接口可以是硬件也可以是軟件。只要接口條件不變，低層功能不變，低層功能的具體實現(xiàn)方式與技術(shù)的變化不會影響整個系統(tǒng)的工作。4、實體、接口、進程的概念（4）協(xié)議與接口不同：協(xié)議是指同等層實體之間通信的一組規(guī)則。接口是指相鄰層實體之間通信的一組規(guī)則。N+1層N層N-1層N+1層N層N-1層協(xié)議協(xié)議協(xié)議接口接口接口接口5、服務、服務訪問點（1）服務：表示下層向上層提供的一種抽象的能力。下層稱為服務提供者。上層稱為服務的用戶。（2）服務訪問點（ServiceAccessPoint，SAP）：同一系統(tǒng)相鄰兩層實體交換信息的地方稱為服務訪問點（SAP）。是一個確定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義了兩個功能層次之間的交互所需的所有內(nèi)容，兩個相鄰層之間的一切與“服務控制”相關的參數(shù)都通過這個地方來交換。某層SAP是相鄰上層訪問本層服務的地方，每個SAP有一個唯一屬于它的地址。（3）服務與功能區(qū)別：服務是相對高一層來說的。功能是本層內(nèi)部的活動，是為了實現(xiàn)對外服務從事的活動?！斑M程”就是“程序的執(zhí)行”或“一個在執(zhí)行中的程序”服務服務（service）：網(wǎng)絡中各層向其相鄰上層提供的一組操作，是相鄰兩層之間的界面。由于網(wǎng)絡分層結(jié)構(gòu)中的單向依賴關系，使得網(wǎng)絡中相鄰層之間的界面也是單向性的：下層是服務提供者，上層是服務用戶。而服務的表現(xiàn)形式就是原語（primitive），比如庫函數(shù)或系統(tǒng)調(diào)用。這些原語供用戶實體訪問該服務或向用戶實體報告某事件的發(fā)生。在同一系統(tǒng)中，N+1層實體向N層實體請求服務時，服務用戶和服務提供者之間要進行信息互換，互換的信息既為服務原語。4類服務原語

原語意義請求（Request）：用戶實體要求服務做某項工作指示（Indication）：用戶實體被告知某事件發(fā)生響應（Response）：用戶實體表示對某事件的響應確認（Confirm）：用戶實體收到關于它的請求的答復服務有“有確認”（證實服務）和“無確認”（無證實服務）之分。有確認服務，包括“請求”、“指示”、“響應”和“確認”4個原語。無確認服務只有“請求”和“指示”兩個原語。建立連接的服務總是有確認服務，可用“連接響應”作肯定應答，表示同意建立連接；或者用“斷連請求”（DISCONNECT_request）表示拒絕，作否定應答。數(shù)據(jù)傳送既可以是有確認的也可是無確認的，這取決于發(fā)送方是否需要確認。服務為了使服務原語的概念更具體化一些，我們將考查一個簡單的面向連接服務的例子。它使用了下述8個服務原語：連接請求：服務用戶請求建立一個連接。連接指示：服務提供者向被呼叫方示意有人請求建立連接。連接響應：被呼叫方用來表示接受建立連接的請求。連接確認：服務提供者通知呼叫方建立連接的請求已被接受。數(shù)據(jù)請求：請求服務提供者把數(shù)據(jù)傳至對方。數(shù)據(jù)指示：表示數(shù)據(jù)的到達。斷連請求：請求釋放連接。斷連指示：將釋放連接請求通知對等端。在本例中，連接是有確認服務（需要一個明確的答復），而斷連是無確認的（不需要應答）。撥姑姑家的電話號碼。她家的電話鈴響了。她拿起電話。你聽到響鈴停止。你聽到她接受邀請。你邀請她來喝茶。她聽到了你的邀請。她說她很高興來。你掛斷電話。她聽到了，也掛斷電話。請考慮一下打電話邀請你的姑姑到家來喝茶的步驟：處于接口兩邊的兩層之間的關系：鄰層間通過接口要交換信息。N+1層通過SAP把一個接口數(shù)據(jù)單元（IDU

，InterfaceDataUnit）傳遞給N層，如圖所示。IDU={服務數(shù)據(jù)單元（SDU，ServiceDataUnit）+接口控制信息（ICI）}。

接口數(shù)據(jù)單元IDU（InterfaceDataUnit）IDU是通過SAP進行傳送的層間信息單元；IDU由上層的服務數(shù)據(jù)單元SDU（ServiceDataUnit）和接口控制信息ICI（InterfaceControlInformation）組成； 協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU（ProtocolDataUnit）把N層同等實體之間所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)稱為N層協(xié)議數(shù)據(jù)單元，用(N)PDU表示，PDU由上層的服務數(shù)據(jù)單元SDU或其分段和協(xié)議控制信息PCI（ProtocolControlInformation)組成；用戶數(shù)據(jù)UDUserData協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDUProtocolDataUnit接口數(shù)據(jù)單位IDUInterfaceDataUnit服務數(shù)據(jù)單元SDUServerDataUnit協(xié)議控制信息PCIProtocolControlInformation接口控制信息ICILayer

ControlInformation網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)PCIUDH用戶數(shù)據(jù)（N）PUD用戶數(shù)據(jù)(N-1)PCIH

a(N)PDUb(N-1)PDU用戶數(shù)據(jù)UD、協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU、接口數(shù)據(jù)單位IDU、服務數(shù)據(jù)單元SDU、協(xié)議控制信息PCI、接口控制信息ICI(N-1)PCI(N)PDU(N)ICI(N)IDU(N-1)SDU(N-1)ICI(N-1)PDU(N-1)ICI(N-1)IDU(N-1)層N層（C）PDU、IDU和SDU的關系服務形式：在網(wǎng)絡中，下層向上層提供的服務分為兩大類：面向連接服務（connection-orientedservice）是電話系統(tǒng)服務模式的抽象。每一次完整的數(shù)據(jù)傳輸都必須經(jīng)過建立連接、數(shù)據(jù)傳輸和終止連接三個過程。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，各數(shù)據(jù)包地址不需要攜帶目的地址，而是使用連接號。連接本質(zhì)上類似于一個管道，發(fā)送者在管道的一端放入數(shù)據(jù)，接收者在另一端取出數(shù)據(jù)。其特點是接收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送方發(fā)出的數(shù)據(jù)在內(nèi)容和順序上是一致

無連接服務（connectionlessservice）是郵政系統(tǒng)服務模式的抽象。其中每個報文帶有完整的目的地址，每個報文在系統(tǒng)中獨立傳送。無連接服務不能保證報文到達的先后順序，原因是不同的報文可能經(jīng)不同的路徑去往目的地，所以先發(fā)送的報文不一定先到。無連接服務一般也不對出錯報文進行恢復和重傳。換句話說，無連接服務不保證報文傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

6、層次結(jié)構(gòu)的要點（1）不同系統(tǒng)之間各對等層實體間進行的是虛通信。（2）對等層的虛通信必須遵循該層的協(xié)議。（3）N層的虛通信是通過N層與N-1層間的接口處，N-1層提供的服務以及N-1層的虛通信實現(xiàn)。網(wǎng)絡通信系統(tǒng)設計舉例網(wǎng)絡通信系統(tǒng)設計舉例郵政系統(tǒng)分層模型

從上例可以看出，各種約定都是為了達到從源點送到目的點的這個目標而設計的?？梢詫⑦@些約定分為：同等機構(gòu)的約定（用戶間約定、郵局間約定）；不同機構(gòu)間的約定（用戶與郵局間、郵局與運輸部門間）

在計算機網(wǎng)絡環(huán)境中，兩個端點的兩個進程之間的通訊過程類似于信件的投遞過程。用戶進程對應于用戶；計算機的通信進程（或是專門的通信處理機）對應于郵局；通信設施對應于運輸部門。網(wǎng)絡通信系統(tǒng)設計舉例定義：計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)：為了完成計算機間的通信合作，把每個計算機互聯(lián)的功能劃分成有明確定義的層次，規(guī)定了同層次進程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口及服務。將這些同層進程通信的協(xié)議以及相鄰層接口統(tǒng)稱為網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)。計算機網(wǎng)絡各層次結(jié)構(gòu)規(guī)模以及各層網(wǎng)絡協(xié)議規(guī)范和相鄰接口規(guī)范的集合。網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)是一個抽象的概念，對于這些功能是由何種硬件和軟件實現(xiàn)而未加說明。因此，網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡的實現(xiàn)不是一回事，前者是抽象的，僅告訴網(wǎng)絡設計者“做什么”，而不是“怎樣做”；而后者是具體的，是需要硬件和軟件來完成的。

7、網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)定義小結(jié)網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)實際上是一組設計原則，說明網(wǎng)絡能夠“做什么”，而不涉及具體的網(wǎng)絡實現(xiàn)。網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的概念：層次結(jié)構(gòu)、協(xié)議、接口、服務等。網(wǎng)絡協(xié)議的三個要素：語法、語義、時序。產(chǎn)生的歷史背景：隨著通信技術(shù)的發(fā)展，不同結(jié)構(gòu)的計算機網(wǎng)絡互連已成為人們迫切需要解決的問題。在這個前提下，開放系統(tǒng)互連參考模型OSI就提出來了。為此，國際標準化組織ISO于1977年成立信息技術(shù)委員會TC97專門進行網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)標準化的工作。

1984年，國際標準化組織（ISO）發(fā)布了建立開發(fā)系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSIRM，OpenSystemInterconnectReferenceModel），旨在提供通用的開放的數(shù)據(jù)協(xié)議開發(fā)規(guī)則。該模型的主要作用：為計算機或網(wǎng)絡廠商提供標準，使的不同類型的網(wǎng)絡技術(shù)之間能夠具有更好的兼容性和互操作性。目前大多數(shù)廠家仍然參照OSI來解釋如何在網(wǎng)絡上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。二、開放系統(tǒng)互連參考模型2、開放系統(tǒng)互連參考模型OSI開放系統(tǒng)互連1、開放：表示能使任何兩個遵守參考模型和有關標準的系統(tǒng)進行互連。2、開放式系統(tǒng)：凡是通過計算機網(wǎng)絡可以互相訪問的計算機系統(tǒng)。3、開放系統(tǒng)互聯(lián)：計算機系統(tǒng)在網(wǎng)絡中的互聯(lián)性、互通性和互操作性。2、開放系統(tǒng)互連參考模型OSI七層模型整個開放系統(tǒng)環(huán)境由作為信源和信宿的端開放系統(tǒng)及若干中繼開放系統(tǒng)通過物理媒體連接構(gòu)成。端開放系統(tǒng)相當于資源子網(wǎng)中的主機，中繼開放系統(tǒng)相當于通信子網(wǎng)中的節(jié)點機IMP。主機可能需要包含所有七層的功能，通信子網(wǎng)中的IMP一般只需要最低三層甚至只需要最低兩層的功能。下面將簡單介紹ISO/OSI層次模型中每層的主要功能層次模型中各層功能物理層物理層是整個OSI/RM的最底層，是建立在物理介質(zhì)上的。作用：在物理媒體上傳輸原始的數(shù)據(jù)比特流。當一方發(fā)送二進制比特1或0時，對方能正確地接收，并識別出來。物理層物理層是為在物理介質(zhì)上建立、維持和終止傳輸數(shù)據(jù)比特流的物理連接提供的手段：機械特征：

規(guī)定線纜與網(wǎng)絡接口卡的連接頭的形狀、幾何尺寸、引腳線數(shù)、引線排列方式、鎖定裝置等一系列外形特征.電氣特征：

定義了信號電壓幅度、比特寬度、噪聲容限和負載阻抗等電氣參數(shù)（規(guī)定了在傳輸過程中多少伏特的電壓代表“1”，多少伏特代表“0”）功能特征：規(guī)定了連接雙方每個連接線的作用：用于傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線、用于傳輸控制信息的控制線、用于協(xié)調(diào)通信的定時線、用于接地的地線.規(guī)程特征：定義了信號的時序和規(guī)則，即具體規(guī)定了通信雙方的通信步驟，如最初的連接如何建立，傳輸完成后連接又如何終止等?！锢韺訁f(xié)議的4個主要特性機械特性

機械特性：使用9針連接器，并對該連接器的尺寸及陣腳排列位置等做了確切的規(guī)定9針與

25針串行口插針示意圖

9針25針電氣特性

RS-232C電氣特性功能特性

物理層的功能物理層物理連接的建立、維持和拆除實體間信息按比特傳輸實現(xiàn)四大特性的匹配傳送二進制位流作用：相鄰結(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸問題。數(shù)據(jù)鏈路層在物理層提供的比特流服務基礎上：1、建立相鄰節(jié)點之間的無差錯的數(shù)據(jù)鏈路；2、解決流量控制問題；3、將比特組合成數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)單元，即數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)鏈路層功能：1）封裝成幀：把數(shù)據(jù)組成一定大小的數(shù)據(jù)塊，我們稱之為幀。然后以幀為單位發(fā)送、接收、校驗數(shù)據(jù)，保持幀同步。

幀是數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)傳輸單位，由地址段，控制段，數(shù)據(jù)段，差錯控制段組成。2）物理尋址在多點連接進行數(shù)據(jù)傳輸時要保證每一幀正確送到目標地址，接收方要知道誰是發(fā)送方。故數(shù)據(jù)鏈路層需要有尋址功能。3）流量控制：對發(fā)送數(shù)據(jù)的一方，根據(jù)接收站的接收情況，實時地進行傳輸速率控制，以免出現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)過快，接收方來不及處理而丟失數(shù)據(jù)。對信息流的控制主要為了避免嚴重的過載和死鎖。4）差錯控制在計算機通信中，一般都要求有極低的比特差錯率。為此，廣泛地采用了編碼技術(shù)，同時采用校驗、確認和反饋重發(fā)等手段，使用檢錯或糾錯技術(shù)來確保正確的傳輸。5）鏈路管理當網(wǎng)絡中的兩個結(jié)點要進行通信時，數(shù)據(jù)的發(fā)送方必須確知收方是否已經(jīng)處在準備接受的狀態(tài)。為此，通信的雙方必須先要交換一些必要的信息。即必須先建立一條數(shù)據(jù)鏈路。同樣地，在傳輸數(shù)據(jù)時要維持數(shù)據(jù)鏈路，而在通信完畢時要釋放數(shù)據(jù)鏈路。數(shù)據(jù)鏈路的建立，維持和釋放就叫做鏈路管理。數(shù)據(jù)鏈路層的功能數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和釋放幀的同步傳輸差錯檢測與控制流量控制傳送幀網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層：OIS中的第3層。作用：如何把網(wǎng)絡協(xié)議數(shù)據(jù)單元（分組）從源傳送到目標。網(wǎng)絡層的主要功能：1）路徑選擇（提供路由）路徑選擇，又稱為路由選擇，它解決的問題是：在具有許多節(jié)點的廣域網(wǎng)里，通過哪條或哪幾條通路，能將數(shù)據(jù)從信源發(fā)送到信宿主機上。即選擇到達目標主機的最佳路徑，并沿該路徑傳送數(shù)據(jù)包。主要依據(jù)IP地址尋徑。2）流量控制、擁擠控制太多分組涌入時，可能引起網(wǎng)絡阻塞，使網(wǎng)絡性能急劇下降，網(wǎng)絡層必須進行擁塞控制。數(shù)據(jù)鏈路層的流量控制：是針對數(shù)據(jù)鏈路層相鄰節(jié)點間進行的。網(wǎng)絡層的流量控制：是對整個通信子網(wǎng)內(nèi)的流量進行控制，是對進入分組交換網(wǎng)的通信量進行控制。3)包的拆分和重組當數(shù)據(jù)包的大小比數(shù)據(jù)鏈路層允許的最大數(shù)據(jù)幀還要大時,網(wǎng)絡層將其分成多個數(shù)據(jù)段，在接收端負責將多個數(shù)據(jù)段組合數(shù)據(jù)包路徑選擇流量控制網(wǎng)絡層傳送分組網(wǎng)絡層的功能網(wǎng)絡連接的建立、維護和拆除組包/拆包用于控制兩端點之間單個通信子網(wǎng)或多個互連子網(wǎng)的操作，為兩端點之間的數(shù)據(jù)傳輸提供網(wǎng)絡連接。傳輸層傳輸層是網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)中高低層之間銜接的一個接口層。傳輸層的目的是提供在不同系統(tǒng)的進程間數(shù)據(jù)交換的可靠服務，在網(wǎng)絡內(nèi)兩實體間建立端到端（主機到主機之間）通信信道，用以傳輸信息或報文分組。本層是面向應用的高層和與網(wǎng)絡有關的下層協(xié)議之間的接口。它為上層提供與網(wǎng)絡類型無關的可靠信息傳送機制，對會話層遮蔽了下層網(wǎng)絡的細節(jié)操作。作用：1、建立端到端通信；2、為上層優(yōu)質(zhì)透明數(shù)據(jù)傳輸；3、數(shù)據(jù)的分組/重組傳輸層會話層作用：組織并同步不同主機上各種進程之間進行會話。例如：WEB服務器在為多用戶提供服務時，需要打開很多通信進程可管理對話允許單工通信還是雙工通信，并提供同步服務（如在數(shù)據(jù)流中插入同步點的機制，網(wǎng)絡故障后僅重傳最近的一個同步點以后的數(shù)據(jù)）。會話層為表示層提供服務：表示層作用：1、為上層用戶提供共同需要的數(shù)據(jù)或信息語法表示變換。其目的在于解決格式、代碼、數(shù)據(jù)和語法的轉(zhuǎn)換，諸如ASCII碼和EBCDIC之間的轉(zhuǎn)換。2、還提供數(shù)據(jù)的安全措施，如數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)壓縮。

應用層是OSI參考模型的最靠近終端用戶的一層。它只為存在于OSI模型之外的應用進程提供服務，負責管理和執(zhí)行應用程序。

例如：文件傳輸、訪問和管理、虛擬終端以及諸如電子郵件這樣的一般文檔和信息交換服務等。此外，通過使用網(wǎng)絡應用程序，應用層提供了與OSI模型中的其他層進行直接交互的界面（如瀏覽器、電子郵件、FTP及Telnet）應用層功能L7數(shù)據(jù)FTPDNSNFS用戶應用層到應用層L7數(shù)據(jù)FTPDNSNFS用戶應用層從應用層應用層功能示意圖物理層：二進制傳輸數(shù)據(jù)鏈路層：介質(zhì)訪問網(wǎng)絡層：確定地址和最佳路徑傳輸層：端到端連接會話層：互連主機通信表示層：數(shù)據(jù)表示應用層：為應用程序提供網(wǎng)絡服務應用層：傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層物理層會話層表示層應用層應用層（高層）功能：為處理用戶接口、數(shù)據(jù)格式及應用訪問。主要由操作系統(tǒng)實現(xiàn)。實現(xiàn)資源子網(wǎng)的功能，實現(xiàn)端到端的通信。

數(shù)據(jù)流層（低層）定義了數(shù)據(jù)如何在網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)之間傳送，及數(shù)據(jù)如何通過網(wǎng)線和網(wǎng)絡設備傳輸?shù)狡谕慕K端。下3層協(xié)議實現(xiàn)通信子網(wǎng)的功能，主要由與網(wǎng)絡互連設備實現(xiàn)，實現(xiàn)點到點的通信OSI參考模型OSI模型中數(shù)據(jù)的實際傳送過程76543217654321321321OSI環(huán)境網(wǎng)絡環(huán)境數(shù)據(jù)通信網(wǎng)計算機A計算機BOSI模型中數(shù)據(jù)的實際傳送過程

數(shù)據(jù)封裝：

OSI模型的每一層用其自己的協(xié)議與目的設備的相同層進行通信。為了交換信息，每層都使用協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）。PDU包括控制信息和用戶數(shù)據(jù)。

將控制信息添加到一個PDU的過程稱作封裝。3.2.2OSI數(shù)據(jù)流動過程數(shù)據(jù)協(xié)議頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)封裝一臺計算機要發(fā)送數(shù)據(jù)到另一臺計算機，數(shù)據(jù)首先必須打包，打包的過程成為封裝。封裝就是在數(shù)據(jù)前面加上特定的協(xié)議頭。3.2.2OSI數(shù)據(jù)流動過程封裝傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡層上層數(shù)據(jù)UD上層數(shù)據(jù)SDU傳輸層控制信息PCI數(shù)據(jù)SDU網(wǎng)絡層控制信息PCI數(shù)據(jù)SDU邏輯鏈路子層控制信息PCI0101110101001000010數(shù)據(jù)SDU表示層應用層會話層比特介質(zhì)訪問控制子層控制信息PCI段/報文分組/包幀解封裝數(shù)據(jù)：當一個遠端設備收到一串比特數(shù)據(jù)時，它完成以下工作：讀出同層源設備提供的控制信息，從PDU中剝離控制信息，再傳給上一層，同時執(zhí)行在幀的控制域給出的指令。這樣，將控制信息從PDU剝離的過程就稱作解封裝。3.2.2OSI數(shù)據(jù)流動過程解封裝上層數(shù)據(jù)邏輯鏈路控制子層