第2章 OSI参考模型与TCPIP模型.docx

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第2章OSI参考模型与TCPIP模型

第2章OSI参考模型与TCP/IP模型

OSI模型

OSI参考模型定义了网络中设备所遵守的层次结构。

OSI划分层次的规则：

⑴网络中的各个结点都具有相同的层次。

⑵不同结点的同等层都具有相同的层次。

⑶同一结点内部的相邻之间通过接口来通信。

⑷每层使用其下层提供的服务，并向其上层提供服务。

⑸不同结点的同等层根据协议来实现对等层之间的通信。

OSI分层结构的优点：

→开放的标准化接口

→多厂商兼容性

→易于理解、学习和更新协议标准

→实现模块化工程，降低了开发实现的复杂度

→便于故障排除

OSI参考模型分为7层，依次是：

物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

OSI参考模型中的各层的主要功能如下：

1）物理层：

利用物理传输介质，为数据链路层提供物理连接，以便透明地传输比特流。

数据的单位称为比特（bit）。

2）数据链路层：

该链路上传输以帧作为单位的数据，并采用差错控制和流量控制方法，将有差错的物理线路变成无差错的数据链路。

数据的单位称为帧（frame）。

      数据链路层协议的代表包括：

SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。

数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。

该层的作用包括：

物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。

3）网络层：

实现路由选择、拥塞控制与网络互联等功能。

数据的单位称为数据包（packet）。

     网络层协议的代表包括：

IP、IPX、RIP、OSPF等。

4）传输层：

向用户提供可靠地端到端服务，以便透明地传输报文。

所为透明的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节。

 传输层协议的代表包括：

TCP、UDP、SPX等。

5）会话层：

主要用于组织两个会话进程之间的通信，并且对数据交换进行管理。

提供访问验证和会话管理。

6）表示层：

处理在不同通信系统中交换的信息的表示方式，包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。

7）应用层：

提供应用进程所需的信息交换和远程操作；文件传送访问和管理FTAM、虚拟终端VT、目录服务等。

对等网络

简述数据的封装和解封装（Telnet为例）

数据经过上3层进入传输层，传输层将整个数据流分段，在每段数据上封装上TCP或UDP头，同时在头中添加传输层的控制信息，这样就在传输层上形成了数据段。

数据段向下传递给网络层，网络层给数据段封装上IP头，在该IP头加上网络层的控制信息，形成数据包。

向下传递给数据链路层，数据包被封装上LCC头和MAC头，也叫做帧头，从而形成数据帧，最后的数据帧转化成0或1这样的比特流，从物理层发送出去，在数据接收方收到数据时，会将数据向上层传递，同时在每一次检查相应封装的信息便将封装逐层拆去，最后到达接收方。

物理层

物理层：

定义电压、接口、线缆标准、传输距离等。

物理层介质：

同轴电缆、双绞线（UTP\STP）、光纤（多模、单模）、无线：

红外线、蓝牙BlueTooth、WLAN技术

局域网物理层：

10Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX；常见设备：

中继器、集线器

广域网物理层：

RS-232、V.24、V.25常见设备：

Modem

数据链路层

数据链路层的功能：

→编帧和识别帧

→数据链路的建立、维持和释放

→传输资源控制

→流量控制

→差错验证

→寻址

→标识上层数据

局域网数据链路层分为LLC子层和MAC子层

局域网数据链路层标准

·IEEE802.1基本局域网问题

·IEEE802.2定义LLC子层

·IEEE802.3以太网标准

·IEEE802.4令牌总线

·IEEE802.5令牌环网

广域网数据链路层标准

·HDLC

·PPP

·FrameRelay

网络层

网络层的功能：

编址、路由、拥塞控制、异种网络互连。

网络层协议:

IP、IPX

网络层地址通常由两部分组成：

网络地址和主机地址。

网络层地址是全局唯一的。

可路由协议定义数据包内各个字段的格式和用途，对数据进行网络封装。

可路由协议：

IP

路由协议在路由器之间传递信息，计算路由并形成路由表，为可路由协议选择路径。

路由协议：

RIP、OSPF、BGP

面向连接的服务

·通信之前先建立连接，通信完成后断开连接

·有序传递

·应答确认

·差错重传

·适合于对可靠性要求高的应用

无连接的服务

·尽力而为的服务

·无需建立连接

·无序列号机制，无确认机制，无重传机制

·适合于对延迟敏感的应用

网络层协议操作

传输层

传输层的功能：

分段上层数据，建立端到端连接，透明、可靠传输，流量控制

传输层协议：

主要有TCP/IP协议族的TCP协议和UDP协议，以及IPX/SPX协议组的SPX协议等。

应用层协议：

为应用程序进程提供网络服务；SQL、NFS、RPC等。

表示层协议：

定义数据格式与结构，协商上层数据格式ASCII、MPEG、JPEG等

会话层协议：

主机间通信，建立、维护、终结应用程序之间的会话，文字处理、邮件、电子表格

TCP/IP模型

网络层负责将数据包送达正确的目的：

数据包的路由，路由的维护，网络层的协议:

IP、ICMP、IGMP

传输层负责提供端到端通信：

数据完整性校验、差错重传、数据的重新排序，传输层协议：

TCP、UDP

应用层负责处理特定的应用程序细节：

远程访问、资源共享；主要协议：

Telnet、FTP/TFTP、SMTP/POP3、SNMP/HTTP

网络接口层负责处理与传输介质相关的细节：

物理线路和接口、链路层通信；主要协议：

以太网/FDDI/令牌环；SLIP/HDLC/PPP;X.25/帧中继/ATM