OSI七层参考模型

LAN和WAN的通信是由一种网络通信模型?开放系统互连( OSI )来指导的。OSI模型是两家标准化组织?国际标准化组织( ISO )和美国国家标准协会( ANSI )的产物。ISO代表了100多个国家在经济、人文、科学和技术标准上的发展，ANSI则与美国商界、政府机构和国际组织联手，建立了商业产品(包括网络和计算机产品在内)的标准。OSI模型于1974年开发，应用于LAN和WAN的通信，充分体现了为网络软件和硬件实施标准化做出的努力。多年以来，OSI模型通过以下几方面的功能促进了网络通信的发展：

. 使得不同类型的LAN和WAN间进行通信。

. 提供网络设备标准化，使得一家厂商的设备可与另一家厂商的设备进行通信。

. 使旧的网络设备可与新的网络设备通信，因此安装了新设备后，不必要更换原有设备，

从而协助用户投资维持较长的一段时间。

. 对于网络内和网络间的通信，允许使用通用接口开发软硬件。

. 使世界范围内的网络通信成为可能，Internet 就是一个显著的例子。

虽然OSI模型比如今大多数网络设备都出现得早，但它不仅开创了相互合作的网络互连时代，而且不断地去容纳网络互连的新发展。它是一种严格的理论模型，并不是一特定的硬件设备或一套软件例程，而是厂商在设计硬件和软件时必须遵循的一套通信准则，就像是口语中的语法一样。OSI模型准则指出了：

. 网络设备之间如何联系，使用不同协议的设备如何通信。

. 网络设备如何获知何时传输或不传输数据。

. 如何安排、连接物理网络设备。

. 确保网络传输被正确接收的方法。

. 网络设备如何维持数据流的恒定速率。

. 电子数据在网络介质上如何表示。

OSI模型由7个层组成，层层堆积：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每一层都处理某特定的通信任务，使用基于协议的通信来与协议栈的下一层交换数据。两个网络设备间的通信就是通过在每一设备的协议栈中上上下下来完成的。例如，有一工作站要与一服务器进行通信，任务从工作站的应用层开始，经由较低的层格式化某类信息，直至数据到达物理层，然后通过网络传输到服务器。服务器于协议栈的物理层获取信息，向上层发送信息以解释信息，直到到达应用层。每一层可用其名称称呼，也可用其在协议栈中的位置表明。例如，最底层可称为物理层或第1层。

最底层执行的功能与物理通信相关，如构建帧、传输含有包的信号；中间层协调结点间的网络通信，如确保通信会话无中断、无差错地持续进行。最高层的工作直接影响软件应用和数据表示，包括数据格式化、加密以及数据与文件传输管理。总括起来，这些层称为协议栈。在后续章节中，我们将详细讨论这7个层。

1、物理层

OSI模型的最底层为物理层。包含以下各项：

. 数据传输介质(电线电缆、光纤、无线电波和微波)。

. 网络插头。

. 网络拓扑结构。

. 信令与编码方法。

. 数据传输设备。

. 网络接口。

. 信令出错检验。

物理层使用的设备要传输、接收包含数据的信号，需负责产生、携带并检查电压。网络信号传输有模拟和数字两种。模拟传输可不断变化，如同具有正负级电压的波形。模拟传输应用的实例如普通无线电信号和电话信号，因为它们对于声音再生可以有无限的范围。与此类似，模拟电视和计算机的监视器可以在任一范围再现上百万种颜色。在使用模拟调制解调器进行通信的WAN中使用的便是模拟通信，例如，用户可以通过Internet服务提供商( ISP )利用该调制解调器进行Internet 访问。

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