計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7層模型

1、 計計 算算 機(jī)機(jī) 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) OSI 七七 層層 模模 型型1、OSI七層模型概述七層模型概述2、OSI七層各層的功能、作用總結(jié)七層各層的功能、作用總結(jié)3、數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)編碼4、交換網(wǎng)技術(shù)、交換網(wǎng)技術(shù)1、OSI七層模型概述七層模型概述層層 次次層的名稱層的名稱英英 文文層的主要功能層的主要功能7應(yīng)用層應(yīng)用層Application Layer 與用戶應(yīng)用進(jìn)程的接口與用戶應(yīng)用進(jìn)程的接口 6表示層表示層Presentation Layer 數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換 5會話層會話層Session Layer 會話的管理和數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐綍挼墓芾砗蛿?shù)據(jù)傳輸?shù)耐?4傳輸層傳輸層Transport

2、Layer 從端到端經(jīng)網(wǎng)絡(luò)透明地傳輸報文從端到端經(jīng)網(wǎng)絡(luò)透明地傳輸報文 3網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層Network Layer 分組傳輸和路由選擇分組傳輸和路由選擇 2鏈路層鏈路層Data Link Layer 在鏈路上無差錯地傳送以幀為單在鏈路上無差錯地傳送以幀為單位的信息位的信息 1物理層物理層Physical Layer 無差錯的傳送比特流無差錯的傳送比特流 4、傳輸層、傳輸層5、會話層、會話層6、表示層、表示層7、應(yīng)用層、應(yīng)用層1、物理層、物理層2、鏈路層、鏈路層3、網(wǎng)絡(luò)層、網(wǎng)絡(luò)層資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)1、 OSI七層模型概述七層模型概述層層 次次協(xié)協(xié) 議議設(shè)設(shè) 備備數(shù)據(jù)形式數(shù)據(jù)形式高高 層

3、層FTP、TELNET、 SMTP傳輸層傳輸層TCP 、UDP網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層IP、ARP路由器、網(wǎng)關(guān)路由器、網(wǎng)關(guān)包（包（Packet）鏈路層鏈路層PPP網(wǎng)橋、集線器、網(wǎng)卡網(wǎng)橋、集線器、網(wǎng)卡幀（幀（Frame)物理層物理層中繼器、通信媒體中繼器、通信媒體比特流比特流 ( Bit )1、 OSI七層模型概述1、 OSI七層模型概述七層模型概述2、功能、作用、功能、作用物理層物理層 物理層涉及到在信道上傳輸?shù)脑急忍亓?，設(shè)計時必須物理層涉及到在信道上傳輸?shù)脑急忍亓?，設(shè)計時必須保證一方發(fā)出二進(jìn)制保證一方發(fā)出二進(jìn)制“1”，在另一方收到的也是，在另一方收到的也是“1”而不是而不是“0”。 物理層必須考慮的

4、問題至少有：物理層必須考慮的問題至少有： a a、用多少伏特的電壓表示、用多少伏特的電壓表示“1”，多少伏特表示，多少伏特表示“0”； b b、一個比特持續(xù)的時間；、一個比特持續(xù)的時間； c c、傳輸是單向，還是雙向的；、傳輸是單向，還是雙向的； d d、物理連接如何建立和完成通信后連接如何終止；、物理連接如何建立和完成通信后連接如何終止； e e、接線器的形狀、尺寸、引線數(shù)目等。、接線器的形狀、尺寸、引線數(shù)目等。 物理層的功能：物理層的功能： 為數(shù)據(jù)終端設(shè)備提供傳送數(shù)據(jù)的通路。數(shù)據(jù)通路可為數(shù)據(jù)終端設(shè)備提供傳送數(shù)據(jù)的通路。數(shù)據(jù)通路可以是一個物理媒體，也可以由多個物理媒體連接而成。以是一個物理媒

5、體，也可以由多個物理媒體連接而成。 傳輸數(shù)據(jù)：物理層要形成適合數(shù)據(jù)傳輸需要的實體，傳輸數(shù)據(jù)：物理層要形成適合數(shù)據(jù)傳輸需要的實體，為數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。傳輸數(shù)據(jù)的方式能滿足點到點，一為數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。傳輸數(shù)據(jù)的方式能滿足點到點，一點到多點，串行或并行，半雙工或全雙工，同步或異點到多點，串行或并行，半雙工或全雙工，同步或異步傳輸?shù)男枰?。步傳輸?shù)男枰?物理層的主要任務(wù)物理層的主要任務(wù): : 確定傳輸媒體的接口的一些特性，即機(jī)械特性、電確定傳輸媒體的接口的一些特性，即機(jī)械特性、電氣特性、功能特性以及規(guī)程特性。氣特性、功能特性以及規(guī)程特性。備注備注： 盡管通信媒體不屬于物理層，但一般的做法是將其放在物理盡管通

6、信媒體不屬于物理層，但一般的做法是將其放在物理層一起討論。目前，主要的通信媒體有雙絞線、同軸電纜、光纖層一起討論。目前，主要的通信媒體有雙絞線、同軸電纜、光纖等有線通信線路，或微波，通信衛(wèi)星等無線通信線路。等有線通信線路，或微波，通信衛(wèi)星等無線通信線路。 2、功能、作用、功能、作用鏈路層鏈路層功能：功能： 差錯檢測和恢復(fù)。差錯檢測主要通過循環(huán)冗余碼差錯檢測和恢復(fù)。差錯檢測主要通過循環(huán)冗余碼校驗來實現(xiàn)，幀丟失則可以采用序號檢測，各種錯誤的校驗來實現(xiàn)，幀丟失則可以采用序號檢測，各種錯誤的恢復(fù)則通常依靠反饋重發(fā)技術(shù)完成?；謴?fù)則通常依靠反饋重發(fā)技術(shù)完成。 流量控制，防止高速發(fā)送方數(shù)據(jù)將低速的接受方流量

7、控制，防止高速發(fā)送方數(shù)據(jù)將低速的接受方淹沒淹沒。 鏈路連接的建立、拆除。鏈路連接的建立、拆除。 任務(wù)任務(wù): : 在兩個相鄰結(jié)點間的線路上無差錯地傳送以幀在兩個相鄰結(jié)點間的線路上無差錯地傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)，使之對網(wǎng)絡(luò)層顯現(xiàn)為一條可靠的鏈為單位的數(shù)據(jù)，使之對網(wǎng)絡(luò)層顯現(xiàn)為一條可靠的鏈路，加強(qiáng)了物理層傳送原始比特的功能。路，加強(qiáng)了物理層傳送原始比特的功能。2、功能、作用、功能、作用網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層的產(chǎn)生是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。當(dāng)數(shù)據(jù)終端增網(wǎng)絡(luò)層的產(chǎn)生是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。當(dāng)數(shù)據(jù)終端增多時，它們之間通過中繼設(shè)備相連，此時會出現(xiàn)一臺終端多時，它們之間通過中繼設(shè)備相連，此時會出現(xiàn)一臺終端要求不只是與一臺

8、而是與多臺終端通信的情況，即產(chǎn)生了要求不只是與一臺而是與多臺終端通信的情況，即產(chǎn)生了把任意兩臺數(shù)據(jù)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)鏈路連接起來的問題，即把任意兩臺數(shù)據(jù)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)鏈路連接起來的問題，即路由選擇。路由選擇。 另外，當(dāng)一條物理信道建立之后，被一對用戶使用，另外，當(dāng)一條物理信道建立之后，被一對用戶使用，往往有許多空閑時間被浪費掉，人們自然希望讓多對用戶往往有許多空閑時間被浪費掉，人們自然希望讓多對用戶共用一條鏈路，相應(yīng)地產(chǎn)生了數(shù)據(jù)報技術(shù)和虛電路技術(shù)。共用一條鏈路，相應(yīng)地產(chǎn)生了數(shù)據(jù)報技術(shù)和虛電路技術(shù)。 功能：功能： 路由選擇。路由選擇。 網(wǎng)絡(luò)連接的激活、終止。網(wǎng)絡(luò)連接的激活、終止。 在一條數(shù)據(jù)鏈路上復(fù)

9、用多條網(wǎng)絡(luò)連接。在一條數(shù)據(jù)鏈路上復(fù)用多條網(wǎng)絡(luò)連接。在具有開放特性的網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)終端設(shè)備，都在具有開放特性的網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)終端設(shè)備，都要配置網(wǎng)絡(luò)層的功能。現(xiàn)在市場上銷售的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)要配置網(wǎng)絡(luò)層的功能?，F(xiàn)在市場上銷售的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備主要有網(wǎng)關(guān)和路由器。備主要有網(wǎng)關(guān)和路由器。 2、功能、作用、功能、作用傳輸層傳輸層 傳輸層負(fù)責(zé)端到端的通信，既是七層模型中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸層負(fù)責(zé)端到端的通信，既是七層模型中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信的最高層，又是面向網(wǎng)絡(luò)通信的低三層和面向信息處通信的最高層，又是面向網(wǎng)絡(luò)通信的低三層和面向信息處理的最高三層之間的中間層。理的最高三層之間的中間層。傳輸層是傳輸層是OSI七層模型中最重要最關(guān)鍵的一層，

10、是唯七層模型中最重要最關(guān)鍵的一層，是唯一負(fù)責(zé)總體數(shù)據(jù)傳輸和控制的一層。傳輸層要達(dá)到兩個主一負(fù)責(zé)總體數(shù)據(jù)傳輸和控制的一層。傳輸層要達(dá)到兩個主要目的：要目的： 第一，提供可靠的端到端的通信；第一，提供可靠的端到端的通信； 第二，向會話層提供獨立于網(wǎng)絡(luò)的傳輸服務(wù)。第二，向會話層提供獨立于網(wǎng)絡(luò)的傳輸服務(wù)。 功能：功能： 對一個進(jìn)行的對話或連接提供可靠的傳輸服務(wù)對一個進(jìn)行的對話或連接提供可靠的傳輸服務(wù)。 傳輸層的最終目標(biāo)是為用戶提供有效、可靠和價格合傳輸層的最終目標(biāo)是為用戶提供有效、可靠和價格合理的服務(wù)。理的服務(wù)。 應(yīng)用層是最接近終端用戶的應(yīng)用層是最接近終端用戶的OSI層，這就意味著層，這就意味著OSI

11、應(yīng)用層與用戶之間是通過軟件直接相互作用的。應(yīng)用層與用戶之間是通過軟件直接相互作用的。這類應(yīng)用程序超出了這類應(yīng)用程序超出了OSI模型的范疇。應(yīng)用層的功能模型的范疇。應(yīng)用層的功能一般包括標(biāo)識通信伙伴，定義資源的可用性和同步通信。一般包括標(biāo)識通信伙伴，定義資源的可用性和同步通信。2、功能、作用、功能、作用應(yīng)用層應(yīng)用層3、數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)編碼 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號來傳送，數(shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號來傳送，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是由二進(jìn)制值（數(shù)據(jù)是由二進(jìn)制值（“0”或或“1”）組成，傳）組成，傳送時利用送時利用0、1一連串的組合來表示，而這種一連串的組合來表示，而這種組合，我們稱之為組合，我們稱之為“碼（碼（code

12、）”。例：對下面的一段信號進(jìn)行編碼例：對下面的一段信號進(jìn)行編碼+A0-A+A0“1”1bit“0”0-A1bit1 1 1 10 0 0 1 0 1 1 0 1 0(1) 曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼+A0-A+A0-A+A0-A1 1 1 10 0 0 1 0 1 1 0 1 0+A0-A1 0 1 1 0 1 0“1”“0”1 bit(2) 差分曼徹斯特編碼+A0-A1 1 1 10 0 0 1 0 1 1 0 1 0+A0-A1 0 1 1 0 1 01：一開始保持和前面相同的電平，經(jīng)過中間間隔，換一次電平。0：一開始變換電平，經(jīng)過中間間隔再換一次電平。練習(xí)：練習(xí)：對對 0 1 0 1 1

13、0 1 進(jìn)行曼徹斯特和差分曼徹斯特編碼。進(jìn)行曼徹斯特和差分曼徹斯特編碼。4、交換網(wǎng)技術(shù)、交換網(wǎng)技術(shù) 在網(wǎng)絡(luò)中，依據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞郊敖Y(jié)構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)中，依據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞郊敖Y(jié)構(gòu)，發(fā)展出下列三種網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)：發(fā)展出下列三種網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)：電路交換電路交換 ( Circuit Switched Network )報文交換報文交換 ( Message Switched Network )分組交換分組交換 ( Packed Switched Network )關(guān)鍵詞：電路、報文、分組、數(shù)據(jù)報、虛電路、關(guān)鍵詞：電路、報文、分組、數(shù)據(jù)報、虛電路、TCP、IP、UDP建立電路建立電路-數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)傳送-切斷電路切斷

14、電路 （實時連接）（實時連接）電路交換：電路交換：特性：特性：1、適合作語音通信、適合作語音通信2、獨占整個信道帶寬，信道的利用率不高、獨占整個信道帶寬，信道的利用率不高3、通信時，雙方設(shè)備必須都為正?？捎?、通信時，雙方設(shè)備必須都為正?？捎?、線路不具有記憶功能、線路不具有記憶功能典型例子：電話典型例子：電話報文交換：報文交換：不建立專用信道，非實時連接不建立專用信道，非實時連接特性：特性：1、不適合作實時性及交談的通信系統(tǒng)、不適合作實時性及交談的通信系統(tǒng)2、不獨占整個信道帶寬，信道利用率較高、不獨占整個信道帶寬，信道利用率較高3、通信時，不必雙方都處于工作狀態(tài)、通信時，不必雙方都處于工作狀態(tài)4、節(jié)點具有存儲記憶功能、節(jié)點具有存儲記憶功能典型例子：電子郵件的傳遞典型例子：電子郵件的傳遞分組交換：分組交換：TCP： 即虛電路交換，要獨占某條信道帶寬的一部分即虛電路交換，要獨占某條信道帶寬的一部分UDP：即數(shù)據(jù)報交換，每個數(shù)據(jù)包獨立傳送：即數(shù)據(jù)報交換，每個數(shù)據(jù)包獨立傳送典型例子：網(wǎng)上交談典型例子：網(wǎng)上交談TCP 和和 UDP的差別：的差別：1、TCP面向聯(lián)接，面向聯(lián)接，UDP非面向連接，非面向連接，UDP傳送時要進(jìn)行傳送時要進(jìn)行