導語：ISO網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)就是指計算機網(wǎng)絡的各層及其協(xié)議的集合，或計算機網(wǎng)絡及其部件所應完成的功能。計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)存在的目的就是使不同計算機廠家的計算機能夠相互通信，以便在更大的范圍內(nèi)建立計算機網(wǎng)絡。

國際標準化組織iso于1983年正式提出了一個七層參考模型，叫做開放式系統(tǒng)互聯(lián)模型（通稱ISO/OSI）。[1]OSI參考模型將整個網(wǎng)絡通信的功能劃分為7個層次，由底層到高層分別是物理層、鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。每層完成一定的功能，都直接為其上層提供服務，并且所有層次都互相支持。第4層到第7層主要負責互操作性，而1～3層則用于創(chuàng)造兩個網(wǎng)絡設備間的物理連接。

一、第1層：物理層

物理層是OSI參考模型的最低層，且與物理傳輸介質(zhì)相關聯(lián)，該層是實現(xiàn)其他層和通信介質(zhì)之間的接口。物理層協(xié)議是各種網(wǎng)絡設備進行互聯(lián)時必須遵守的低層協(xié)議。

物理層為傳送二進制比特流數(shù)據(jù)而激話、維持、釋放物理連接提供機械的、電氣特征、功能的、規(guī)程性的特性。這種物理連接可以通過中繼系統(tǒng)，每次都在物理層內(nèi)進行二進制比特流數(shù)據(jù)的編碼傳輸。這種物理連接允許進行今雙工或半雙工的二進制比特流傳輸?shù)耐?/p>

物理層相應設備包括網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)（如同軸電纜、雙絞線、光纜、無線電、紅外等）和連接器等，以及保證物理通信的相關設備，如中繼器、共享式HUB、信號中繼、放大設備等。

二、第2層：數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型的第2層，介于物理層與網(wǎng)絡層之間，其存在形式分為物理鏈路與邏輯鏈路。

設立數(shù)據(jù)鏈路層的主要目的是利用在物理層所建立的原始的、有差錯的物理連接線路變?yōu)閷W(wǎng)絡層無差錯的數(shù)據(jù)鏈路，因此數(shù)據(jù)鏈路層必須有鏈路管理、幀傳輸、流量控制、差錯控制等功能。數(shù)據(jù)鏈路層所關心的主要是物理地址、網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)、線路選擇與規(guī)劃等。

數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)傳輸是以幀為單位。在OSI中，幀被稱為數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)單元，它把從物理層來的原始數(shù)據(jù)打包成幀。數(shù)據(jù)鏈路層負責幀在計算機之間的無差錯信息傳遞。

數(shù)據(jù)鏈路層設備主要包括：網(wǎng)絡接口卡（NIC）及其驅(qū)動程序、網(wǎng)橋、二層交換機等。

三、第3層：網(wǎng)絡層

網(wǎng)絡層是OSI參考模型中最復雜、最重要的一層。這一層定義網(wǎng)絡操作系統(tǒng)通信用的協(xié)議，為信息確定地址，把邏輯地址和名字翻譯成物理的地址。它也確定從信源機（源節(jié)點）沿著網(wǎng)絡到信宿機（目的節(jié)點）的路由選擇，并處理交通問題，例如交換、路由和對數(shù)據(jù)包阻塞的控制。

網(wǎng)絡層的主要提供以下功能

1.路徑選擇與中繼。路徑選擇是指在通信子網(wǎng)中，為源節(jié)點和中間節(jié)點選擇后繼節(jié)點，以便將報文分組傳送到目的節(jié)點?！白疃虝r間”是選擇路徑的標準。[2]

2.流量控制。網(wǎng)絡中鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層等都存在流量控制問題，其控制方法大體相一致。其目的是防止通信量過大造成通信于網(wǎng)性能下降。

3.擁塞控制。當?shù)竭_通信子網(wǎng)中某一部分的分組數(shù)高于一定的水平，使得該部分網(wǎng)絡來不及處理這些分組時，就會使這部分以至整個網(wǎng)絡的性能下降。擁塞控制的主要任務是保證網(wǎng)絡高性能運轉(zhuǎn)，保證子網(wǎng)不被它的用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)所淹沒。

工作在網(wǎng)絡層的設備主要有路由器和三層交換機。路由器通過轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包來實現(xiàn)網(wǎng)絡互連,其支持的協(xié)議有TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk等。三層交換機使用了三層交換技術，解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后，網(wǎng)段中子網(wǎng)必須依賴路由器進行管理的局面，解決了傳統(tǒng)路由器低速、復雜所造成的網(wǎng)絡瓶頸問題。

四、第4層：傳輸層

傳輸層是OSI參考模型的第4層中，是比較特殊的一層。該層的為源主機與目的主機進程之間提供可靠的，透明的數(shù)據(jù)傳輸，并給端到端數(shù)據(jù)通信提供最佳性能。

傳輸層從會話層接收數(shù)據(jù)，負責錯誤的確認和恢復，以確保信息的可靠傳遞。如果有必要，它也對信息重新打包，把過長信息分成小包發(fā)送，確保到達對方的各段信息正確無誤，而在接收端，把這些小包重構(gòu)成初始的信息。

傳輸層目的在于它既可以劃分在OSI參考模型高層，又可以劃分在低層。如果從面向通信和面向信息處理角度進行分類，傳輸層一般劃在低層：如果從用戶功能與網(wǎng)絡功能角度進行分類，傳輸層又被劃在高層。這種差異正好反映出傳輸層在OSI參考模型中的特殊地位和作用。

傳輸層所支持的協(xié)議有：TCP/IP的傳輸控制協(xié)議TCP、Novell的順序包交換SPX以及MicrosoftNetBIOS/NetBEUI等。

五、第5層：會話層

會話層對高層通信進行控制，允許在不同機器上的應用之間建立、使用和結(jié)束會話，對進行會話的兩臺機器間建立對話控制，管理會話如管理哪邊發(fā)送，何時發(fā)送，占用多長時間等。

會話層負責協(xié)調(diào)兩個應用進程進行的通信，以便使應用進程專注于信息交互。從OSI參考模型看，會話層之上各層是面向應用的，會話層之下各層是面向網(wǎng)絡通信的。

會話層提供的功能有：為會話實體間建立連接，并組織，同步數(shù)據(jù)傳輸。最后通過“有序釋放”，“廢棄”，“有限量透明用戶數(shù)據(jù)傳送”等功能單元來釋放會話連接的。[3]

會話層與傳輸層有明顯的區(qū)別。傳輸層負責建立和維護端到端之間的邏輯連接。目的是提供一個可靠的傳輸服務。但是由于傳輸層所使用的通信子網(wǎng)類型很多，并且網(wǎng)絡通信質(zhì)量差異很大，這就造成傳輸協(xié)議的復雜性。會話法在發(fā)出一個會話協(xié)議數(shù)據(jù)單元時，傳輸層可以保證將它正確地傳送到對等的會話實體，從這點看會話協(xié)議得到了簡化。

六、第6層：表示層

表示層包含了處理網(wǎng)絡應用程序數(shù)據(jù)格式的協(xié)議。它從應用層獲得數(shù)據(jù)，并把它們格式化以供網(wǎng)絡通信使用。該層將應用程序數(shù)據(jù)排序成一個有含義的格式并提供給會話層。這一層也通過提供諸如數(shù)據(jù)加密的服務來負責安全問題，并壓縮數(shù)據(jù)以使得網(wǎng)絡層需要傳送的數(shù)據(jù)盡可能少。

表示層位于OSI參考模型的第6層，在應用層的下面，會話層的上面。它將數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)部的表示法與網(wǎng)絡的表示法之間進行轉(zhuǎn)換，保證所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)經(jīng)傳送后其意義不改變，因此如何描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并使之與機器無關是表示層要解決的問題。在計算機網(wǎng)絡中，互相通信的應用進程需要傳輸?shù)氖切畔⒌恼Z義，它對通信過程中信息的傳送語法并不關心。表示層的主要功能是通過一些編碼規(guī)則定義在通信中傳送這些信息所需要的傳送語法。

表示層負責決定在主機間交換數(shù)據(jù)的格式，包括：數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮傳輸、字符集轉(zhuǎn)換等。在不同的時間，可以使用不同的傳送語法，如使用加密算法、數(shù)據(jù)壓縮算法等。

七、第7層：應用層

應用層是最終用戶應用程序訪問網(wǎng)絡服務的地方，它負責識別并證實通信雙方的可用性，進行數(shù)據(jù)傳輸完整性控制，使網(wǎng)絡應用程序（如電子郵件、P2P文件共享、多用戶網(wǎng)絡游戲、網(wǎng)絡瀏覽、目錄查詢等）能夠協(xié)同工作。[4]

應用層是OSI參考模型的最高層，它為用戶的應用進程訪問OSI環(huán)境提供服務。應用層關心的主要是進程之間的通信行為，因而對應用進程所進行的抽象只保留了應用產(chǎn)程與應用進程間交互行為的有關部分。這種現(xiàn)象實際上是對應用進程某種程度上的簡化。

應用層所承處的網(wǎng)絡安全功能可粗分為保密、鑒別、反拒認、完整性等。保密足指保護信息不被未授權者訪問。鑒別是指在交換信息之前先要確認對方的身份。反拒認功能主要與電子簽名有關，比如對拒絕承認所簽約的客戶必須惟一的確定電子反拒認，以滿足法律手續(xù)。完整體是指如何確認白己所收到的信息是原始發(fā)來的信息，而不是被竄改或偽造的。

八、結(jié)語

OSI參考模型將整個網(wǎng)絡通信的功能劃分為7個層次，由底層到高層分別是物理層、鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。并有選擇地給出了各個層次的主要功能，定義與相應的設備等。

【摘要】OSI參考模型（開放式系統(tǒng)互聯(lián)模）將整個網(wǎng)絡通信的功能劃分為7個層次。文章對這七個層次做了深入的探討。

【關鍵詞】物理層；數(shù)據(jù)鏈路層；網(wǎng)絡層；傳輸層；會話層

【參考文獻】

[1]楊威，王云，劉景宜．網(wǎng)絡工程設計與系統(tǒng)集成[M]．人民郵電出版社．

[2]張瑞武．智能建筑的系統(tǒng)集成及其工程實施(上)[M]．清華大學出版社．

[3]斯桃枝，李戰(zhàn)國．計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)集成[M]．北京大學出版社．

[4]陳俊良．計算機網(wǎng)絡集成與方案實例[M]．機械工業(yè)出版社．