3.1.1　开放系统互联参考模型

世界上不同年代、不同厂家、不同型号的计算机系统千差万别，将这些系统互联起来就要彼此开放，也就是要遵守共同的规则与约定（一般称协议）。1977年，国际标准化组织（ISO）为适应网络标准化发展的需求，在研究、吸取了各计算机厂商网络体系标准化经验的基础上，制定了开放系统互联参考模型（OSI/RM），从而形成了网络体系结构的国际标准。

OSI构造了由底向上的七层模型，即物理层（Physical Layer）、数据链路层（Data LinkLayer）、网络层（Network Layer）、传输层（Transport Layer）、会话层（Session Layer）、表示层（Presentation Layer）和应用层（Application Layer），如表3-1所示。不同系统同层之间按相应协议进行通信，同一系统不同层之间通过接口进行通信。只有最底层物理层完成物理数据传递，其他同等层之间的通信称为逻辑通信，其通信过程为将通信数据交给下一层处理，下一层对数据加上若干控制位后再交给它的下一层处理，最终由物理层传递到对方系统物理层，再逐层向上传递，从而实现对等层之间的逻辑通信。一般由最上层的应用层向用户提供服务。

表3-1　OSI/RM层次结构

（1）物理层

物理层：提供相邻设备间的比特流传输。它是利用物理通信介质，为上一层（数据链路层）提供一个物理连接，通过物理连接透明地传输比特流。所谓透明传输指经实际电路后传送的比特流没有变化，任意组合的比特流都可以在这个电路上传输，物理层并不知道比特的含义。物理层要考虑的是如何发送“0”和“1”，以及接收端如何识别。代表性协议有RS-232、V.35、RJ-45、FDDI等。

（2）数据链路层

数据链路层：负责在两个相邻的节点间的线路上无差错地传送以帧为单位的数据，每一帧包括一定的数据和必要的控制信息，接收节点接收到数据出错时要通知发送方重发，直到这一帧无误地到达接收节点。数据链路层就是把一条有可能出错的实际链路变成让网络层看来好像不出错的链路。代表性协议有IEEE802.3/802.2、HDLC、PPP等。

（3）网络层

网络层：网络中通信的两个计算机之间可能要经过许多个节点和链路，还可能经过几个通信子网。网络层数据的传送单位是分组（Packet），网络层的任务就是要选择合适的路由，使发送站的运输层发下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站并交付目的站的运输层，这就是网络层的寻址功能。对于广播信道构成的通信子网，路由问题很简单，因此这种子网的网络层非常简单，甚至没有。对于通信子网来说，最多只到网络层。代表性协议有IP、IPX等。

（4）传输层

传输层的任务是根据通信子网的特性充分利用网络资源，并以可靠且经济的方式为两个端系统的会话层之间建立一条传输连接，透明地传输报文。传输层向上一层提供一个可靠的端到端的服务，使会话层不知道传输层以下的数据通信的细节。传输层只存在在端系统（主机）中，传输层以上层就不再考虑信息的传输问题了。代表性协议有TCP、UDP、SPX等。

（5）会话层

会话层虽然不参与具体的数据传输，但它需要对数据进行管理，它向互相合作的进程提供一套会话设施，组织和同步它们的会话活动，并管理它们的数据交换过程。这里，“会话”的意思是指两个应用进程之间为交换面向进程的信息而按一定规则建立起来的一个暂时联系。

（6）表示层

表示层提供端到端的信息传输，处理OSI系统之间用户信息的表示问题。在OSI中，端用户（应用进程）之间传送的信息数据包含语义和语法两个方面。语义是信息数据的内容及其含义，它由应用层负责处理。语法指的是信息数据的表示形式，例如信息的格式、编码、数据压缩等。表示层主要处理应用实体面向交换的信息。即使每个应用系统有各自的信息表示法，但被交换的信息类型和数值仍能用一种共同的方法来表示。它包含用户数据的结构和在传输时的比特流或字节流的表示。

（7）应用层

应用层是OSI参考模型的最高层，应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要；负责用户信息的语义表示，并在两个通信者之间进行语义匹配。就是说应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作，而且还要作为互相作用的应用进程的用户代理（User Agent），来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必需的功能。在这一层中，除了广为使用的HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议）、FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议）、Telnet（远程登录）、SMTP（Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议）、POP（Post Office Protocol，邮局协议）、DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）、SNMP（Simple Network Manage Protocol，简单网络管理协议）外，随着多媒体技术的发展，RSTP（Real Time Streaming Protocol，实时流传输协议）等多媒体视频点播协议也属于应用层协议。