• 开放系统互连 (OSI)参考模型是由国际标准化组织 (ISO) 于1984年提出的分层网络体系结构模型
• 目的是支持异构网络系统的互联互通
• 异构网络系统互连的国际标准
• 理解网络通信的最佳学习工具（理论模型）
  • 理论成功，市场失败
• 7层（功能）,每层完成特定的网络功能
  

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OSI参考模型解释的通信过程

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OSI参考模型数据封装与通信过程

• 为什么需要数据封装？
  • 增加控制信息
    • 构造协议数据单元 (PDU)
  • 控制信息主要包括:
    • 地址（Address）: 标识发送端/接收端
    • 差错检测编码（Error-detecting code）: 于差错检测或纠正
    • 协议控制（Protocol control）: 实现协议功能的附加信息，如: 优先级（priority）、服务质量（QoS）、 和安全控制等

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物理层功能

• 接口特性
  • 机械特性、电气特性、功能特性、规程特性
• 比特编码
• 数据率
• 比特同步
• 时钟同步
• 传输模式
  • 单工（Simplex）：数据传输是单向的。通信双方中，一方固定为发送端，一方则固定为接收端。信息只能沿一个方向传输。例如，传统电视机。
  • 半双工（half-duplex）：数据可以在一个信号载体的两个方向上传输，但是不能同时传输。例如，对讲机。
  • 全双工（full-duplex）：允许数据在两个方向上同时传输，它在能力上相当于两个单工通信方式的结合。全双工指可以同时（瞬时）进行信号的双向传输（A→B且B→A）。指A→B的同时B→A，是瞬时同步的。

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数据链路层功能

• 负责结点-结点（node-to-node）数据传输

• 组帧（Framing）

• 物理寻址（Physical addressing）

• 在帧头中增加发送端和/或接收端的物理地址标识数据帧的发送端和/或接收端
  

• 流量控制（Flow control）

  • 避免淹没接收端

• 差错控制（Error control）

  • 检测并重传损坏或丢失帧，并避免重复帧

• 访问(接入)控制（Access control）

  • 在任一给定时刻决定哪个设备拥有链路（物理介质）控制使用权

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网络层的功能

• 负责源主机到目的主机数据分组（packet）交付
  • 可能穿越多个网络
• 逻辑寻址（Logical addressing）
  • 全局唯一逻辑地址，确保数据分组被送达目的主机，如IP地址
• 路由（Routing）
  • 路由器(或网关)互连网络，并路由分组至最终目的主机
  • 路径选择
• 分组转发
  

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传输层功能

• 负责源-目的（端-端） （进程间） 完整报文传输
• 分段与重组
• SAP寻址
  • 确保将完整报文提交给正确进程，如端口号
• 连接控制
• 流量控制
• 差错控制

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会话层功能

• 对话控制（dialog controlling）
  • 建立、维护
• 同步(synchronization)
  • 在数据流中插入“同步点”
• 最“薄”的一层

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表示层功能

• 处理两个系统间交换信息的语法与语义（syntax and semantics ）问题
• 数据表示转化
  • 转换为主机独立的编码
• 加密/解密
• 压缩/解压缩

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应用层功能

• 支持用户通过用户代理（如浏览器）或网络接口使用网络（服务）
• 典型应用层服务：
  • 文件传输（FTP）
  • 电子邮件（SMTP）
  • Web（HTTP）

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