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OSI七层模型详解及软考真题解析
来源:尚大教育-软考学院 作者:尚大教育 时间;2018-08-16 13:41:54 点击数: 尚大软考交流群:376154208
OSI 七层模型通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯,因此其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输 。完成中继功能的节点通常称为中继系统。在OSI七层模型中,处于不同层的中继系统具有不同的名称。 一个设备工作在哪一层,关键看它工作时利用哪一层的数据头部信息。网桥工作时,是以MAC头部来决定转发端口的,
尚大教育,教育至上,人才为大。



七层结构记忆方法:应、表、会、传、网、数、物

应用层协议需要掌握的是:
HTTP(Hyper text transfer protocol)、
FTP(file transfer protocol)、
SMTP(simple mail transfer rotocol)、
POP3(post office protocol 3)、
IMAP4(Internet mail access protocol)

 

OSI七层模型 相关协议 缩写

应用层

HTTP 超文本传输协议

FTP 文件传输协议

SMTP 简单邮件传输协议

TELNET TCP/IP终端仿真协议

POP3 邮局协议第三版

Finger 用户信息协议

NNTP 网络新闻传输协议

IMAP4 因特网信息访问协议第四版

LPR UNIX 远程打印协议

Rwho UNIX 远程 Who协议

Rexec UNIX远程执行协议

Login UNIX 远程登陆协议

RSH UNIX 远程Shell协议

NTF HP网络文件传输协议

RDA HP 远程数据库访问协议

VT 虚拟终端仿真协议

RFA HP 远程文件访问协议

RPC Remote Process Comm.

S-HTTP 安全超文本传输协议

GDP网关发现协议

X-Window

CMOT 基于TCP/IP的CMIP协议

SOCKS 安全套接字协议

FANP流属性通知协议

SLP服务定位协议

MSN微软网络服务

Radius 远程用户拨号认证服务协议

DNS 域名系统

NFS网络文件系统协议

NIS SUN 网络信息系统协议

R-STAT SUN远程状态协议

NSM SUN 网络状态监测协议

PMAP SUN 端口映射协议

Mount

LPR UNIX远程打印协议

常用UDP协议的应用层服务

BOOTP引导协议
DHCP动态主机配套协议
NTP网络时间协议
TFTP简单文件传输协议

SNMP简单网络管理协议

表示层

DECnet NSP

LPP 轻量级表示协议

NBSSN NetBIOS会话服务协议

XDP外部数据表示协议

IPX

会话层

SSL 安全套接字层协议

TLS传输层安全协议

DAP目录访问协议

LDAP轻量级目录访问协议

RPC远程过程调用协议

VINES NETRPC

VFRP
NeTBIOS
IPX

传输层

XOT 基于tcp之上的X协议

Van Jacobson 压缩TCP协议

ISO-DE ISO 开发环境-------->NetBISO

TALI 传输适配层接口协议

DSI、NetBIOS、IP NeTBIOS、ISO-TP SSP、SMB、MSRPC

UDP用户数据报协议

RUDP可靠的用户数据报协议

Mobile IP 移动IP协议

网络层

IP/IPv6 互联网协议/互联网协议第六版

ICMPv6互联网控制信息协议第六版

ICMP互联网控制信息协议

IGMP 互联网组管理协议

SLIP 串行线路IP协议

安全协议

AH 认证头协议

ESP 安装封装有效载荷协议

路由协议

EGP 外部网关协议

OSPF 开放最短路径优先协议

IGRP 内部网关路由协议

NHRP 下一跳解析协议

IE-IRGP 增强内部网关路由选择协议

RIPng for IPv6 IPv6路由信息协议

GGP 网关到网关协议

VRRP 虚拟路由器冗余协议

PGM 实际通用组播协议

RSVP 资源预留协议

PIM-DM 密集模式独立组播协议

DVMRP 距离矢量组播路由协议

RIP2 路由信息协议第二版

PIM-SM 稀疏模式独立组播协议

MOSPF 组播开放最短路径优先协议

数据链路层

MPLS 多协议标签交换协议

XTP 压缩传输协议

DCAP 数据转换客户访问协议

SLE 串行连接封装协议

IPinIP IP套IP封装协议

隧道协议

PPTP点对点隧道协议

L2F第二层转发协议

L2TP 第二层隧道协议

ATMP接入隧道管理协议

Cisco 协议

CDP 思科发现协议

CGMP 思科组管理协议

地址解析协议

ARP地址解析协议

RAR逆向地址解析协议

物理层

IEEE 802.2

Ethernet v.2

Internetwork

 



OSI 七层模型通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯,因此其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输 。

完成中继功能的节点通常称为中继系统。在OSI七层模型中,处于不同层的中继系统具有不同的名称。   

一个设备工作在哪一层,关键看它工作时利用哪一层的数据头部信息。网桥工作时,是以MAC头部来决定转发端口的,因此显然它是数据链路层的设备。
具体说:
物理层:网卡,网线,集线器,中继器,调制解调器

数据链路层:网桥,交换机

网络层:路由器

网关工作在第四层传输层及其以上

集线器是物理层设备,采用广播的形式来传输信息。

交换机就是用来进行报文交换的机器。多为链路层设备(二层交换机),能够进行地址学习,采用存储转发的形式来交换报文.。

路由器的一个作用是连通不同的网络,另一个作用是选择信息传送的线路。选择通畅快捷的近路,能大大提高通信速度,减轻网络系统通信负荷,节约网络系统资源,提高网络系统畅通率。 


 

物理层
在OSI参考模型中,物理层(Physical Layer)是参考模型的最低层,也是OSI模型的第一层。
物理层的主要功能是:利用传输介质为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输。
物理层的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送,尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。“透明传送比特流”表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化,对传送的比特流来说,这个电路好像是看不见的。

数据链路层
数据链路层(Data Link Layer)是OSI模型的第二层,负责建立和管理节点间的链路。该层的主要功能是:通过各种控制协议,将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。
在计算机网络中由于各种干扰的存在,物理链路是不可靠的。因此,这一层的主要功能是在物理层提供的比特流的基础上,通过差错控制、流量控制方法,使有差错的物理线路变为无差错的数据链路,即提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。
该层通常又被分为介质访问控制(MAC)和逻辑链路控制(LLC)两个子层。

MAC子层的主要任务是解决共享型网络中多用户对信道竞争的问题,完成网络介质的访问控制;

LLC子层的主要任务是建立和维护网络连接,执行差错校验、流量控制和链路控制。
数据链路层的具体工作是接收来自物理层的位流形式的数据,并封装成帧,传送到上一层;同样,也将来自上层的数据帧,拆装为位流形式的数据转发到物理层;并且,还负责处理接收端发回的确认帧的信息,以便提供可靠的数据传输。

网络层
网络层(Network Layer)是OSI模型的第三层,它是OSI参考模型中最复杂的一层,也是通信子网的最高一层。它在下两层的基础上向资源子网提供服务。其主要任务是:通过路由选择算法,为报文或分组通过通信子网选择最适当的路径。该层控制数据链路层与传输层之间的信息转发,建立、维持和终止网络的连接。具体地说,数据链路层的数据在这一层被转换为数据包,然后通过路径选择、分段组合、顺序、进/出路由等控制,将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备。
一般地,数据链路层是解决同一网络内节点之间的通信,而网络层主要解决不同子网间的通信。例如在广域网之间通信时,必然会遇到路由(即两节点间可能有多条路径)选择问题。 

在实现网络层功能时,需要解决的主要问题如下:
 寻址:数据链路层中使用的物理地址(如MAC地址)仅解决网络内部的寻址问题。在不同子网之间通信时,为了识别和找到网络中的设备,每一子网中的设备都会被分配一个唯一的地址。由于各子网使用的物理技术可能不同,因此这个地址应当是逻辑地址(如IP地址)。
 交换:规定不同的信息交换方式。常见的交换技术有:线路交换技术和存储转发技术,后者又包括报文交换技术和分组交换技术。
 路由算法:当源节点和目的节点之间存在多条路径时,本层可以根据路由算法,通过网络为数据分组选择最佳路径,并将信息从最合适的路径由发送端传送到接收端。
 连接服务:与数据链路层流量控制不同的是,前者控制的是网络相邻节点间的流量,后者控制的是从源节点到目的节点间的流量。其目的在于防止阻塞,并进行差错检测。

传输层
OSI下3层的主要任务是数据通信,上3层的任务是数据处理。而传输层(Transport Layer)是OSI模型的第4层。因此该层是通信子网和资源子网的接口和桥梁,起到承上启下的作用。
该层的主要任务是:向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制,保证报文的正确传输。传输层的作用是向高层屏蔽下层数据通信的细节,即向用户透明地传送报文。该层常见的协议:TCP/IP中的TCP协议、Novell网络中的SPX协议和微软的NetBIOS/NetBEUI协议。
传输层提供会话层和网络层之间的传输服务,这种服务从会话层获得数据,并在必要时,对数据进行分割。然后,传输层将数据传递到网络层,并确保数据能正确无误地传送到网络层。因此,传输层负责提供两节点之间数据的可靠传送,当两节点的联系确定之后,传输层则负责监督工作。综上,传输层的主要功能如下:
传输连接管理:提供建立、维护和拆除传输连接的功能。传输层在网络层的基础上为高层提供“面向连接”和“面向无接连”的两种服务。
处理传输差错:提供可靠的“面向连接”和不太可靠的“面向无连接”的数据传输服务、差错控制和流量控制。在提供“面向连接”服务时,通过这一层传输的数据将由目标设备确认,如果在指定的时间内未收到确认信息,数据将被重发。
监控服务质量。
会话层
会话层(Session Layer)是OSI模型的第5层,是用户应用程序和网络之间的接口,主要任务是:向两个实体的表示层提供建立和使用连接的方法。将不同实体之间的表示层的连接称为会话。因此会话层的任务就是组织和协调两个会话进程之间的通信,并对数据交换进行管理。
用户可以按照半双工、单工和全双工的方式建立会话。当建立会话时,用户必须提供他们想要连接的远程地址。而这些地址与MAC(介质访问控制子层)地址或网络层的逻辑地址不同,它们是为用户专门设计的,更便于用户记忆。域名(DN)就是一种网络上使用的远程地址例如:www.3721.com就是一个域名。会话层的具体功能如下:
会话管理:允许用户在两个实体设备之间建立、维持和终止会话,并支持它们之间的数据交换。例如提供单方向会话或双向同时会话,并管理会话中的发送顺序,以及会话所占用时间的长短。
 会话流量控制:提供会话流量控制和交叉会话功能。
寻址:使用远程地址建立会话连接。l
出错控制:从逻辑上讲会话层主要负责数据交换的建立、保持和终止,但实际的工作却是接收来自传输层的数据,并负责纠正错误。会话控制和远程过程调用均属于这一层的功能。但应注意,此层检查的错误不是通信介质的错误,而是磁盘空间、打印机缺纸等类型的高级错误。
表示层
表示层(Presentation Layer)是OSI模型的第六层,它对来自应用层的命令和数据进行解释,对各种语法赋予相应的含义,并按照一定的格式传送给会话层。其主要功能是“处理用户信息的表示问题,如编码、数据格式转换和加密解密”等。表示层的具体功能如下:
数据格式处理:协商和建立数据交换的格式,解决各应用程序之间在数据格式表示上的差异。
数据的编码:处理字符集和数字的转换。例如由于用户程序中的数据类型(整型或实型、有符号或无符号等)、用户标识等都可以有不同的表示方式,因此,在设备之间需要具有在不同字符集或格式之间转换的功能。
压缩和解压缩:为了减少数据的传输量,这一层还负责数据的压缩与恢复。
数据的加密和解密:可以提高网络的安全性。

应用层
应用层(Application Layer)是OSI参考模型的最高层,它是计算机用户,以及各种应用程序和网络之间的接口,其功能是直接向用户提供服务,完成用户希望在网络上完成的各种工作。它在其他6层工作的基础上,负责完成网络中应用程序与网络操作系统之间的联系,建立与结束使用者之间的联系,并完成网络用户提出的各种网络服务及应用所需的监督、管理和服务等各种协议。此外,该层还负责协调各个应用程序间的工作。
应用层为用户提供的服务和协议有:文件服务、目录服务、文件传输服务(FTP)、远程登录服务(Telnet)、电子邮件服务(E-mail)、打印服务、安全服务、网络管理服务、数据库服务等。上述的各种网络服务由该层的不同应用协议和程序完成,不同的网络操作系统之间在功能、界面、实现技术、对硬件的支持、安全可靠性以及具有的各种应用程序接口等各个方面的差异是很大的。应用层的主要功能如下:
用户接口:应用层是用户与网络,以及应用程序与网络间的直接接口,使得用户能够与网络进行交互式联系。
实现各种服务:该层具有的各种应用程序可以完成和实现用户请求的各种服务。

 OSI7层模型的小结
由于OSI是一个理想的模型,因此一般网络系统只涉及其中的几层,很少有系统能够具有所有的7层,并完全遵循它的规定。
在7层模型中,每一层都提供一个特殊的网络功能。从网络功能的角度观察:下面4层(物理层、数据链路层、网络层和传输层)主要提供数据传输和交换功能,即以节点到节点之间的通信为主;第4层作为上下两部分的桥梁,是整个网络体系结构中最关键的部分;而上3层(会话层、表示层和应用层)则以提供用户与应用程序之间的信息和数据处理功能为主。简言之,下4层主要完成通信子网的功能,上3层主要完成资源子网的功能。




 

【高项1805】试题20

20、在开放系统互连参考模型(OSI)中,(  )的主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址,并决定如何将数据从发送方经路由送达到接收方。
A、数据链路层      B、物理层      C、网络层      D、传输层
尚大教育-分析:
本考点来自于教程P18 “1.OSI协议”。
送分题。“决定如何将数据从发送方经路由送达到接收方”的是网络层。

 

知识域 网络与信息安全
一级知识点 ISO模型
二级知识点 7层协议
备注 OSI各层协议

 
   尚大教育-参考答案:C


 

尚大教育,教育至上,人才为大。
 
   各省软考办 
 
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