1、深入浅出学习OSI模型,2,我们为什么要学习OSI模型?,HTTP,FTP,TCP,IP,MAC,802.3,V.35,RJ45,LLC,OSI模型,OSI为我们提供了进行网络设计与分析的方法,3,我们为什么要学习OSI模型?,提供了网络间互连的参考模型 成为实际网络建模、设计的重要参考工具和理论依据 OSI/RM的思想为我们提供了进行网络设计与分析的方法,4,OSI参考模型的来由,OSI参考模型的层次结构,OSI参考模型的意义,OSI参 考模型,目录,OSI参考模型的定义,延伸学习TCP/IP模型,5,一、OSI模型的来由,计算机出现,计算机网络出现,多个计算机网络出现,出现问题:多个大型公
2、司拥有各自的网络技术,但没有一个统一的规范。所以相互之间不能互联。如何解决?,解决问题:OSI参考模型出现,6,二、OSI模型的定义,OSI全称是开放系统互连参考模型 (Open System Interconnect 简称OSI)是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型,为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架。它从低到高分为七层结构。,国际标准化组织,国际电报电话咨询委员会,7,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,OSI模型,二、OSI模型的层次结构,公司经理,公司经理助理,公司秘书,公司送信职员,邮局排序工
3、人,邮局装拆箱工人,邮局运送工人,类比记忆,用户终端设备 服务器 ,网络设备 ,公司 机构,邮局 快递公司,8,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,OSI模型,二、OSI模型的层次结构,公司经理,公司经理助理,公司秘书,公司送信职员,邮局排序工人,邮局装拆箱工人,邮局运送工人,类比记忆,助理,我想和B公司的王总谈谈项目,我写好这篇邀请文找秘书寄去,我和王总的秘书联系过,有他们的地址,我把它填上,叫送信员工送邮局去,我核对过王总的城市编号写对了,这我就送邮局寄去,我把这些包裹信件归类,该寄哪里的就送哪里装车,我负责把邮件打包装车,我负责把邮件送到目的地的邮局,9,应用层,
4、表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,OSI模型,二、OSI模型的层次结构,公司经理,公司经理助理,公司秘书,公司送信职员,邮局排序工人,邮局装拆箱工人,邮局运送工人,类比记忆,原来张总是叫我去他们公司谈谈项目,王总,张总说:”,助理,这是A城市张总的来信,秘书,邮局来邮件啦,我把这些包裹信件归类,该寄哪里的就送哪里,我负责把邮件卸货并检查有没摔坏,邮件送到啦!,10,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,OSI模型,二、OSI模型的层次结构,提供应用程序间通信,处理数据格式、数据加密等,建立、维护和管理会话,建立主机端到端连接,寻址和路由选择,提供介质访问
5、、链路管理等,比特流传输,这三层是我们网络设备工作的三层,也是和我们日常工作打交道最多的三层,11,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,二、OSI模型的层次结构,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,APDU,PPDU,SPDU,Segment,Packet,Frame,Bit,每一层利用下一层提供的服务与对等层通信 每一层使用自己的协议,比特,帧,包,段,集线器,12,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,二、OSI模型的层次结构,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,网络层,数据链路层,物理层,数据链
6、路层,物理层,物理层,交换机,路由器,常见设备的工作层级,13,数据,应用层,二、OSI模型的层次结构,数据的封装过程,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,数据,TCP头,TCP+数据,IP头,IP+TCP+数据,LLC头,FCS,LLC+IP+TCP+数据,MAC头,FCS,0101110101001000010,封装 :数据要通过网络进行传输,要从高层一层一层的向下传送,如果一个主机要传送数据到别的主机,先把数据装到一个特殊协议报头中,这个过程叫-封装。逆过程就叫做解封装,14,数据,应用层,二、OSI模型的层次结构,数据的解封装过程,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链
7、路层,物理层,数据,TCP头,TCP+数据,IP头,IP+TCP+数据,LLC头,LLC+IP+TCP+数据,MAC头,0101110101001000010,15,局域网与物理层 线缆标准:10Base-T、100Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX; 网络设备:中继器、集线器等。 常见接口:(目前我们网络用到的所有实体接口)RJ-45、RS-232、V.24、V.35等。,二、OSI模型的层次结构,物理层功能:定义电压、接口、线缆标准、传输距离等。 物理层线缆(目前我们网络用到的所有线缆) 同轴电缆(coaxial cable):细缆
8、和粗缆 双绞线(twisted pair):UTP、STP 光纤(fiber) 无线电波(wireless radio):无线局域网WLAN,物理层,个人心得:我们所有接触到的网络设备的端口和连接线缆,都属于物理层。,16,二、OSI模型的层次结构,数据链路层,数据链路层的功能:物理地址定义,网络拓扑结构,链路的建立拆除分离,差错验证,流控制。 局域网数据链路层分为2个子层:LLC子层和MAC子层。数据链路层标准:HDLC,PPP,ISDN,X.25,Frame Relay 数据链路层设备:Modem、ISDN终端适配器、交换机、网桥,个人心得:数据链路层区别于其他层级就是它的差错验证功能,着
9、眼于局域网的通信。,数据,目标SAP,源 SAP,Ctrl03,OUI ID,类型,前导符,目标地址,源 地址,长度/类型,数据,FCS,MAC子层,LLC子层,17,二、OSI模型的层次结构,网络层,网络层的功能:寻址和路由选择(类似邮局里的包裹分类),广播信息控制,多点发送信息控制,流量管制,提供WAN连接。 可路由协议:IP、IPX (类似包裹上的地址) 路由协议: RIP、OSPF、BGP等(类似邮局的分类员工) 网络层设备:路由器,目的地址,数据,源地址,IP头,IP包,个人心得:网络层区别于其他层级就是它的路由寻址功能,着眼于广域网的连接,129.0,.10.1,网络号,主机号,1
10、8,二、OSI模型的层次结构,传输层,传输层功能:区分不同的上层应用,建立应用间的端到端连接,定义流量控制 ,为数据传输提供可靠或不可靠的连接服务 传输层协议:主要有TCP/IP协议栈的TCP协议和UDP协议,IPX/SPX协议栈的SPX协议等。,TCP协议,同步请求,回应同步请求, 同步请求,回应同步请求,数据传输,连接建立,你好,我想给你发东西可以吗?,好啊,你现在就发过来吗?,我现在就发,Transmission Control Protocol传输控制协议,19,二、OSI模型的层次结构,传输层,传输层功能:区分不同的上层应用,建立应用间的端到端连接,定义流量控制 ,为数据传输提供可靠
11、或不可靠的连接服务 传输层协议:主要有TCP/IP协议栈的TCP协议和UDP协议,IPX/SPX协议栈的SPX协议等。,UDP协议,User Data Protocol用户数据报协议,我要和XXX说点事,寄封信去吧,20,二、OSI模型的层次结构,高层协议,会话层协议:SQL、windows、RPC等; 表示层协议:ASCII、MPEG、JPEG等; 应用层协议:文字处理、邮件、电子表格等。,21,三、OSI模型的意义,提供了网络间互连的参考模型 成为实际网络建模、设计的重要参考工具和理论依据 OSI/RM的思想为我们提供了进行网络设计与分析的方法,也就是我们为什么要学习OSI模型,22,应用
12、层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,OSI模型,延伸知识:TCP/IP模型,TCP/IP模型,应用层,传输层,网络层,网络接口层,HTTP、Telnet、FTP、TFTP、SNMP、DN、SMTP、X-Windows ,TCP、UDP、RTP,IP、ICMP、ARP、RARP,以太网、令牌环、FDDI、X.25、帧中继、RS-232、v.35,23,延伸知识:TCP/IP模型,相同点: (1) 这两种模型都基于独立的协议栈的概念,强调网络技术独立性和端对端确认。 (2) 都采用分层的方法,每层建立在下层提供的服务基础上,并为上层提供服务,且层的功能大体相同。 不同点: (1
13、) 分层模型不同。TCP/IP模型比较简单。 (2) OSI模型有3个主要明确概念:服务、接口、协议。而TCP/IP参考模型在三者的区别上不是很清楚。 (3) TCP/IP模型对异构网络互连的处理比OSI模型更加合理。 (4) TCP/IP模型比OSI参考模型更注重面向无连接的服务。在传输层OSI模式仅有面向有连接的通信,而TCP/IP模型支持两种通信方式;在网络层OSI模型支持无连接和面向连接的方式,而TCP/IP模型只支持无连接通信模式。,OSI参考模型与TCP参考模型的比较(1),24,延伸知识:TCP/IP模型,各自利弊: TCP/IP协议时伴随着互联网的发展而得以完善的事实上的国际标
14、准。所以TCP/IP模型由于其协议而被广泛认可。虽然使用OSI模型作为指导原则。但网络通畅建立在TCP/IP模型的基础上。 从TCP/IP模型与OSI参考模型的比较中可知,OSI的七层结构既复杂又不适用,但概念清楚,体系结构理论比较完整。TCP/IP协议现在的到广泛应用,但它并没有一个明确的体系结构。,OSI参考模型与TCP参考模型的比较(2),25,总结,OSI参考模型的起源 OSI模型的层级结构分析 OSI模型每层的功能 TCP/IP模型与OSI模型的比较,26,谢 谢!,本课程解决的根本问题是: OSI是什么? 对我们工作有什么用?,课程设计的基本法则:结合工作实际来学习各个模块,27,课程总体思路图,OSI参 考模型,来由,层次 结构,意义,定义,28,课程内容展开逻辑,