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开放式系统互联参考模型（Open System Interconnection Reference Model, OSI/RM），是国际标准化组织（ISO）提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互联为网络的标准框架。它提供给开发者一个必需的、通用的概念以便可以用来解释连接不同系统的框架。OSI/RM本身并非一个国际标准，至今尚未出台严格按照OSI/RM定义的网络协议或国际标准，但是在制定有关网络协议和标准时都会把OSI/RM作为参考模型，并说明与该参考模型之间的对应关系，这正是OSI/RM的意义所在。OSI参考模型的结构如图1-1所示。
图1-1 OSI参考模型的结构
1. OSI参考模型的层次结构
OSI参考模型一共划分为七层，其层次划分的主要原则为：
·网中各节点都具有相同的层次；
·不同节点的同等层具有相同的功能；
·同一节点内相邻层之间通过接口通信；
·每一层可以使用下层所提供的服务，并向其上层提供服务；
·不同节点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。
第1～3层主要负责通信，统称为通信子网层。第5～7层属于资源子网，统称为资源子网层。第4层（传输层）起着衔接上三层和下三层的作用。各层主要负责的工作如下：
1）物理层：提供为建立、维护和拆除物理链路所需的机械、电子、功能和规程的特性；提供有关在传输介质上传输非结构的位流及物理链路故障检测的指示。
2）数据链路层：为网络层实体提供点到点无差错帧传输功能，并进行流控制。
3）网络层：为传输层实体提供端到端的交互网络数据传送功能，使得传输层摆脱路由选择、交换方式、拥挤控制等网络传输细节问题；可以为传输层实体建立、维护和拆除一条或多条通信路径；对网络传输中发生的不可恢复差错予以报告。
4）传输层：为会话层实体提供透明、可靠的数据传输服务，保证端到端的数据完整性；选择网络层能提供的最恰当服务；提供建立、维护和拆除传输连接功能。
5）会话层：为彼此合作的表示层实体提供建立、维护和结束会话连接的功能；完成通信进程的逻辑名字与物理名字间的对应；提供会话管理服务。
6）表示层：为应用层进程提供能解释所交换信息含义的一组服务，如代码转换、格式转换、文本压缩、文本加密与解密等。
7）应用层：提供OSI用户服务，例如事务处理程序、电子邮件和网络管理程序等。
2. OSI参考模型中的数据传输过程
在OSI参考模型中，将信息从上一层传送到下一层是通过命令方式实现的。这里的命令称作原语（Primitive），被传送的信息称为协议数据单元（Protocol Data Unit, PDU）。在PDU进入下一层之前，会在PDU中加入新的控制信息，这种控制信息称为协议控制信息（Protocol Con-trol Information, PCI）。然后，会在PDU中加入发送给下一层的指令，这些指令称为接口控制信息（In-terface Control Information, ICI）。
PDU、PCI与ICI共同组成了接口数据单元（In-terface Data Unit, IDU）。下一层在接收到IDU后，就会从IDU中去掉ICI，此时的数据包称为服务数据单元（Service Data Unit, SDU）。随着SDU一层一层地向下传送，在每一层中都会加入自身的信息。图1-2表示相邻层数据包的处理过程。
图1-2 相邻层数据包的处理过程
在OSI参考模型中，数据流的传输过程如图1-3所示。
图1-3 OSI参考模型中的数据流传输过程
依据图1-3，我们可以得出数据传输过程主要包括以下几个步骤：
1）当应用进程A的数据传送到应用层时，应用层为数据加上本层控制报头后，组织成应用层的数据服务单元，然后再传输到表示层。
2）表示层接收到该数据单元后，加上本层的控制报头，组成表示层的数据服务单元，再传送到会话层。依此类推，数据被传送到传输层。
3）传输层接收到该数据单元后，加上本层的控制报头，就构成了传输层的数据服务单元，称为报文（Message）。
4）传输层的报文传送到网络层时，由于网络层数据单元的长度有限制，传输层报文将被分割成多个较短的数据字段，再加上网络层的控制报头，就构成网络层的数据服务单元，称为分组（Packet）。
5）网络层的分组传送到数据链路层时，再加上数据链路层的控制信息，就构成了数据链路层的数据服务单元，称为帧（Frame）。
6）主机A的数据链路层的帧被传送到物理层后，物理层将以比特流的方式通过传输介质传输出去。当比特流到达目的节点主机B时，再从物理层依次向上层传送，每层对应各层的控制报头进行处理，将用户数据传送到高一层，最终完成将主机A的数据传送给主机B的过程。
尽管主机A的数据在OSI参考模型中要经过复杂的处理过程，才能送到主机B的应用进程，但其实对于每台计算机的应用进程来说，OSI参考模型中数据流的复杂处理过程是透明的。应用进程A的数据似乎是“直接”传送给应用进程B，这就是开放系统在网络通信过程中所起到的最本质的作用。
事实上，OSI参考模型只是一个框架，它的每一层并不执行某种功能，功能的具体实现还需要协议，需要通过软件来实现。当数据在层间向下传输时，每一个层都会为传输中的数据增加一个包头（Header），用于标识包的来源与目的地。到了目的主机时，每一层都从数据中读取相应包头，执行所请求的任务，并负责向上传输数据包。