OSI参考模型的历史?基于怎样的发展过程,提案前后网络有哪些变化?

在计算机网络出现之初,每个计算机厂商都有自己的网络架构概念,它们互不兼容。为此,国际标准化组织(ISO)在1979成立了一个分委员会,研究开放系统互连架构(简称OSI)。“开放”一词意味着,只要遵循OSI标准,一个系统就可以与世界上任何一个遵循OSI标准的系统相连接。这个分委员会提出了开放系统互连,即OSI参考模型,它定义了连接异构计算机的标准框架。OSI参考模型分为七层,即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。各层的主要功能及其对应的数据单元如下:物理层我们知道传输信息需要一些物理介质,如双纽线、同轴电缆等,但具体的物理介质并不在OSI的7层之内。有些人将物理介质视为第0层,物理层的任务是为其上层及其机械、电气、功能和过程特性提供物理连接。例如所使用的电缆和连接器的类型、传输信号的电压等。在这一层,数据没有经过组织,只作为原始的比特流或电压处理,单位是比特。数据链路层数据链路层负责在两个相邻节点之间的线路上无差错地传输数据帧。每个帧包括一定量的数据和一些必要的控制信息。与物理层类似,数据链路层负责建立、维护和释放数据链路连接。传输数据时,如果接收点检测到传输的数据中有错误,它会通知发送方重新传输帧。网络层在计算机网络中通信的两台计算机可以通过许多数据链路或许多通信子网。网络层的任务是在网络之间选择合适的路由和交换节点,保证数据的及时传输。网络层将数据链路层提供的帧组装成数据包,数据包用网络层报头封装,报头包含逻辑地址信息-源站点地址和目的站点地址的网络地址。传输层:该层的任务是根据通信子网的特点,最大限度地利用网络资源,以可靠、经济的方式提供两个端系统(即源站和目的站)的会话层之间建立、维护和取消传输连接的功能,并负责数据的可靠传输。在这个层次上,信息的传输单位是消息。会话层也可以称为会议层或对话层。在会话层及以上,数据传输的单元不单独命名,统称为消息。会话层不参与具体的传输,但提供了一种建立和维护应用程序间通信的机制,包括访问验证和会话管理。如果服务器验证用户登录,则由会话层完成。表示层主要用于解决宣传信息的语法表示问题。它把要交换的数据从适合用户的抽象语法转换成适合在OSI系统中使用的传输语法。也就是说,提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩、加密和解密都由表示层负责。应用层应该用于确定进程间通信的性质,以满足用户的需求,并在网络和用户应用软件之间提供接口服务。OSI中的一些概念我们已经简单解释了7层系统的OSI参考模型。为了方便起见,我们经常将上述7层分为低层和高层。下层是1~4,面向通信,上层是5~7,面向信息处理。开放系统互连(OSS)使全世界的应用程序能够以开放(而不是封闭)的方式交换信息。目前开放系统互连基本参考模型的官方文件是ISO 7498国际标准,也称为OSI/RM,一般称为OSI,国内对应的标准是GB 9387。为了更好地理解OSI参考模型,并在将来进一步研究OSI的各个级别,我们将首先解释一些容易混淆的概念,然后解释ISO 7498中最重要的基本概念。首先,上面已经讲了架构的问题,已经知道架构是抽象的,实现是具体的。一般来说,“系统”是指一组实际操作的对象或对象,但在“OSI系统”的表述中,“系统”有其特殊的含义(即参考模型)。为了区别起见,我们用“真实系统”来表示现实世界中能够处理或传递信息的自治整体。它可以是一台或多台计算机及其相关软件、外部设备、终端和操作员。如果这个真实系统在与其他真实系统通信时符合OSI标准,则称为开放真实系统。但是,一个开放的真实系统的所有功能并不一定都与互联相关,我们后面要讨论的开放系统互联中的系统只是开放的真实系统中与互联相关的部分,我们称之为开放系统。好了,说了这么久,我自己都晕了。现在让我们来看看ISO 7498最重要的基本概念。在OSI标准的制定过程中,采用的方法是将整个庞大复杂的问题分解成几个相对容易处理的范围较小的问题。OSI采用自顶向下逐步求精的方法来处理这些问题。从最高层的抽象开始,这一层的约束很少,然后添加越来越多的约束。在OSI中,采用了如图3-1所示的三个抽象层次,分别是体系结构、服务定义和协议规范,也称为规范。OSI体系结构也是OSI参考模型,是OSI制定的标准中最高层次的抽象。在更正式的语言中,架构相当于一个对象或其类型,而具体的网络相当于一个对象的实例。OSI参考模型描述了开放系统中使用的对象类型、它们之间的关系以及这些对象类型和这些关系之间的一些一般约束。比OSI参考模型更低的抽象层次是OSI的服务定义。服务定义详细定义了每一层提供的服务。某层的服务是该层及其部分层的一种能力。通过接口提供给更高层,每一层提供的服务与这些服务是如何实现的无关。此外,各种服务还定义了层与层之间的抽象接口,以及每层用于层间交互的服务原语。但这与这个接口是如何实现的无关。OSI标准中最底层的抽象是OSI协议规范,每一层的协议规范都精确地定义了应该发送什么样的控制信息,以及应该使用什么样的过程来解释这些控制信息。协议的规范有最严格的约束。最后,我们需要知道,CCITT和ISO是在制定计算机网络标准方面发挥巨大作用的两个国际组织。许多问题是由他们协商决定的。从历史上看,CCITT和ISO的TC97工作领域有很大不同。CCITT最初是从通信的角度考虑一些标准的制定,而TC97关注的是信息处理。然而,随着科学技术的发展,通信和信息处理之间的界限变得越来越模糊,因此通信和信息处理成为CCITT和TC97关注的领域。CCITT的建议X.200是关于开放系统互连的,和上面提到的ISO 7498基本相同。