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       從前面的學習中已經掌握了交換的概念、交換節點在網絡中的作用及交換系統的基本功能，還了解了電路交換、分組交換、幀中繼、ATM交換等通信交換技術的基本特點。那么，對于各種不同的交換技術及其構成的典型網絡，是否可以有一種共同的描述方法，以便于更好地理解和掌握它們？本節介紹的開放系統互連參考模型（OSI）就常常被用做理解各種交換技術和網絡的一個通用框架。

1.開放系統互連參考模型

       為了使各種計算機在世界范圍內互連成網，國際標準化組織（ISO）在1978年提出了一套非常重要的標準框架，即開放系統互連參考模型（OSI/RM. Open System Interconnection ReferenceModel）,簡稱為OSI。在正式文件ISO7498中對它作了詳細的規定和描述。這里，“開放”的意思是：只要遵循OSI標準，一個系統就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標準的其他任何通信系統進行通信。

       在OSI中，將通信實體按其完成功能分為7層，分別為：物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層，如圖9所示。它上以應用進程為界，下以通信媒體為界。應用進程和通信媒體不屬于OSI參考模型。通常將1?3層功能稱為低層功能即通信傳送功能；將4~7層功能稱為高層功能即通信處理功能，通常需由終端來提供。

        下面對7層的功能進行概要的描述。

（1）物理層

       物理層的任務就是為它的上一層（即數據鏈路層）提供一個物理連接，以便透明地傳送比特流。在物理層上所傳數據的單位是比特。傳遞信息所利用的一些具體的物理媒體.如雙絞線，同軸電、光纜等并不在物理層之內。有人把物理媒體當做第0層，因為它的位置處在物理層的下面。

       “透明地傳送比特流”表示經實際電路傳送后的比特流沒有發生變化，因此，對傳送比特流來說，這個電路好像不存在。也就是說，這個電路對該比特流來說是透明的。這樣任意組合的比特流都可以在這個電路上傳送。當然，那幾個比特流代表什么意思，則不是物理層所要管的。

圖9     開放系統互連7層模型示意圖

       物理層要考慮多大的電壓代表“1”或“0”，以及當發送端發出比特"1”時，在接收端如何識別出這是比特“1”而不是比特“0”。物理層還要確定連接電纜的插頭應當有多少根引腳以及各個引腳應如何連接。

       物理連接并非永遠在物理媒體上存在，它要靠物理層來激活、維持和去活。

（2）數據鏈路層

       數據鏈路層負責在兩個相鄰節點間的線路上，無差錯地傳送以幀為單位的數據。每一幀包括一定數量的數據和一些必要的控制信息。和物理層相似，數據鏈路層要負責建立、維持和釋放數據鏈路的連接。在傳送數據時，若接收節點檢測到所傳數據中有差錯，就要通知發送方重發這一幀，直到這一幀正確無誤地到達接收節點為止。在每一幀所包括的控制信息中，有同步信息、地址信息、差錯控制以及流量控制信息等。

       這樣，數據鏈路就把一條有可能出差錯的實際鏈路,轉變成為讓網絡層向下看起來好像不出差錯的鏈路。

（3）網絡層

        兩個通信實體進行通信時，可能要經過許多個節點和鏈路。網絡層數據的傳送單位是分組或包。網絡層的任務就是要選擇合適的路由和交換節點，使發送站的運輸層所傳下來的分組能夠正確無誤地按照地址找到目的站，并交付給目的站的運輸層，這就是網絡層的尋址功能。

        當通信網絡中到達某個節點的分組過多時，就會彼此爭奪網絡資源，這就可能導致網絡性能的下降，有時甚至發生網絡癱瘓的現象。防止產生網絡擁塞，也是網絡層的任務之一。

（4）傳輸層

       在傳輸層，信息的傳送單位是報文。當報文較長時，先要把它分割成好幾個分組，然后再交給下一層（網絡層）進行傳輸。