国际标准化组织（ISO）开发了 7 层结构的开放式系统互联（OSI）参考模型，以促进计算机系统的开放互联。开放式互联就是可在多个厂家的环境中支持互联，该模型为计算机间开放式通信所需要定义的功能层次建立了全球标准。OSI 模型将通信会话需要的各种进程划分成 7 个相对独立的功能层次，从高到低依次为：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。这些层次的组织是以在一个通信会话中事件发生的自然顺序为基础的。各层的功能，1～3  层提供了网络访问，  4～7  层用于支持端到端的通信。下面对这 7 层分别进行介绍。

1.  物理层

最底层称为物理层（Physical Layer），这一层负责传送比特流，它从第二层数据链路层（DLL）接收数据帧，并将帧的结构和内容串行发送即每次发送一个比特，然后这些数据流被传输给 D L L 重新组合成数据帧。从字面上看，物理层只能看见 0 和 1，它没有一种机制用于确定自己所传输和发送比特流的含义，而只与电信号技术和光信号技术的物理特征相关。这些特征包括用于传输信号电流的电压、介质类型以及阻抗特征，甚至包括用于终止介质的连接器的物理形状。对 OSI 第一层，人们常常有这样的误解：就是认为 OSI 第一层应该包括所有产生或发送通信数据信号的机制。其实并非如此，OSI 第一层只是一个功能模型，物理层只是一种处理过程和机制，这种过程和机制用于将信号放到传输介质上以及从介质上收到信号。它较低层的边界是连向传输介质的物理连接器，但并不包含传输介质。

传输介质包含真正用于传输由 OSI 第一层机制所产生信号的任何方法，一些传输介质是同轴电缆、光纤、双绞线等。人们之所以感到迷惑，主要是因为物理层对介质的性能没有提出任何规范。介质的性能特征对于物理层定义的过程和机制是需要并假定存在的，因此，传输介质处于物理层之外，有时被称为 OSI  参考模型的第 0 层。

2.  数据链路层（  DLL）

OSI  参考模型的第二层称为数据链路层（DLL），与所有其他层一样，它肩负两个责任：发送和接收。它还要提供数据有效传输的端端（端到端）连接，在发送方，  DLL  需负责将指令、数据等包装到帧中，帧（frame）是 DLL 层生成的结构，它包含足够的信息，确保数据可以安全地通过本地局域网到达目的地。成功发送意味着数据帧要完整无缺地到达目的地，也就是说，帧中必须包含一种机制用于保证在传送过程中内容的完整性。

为确保数据传送完整安全到达，必须要做到两点：

（1）在每个帧完整无缺地被目标节点收到时，源节点必须收到一个响应；

（2）在目标节点发出收到帧的响应之前，必须验证帧内容的完整性。有很多情况可以导致帧的发送不能到达目标或者在传输过程中被破坏或不能使用，DLL 有责任检测并修正所有这些错误，DLL 的另一个职责是重新组织从物理层收到的数据比特流。不过，如果帧的结构和内容都被发出，DLL 并不重建一个帧，相反，它缓存到达的比特流直到这些比特流构成一个完整的帧。不论哪种类型的通信都要求有第一层和第二层的参与，不管是局域网（LAN）还是广域网（WAN）都是如此。

3.  网络层

网络层负责在源计算机和目标计算机之间建立它们所使用的路由。这一层本身没有任何错误检测和修正机制，因此，网络层必须依赖于端端之间的由 DLL 提供的可靠传输服务。网络层用于本地 LAN 网段之上的计算机系统建立通信，它之所以可以这样做，是因为它有自己的路由地址结构，这种结构与第二层地址是分开的、独立的。这种协议称为路由或可路由协议。路由协议包括 IP、Novell 公司的 IPX 以及 Appletalk 协议。本书将着重讲述 IP 协议以及与其相关的协议和应用。

网络层是可选的，它只用于当两个计算机系统处于不同的路由器分割开的网段的情况，或者当通信应用要求某种网络层或传输层提供的服务、特性或者能力时。例如，当两台主机处于同一个  LAN  网段的直接相连的情况，它们之间的通信只使用 LAN 的通信机制就可以了（即 OSI  参考模型的一、二层）。

4.  传输层

传输层提供类似于  DLL  所提供的服务，传输层的职责也是保证数据在端端之间完整传输，不过与  DLL不同，传输层的功能是在本地  LAN  网段之上提供这种功能，它可以检测到路由器丢弃的包，然后自动产生一个重新传输请求。

传输层的另一项重要功能就是将乱序收到的数据包重新排序，数据包乱序有很多原因。例如，这些包可能通过网络的路径不同，或者有些在传输过程中被破坏。不管是什么情况，传输层应该可以识别出最初的包顺序，并且在将这些包的内容传递给会话层之前要将它们恢复成发送时的顺序。

5.  会话层

OSI 的第五层是会话层，相对而言，这一层没有太大用处，很多协议都将这一层的功能与传输层捆绑在一起。OSI 会话层的功能主要是用于管理两个计算机系统连接间的通信流。通信流称为会话，它决定了通信是单工还是双工。它也保证了接受一个新请求一定在另一请求完成之后。

6.  表示层

表示层负责管理数据编码方式，不是所有计算机系统都使用相同的数据编码方式，表示层的职责就是在可能不兼容的数据编码方式，例如在 ASCII 和 EBCDIC 之间提供翻译。表示层可以用在浮点格式间的调整转换并提供加密解密服务。

7.  应用层