4.2.1 OSI参考模型的分层结构及各层功能概述
1.OSI参考模型的分层结构
OSI参考模型共分7层。这7个功能层自下而上分别是:物理层，链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。
图4-1表示两个计算机通过交换网络相互连接和它们对应的OSI参考模型分层的例子，交换网络包括若干数据交换机以及连接它们的链路。
图4-1 OSI参考模型的分层结构
其中计算机的功能和协议逻辑上分为7层;而节点(即数据交换机)仅起通信中继和交换的作用，其功能和协议最多有3层。通常把1～3层称为低层或下3层，它是由计算机和交换网络共同执行的功能，而把4～7层称为高层，它是计算机A和计算机B共同执行的功能。
通信过程是:发端信息从上到下依次完成各层功能，收端从下到上依次完成各层功能，如图4-1中箭头所示。
系统中为某一具体应用而执行信息处理功能的一个元素称为应用进程。应用进程可以是手控进程、计算机控制进程或物理进程。例如，正在操纵的某自动银行终端的操作员，属于手控应用进程;在某PC上正在运行的、访问远端数据库的应用程序，属于计算机控制进程;工业控制系统中的专用计算机上执行的过程控制程序，属于物理应用进程。
2.OSI参考模型各层功能及协议概述
(1)物理层
物理层并不是物理媒体(传输介质)本身，它是开放系统利用物理媒体实现物理连接的功能描述和执行连接的规程。物理层提供用于建立、保持和断开物理连接的机械的、电气的、功能的和规程的手段。简而言之，物理层提供有关同步和全双工比特流在物理媒体上的传输手段。
物理层传送数据的基本单位(简称数据传送单位)是比特。
物理层典型的协议有RS-232C、RS-449/422/423、V.24、V.28、X.20和X.21等。
(2)数据链路层
我们在第1章介绍了数据链路的概念，并指出只有建立了数据链路，才能有效可靠地进行数据通信。数据链路层(简称链路层)的一个功能就是负责数据链路的建立、维持和拆除。
数据链路层的数据传送单位(协议数据单元)一般是帧。
在物理层提供比特流传送服务的基础上，数据链路层负责建立数据链路连接，将它上一层(网络层)传送下来的信息组织成“数据帧”进行传送。每一数据帧中包括一定数量的数据信息和一些必要的控制信息。为保证数据帧的可靠传送，数据链路层应具有差错控制、流量控制等功能。这样就将一条可能有差错的实际(物理)线路变成无差错的数据链路，即从网络层向下看到的好像是一条不出差错的链路。
数据链路层常用的协议有基本型控制规程和高级数据链路控制规程(HDLC)。
(3)网络层
在数据通信网中进行通信的两个系统之间可能要经过多个节点和链路，也可能还要经过若干个通信子网。网络层负责将高层传送下来的信息进行分组，再进行必要的路由选择、差错控制、流量控制等处理，使通信中的发送端传输层传下来的数据能够准确无误地到达接收端，并交付给其传输层。
网络层的数据传送单位(协议数据单元)是分组。
网络层的协议是X.25分组级协议。
(4)传输层
传输层也称计算机-计算机(端-端)层，是开放系统之间的传送控制层，实现用户的端到端的或进程之间数据的透明传送，使会话层实体不需要关心数据传送的细节，同时，还用于弥补各种通信子网的质量差异，对经过下3层仍然存在的传输差错进行恢复。另外，该层给予用户一些选择，以便从网络获得某种等级的通信质量。具体来说其功能包括端到端的顺序控制、流量控制、差错控制及监督服务质量。
传输层的数据传送单位(协议数据单元)是报文。
(5)会话层
为了完成两个进程之间的协作，必须在两个进程之间建立一个逻辑连接，我们称这种逻辑连接为会话。会话层作为用户进入传输层的接口，负责进程间建立会话和终止会话，并且控制会话期间的对话。提供诸如会话建立时会话双方资格的核实和验证，由哪一方支付通信费用，以及对话方向的交替管理、故障点定位和恢复等各种服务。简而言之，会话层的主要功能是提供建立通信和维护应用的机制，会话层不参与具体的数据传输。
会话层及以上各层的数据传送单位(协议数据单元)也称为报文，但与传输层的报文有本质的不同。
(6)表示层
表示层的主要功能有:代码转换、数据格式转换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等。
(7)应用层
应用层是OSI参考模型的最高层，它直接面向用户以满足用户的不同需求，是与用户应用进程的接口，利用网络资源向应用进程直接提供服务。
应用层的主要功能是提供网络与用户应用软件之间的接口服务，包括文件传送、存取和管理、远程数据库访问等。
3.信息在OSI参考模型各层的传递过程
OSI参考模型中，不同系统的应用进程在进行数据传送时，其信息在各层之间的传递过程及所经历的变化如图4-2所示。
图4-2 信息在各层之间的传递过程
为了叙述方便，在图4-2中假定两个开放系统(计算机系统A和计算机系统B)是直接相连的。由计算机系统A的应用进程APA向计算机系统B的应用进程APB传送数据。
由计算机系统A的应用进程APA先将用户数据送至最高层(应用层)，该层在用户数据前面加上必要的控制信息，形成应用层的协议数据单元后送至第六层(表示层)。第六层收到这一协议数据单元后，在前面加上本层的控制信息，形成表示层的协议数据单元后送至第五层(会话层)。信息按这种方式逐层向下传送，第四层的协议数据单元称为报文，第三层的协议数据单元称为分组，到达第二层(数据链路层)，在此层控制信息分为两个部分，分别加在本层用户数据的首部和尾部，构成数据帧送达最低层(物理层)。物理层实现比特流传送，不需再加控制信息。
当这样一串比特流经过物理媒体到达计算机系统B后，再从最低层逐层向上传送，且在每一层都依照相应的控制信息完成指定操作，再去掉本层的控制信息，将剩下的用户数据上交给高一层。依此类推，当数据到达最高层时，再由应用层将用户数据提交给应用进程APB。最终实现了应用进程APA与应用进程APB之间的通信。