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'OSI参考模型 学习目标什么是OSI模型？OSI参考模型又是如何工作的？每层的功能又是什么？学习完本课程，您应该能够： 课程内容计算机网络体系结构物理层：二进制传输数据链路层：介质访问网络层：确定地址和最佳路径传输层：端到端连接会话层：互连主机通信表示层：数据表示应用层：为应用程序提供网络服务应用层： 计算机网络的分层模型在网络互连中，有两个标准可以考虑：合法的和事实的。合法的意味着用权力或法律建立。事实的意味着用实际的事实建立。尽管没有得到官方或法律上的承认，但TCP/IP为网络协议创建了一个事实标准，尽管它在得到广泛接受之前并没有成为标准。OSI参考模型是一个合法的标准。国际标准化组织(ISO)创建了OSI模型，并在1984年发布，为供应商提供一个网络模型，这样它们的产品可以在网络上协调工作。 计算机网络协议网络协议定义：即网络中（包括互联网）传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相互交流是需要遵循一定的规矩一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就称为网络协议。网络协议三个要素：语法：即数据与控制信息的结构或格式。语义：即需要发出何种控制信息、完成何种协议以及做出何种应答。同步：即事件实现顺序的详细说明。 解决通信的异质性(heterogeneity)问题：语言层解决不同种语言的相互翻译问题(汉-日)媒介层解决信息传递:语音(电话)/文字(传真)分层模型的优点 高层屏蔽低层细节问题概念层只关心会话内容,不关心语种和会话方式语言层只关心语种,不关心会话内容和方式媒介层只关心信息的传递,不关心信息的内容分层模型的优点 设计实现每个层次向上一层次提供服务每个层次向下一层次请求服务上层是为下层指引方向的，下次为上层提供更好的服务。分层模型的优点 降低协议设计的复杂性：各层相对独立，各层不必关心其它层的具体实现，只需知道上下层接口；标准化接口：任何一层发生修改，只要接口关系不变，其它层均不受影响；分层模型的优点 模块化结构：结构分层，各层都可独立实现；便于网络模型的设计；保证技术的互操作性：各层向下单向依赖，易于实现和维护最重要的一点是不同厂商生产设备时有一个共同操作的标准，使不同产商设备互相兼容。分层模型的优点 OSI模型概述传输层数据链路层网络层物理层会话层表示层应用层应用层（高层）高层的功能为处理用户接口、数据格式及应用访问。主要由操作系统实现数据流层（低层）定义了数据如何在网络传输介质之间传送，及数据如何通过网线和网络设备传输到期望的终端 OSI参考模型的第4层及其以上各层为高层协议，实现资源子网的功能，其中的实体为进程。实现端到端的通信。下3层协议实现通信子网的功能，其中的实体为网络互联设备和网络通信介质，实现点到点的通信。OSI模型概述 通信子网和资源子网通信子网：由所有通信线路、网络互连设备和相应通信协议软件组成，承担不同主机之间数据传输的任务；资源子网：网络中所有的主机、通信协议和各种应用系统。路由器仅有低3层协议，包含在通信子网中；主机有7层协议，但属于资源子网范围。路由器主机网络系统通信线路通信子网资源子网L7L6L5L4L3L2L1L3L2L1L7L6L5L4L3L2L1L3L2L1L3L2L1按各网络单元功能分割 76543217654321321321OSI环境网络环境数据通信网计算机A计算机B实系统环境 应用层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层发送进程接收进程物理层数据链路层网络层主机A主机B路由器路由器物理层数据链路层网络层通信子网物理介质物理介质物理通信物理通信：是通信进行的真实路径，从发送主机的上层逐层向下传递，经通信介质和通信子网送达目标主机，然后在目标主机中逐层向上传递。物理通信是由主机和网络设备中的逐层通信及通信子网中的逐点通信组合而成，因此物理通信具有间接通信属性。网络通信子系统 应用层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层发送进程接收进程应用层协议表示层协议会话层协议传输层协议物理层数据链路层网络层主机A主机B路由器路由器物理层数据链路层网络层通信子网物理介质物理介质逻辑通信网络层协议2链路层协议2物理层协议2逻辑通信：位于不同主机和网络设备中同层通信实体间的对话，对话遵循某一特定协议，且每层协议各不相同；传输层及以上层不同主机通信实体间的逻辑通信是直接点对点的通信，下3层中主机与路由器和路由器与路由器之间的通信也是直接通信，且同层通信协议不尽相同。网络层协议1网络层协议3链路层协议1链路层协议3物理层协议1物理层协议3 L7数据L7数据H6L6数据H5L5数据H4L4数据H3L3数据H2T2010101010111111001010101234567L7数据L7数据H6L6数据H5L5数据H4L4数据H3L3数据H2T2010101010111111001010101234567传输媒体信息的流动过程 对等层通信在分层模型中，对等是一个很重要的概念，因为只有对等层才能相互通信，一方在某层上的协议是什么，对方在同一层次上也必须是什么协议。两个网络在物理层就相同，使用中继器就可以连起来；如果两个网络物理层不同，链路层相同，使用桥接器可以连起来；如果两个网络物理层、链路层都不同，而网络层相同，使用路由器可以互连；如果两个网络协议完全不同，使用协议转换器（网关）可以互连。 OSI参考模型的分层禁止了不同主机间的对等层之间的直接通信。因此主机A的每一层必须依靠主机A相邻层提供的服务来与主机B的对应层通信。假设主机A的第四层必须与主机B的第四层通信，那么主机A的第四层就必须使用主机A的第三层所提供的服务。第三层通过一个服务接入点（SAP）给第四层提供服务，这些服务接入点使得第四层能要求第三层提供服务主机B的第四层怎么知道主机A第四层想要什么呢？ 数据封装和解封装数据封装：OSI模型的每一层用其自己的协议与目的设备的相同层进行通信。为了交换信息，每层都使用协议数据单元（PDU）。PDU包括控制信息和用户数据。比如，帧是一个除上层控制信息和数据外还包含了数据链路层控制信息的PDU。将控制信息添加到一个PDU的过程称作封装。当一个层收到PDU时，它为该PDU添加一个头和尾，并将封装后的PDU传送到下一层。添加到PDU上的控制信息将被远端设备的相同层所解读。 数据封装和解封装数据解封装：当一个远端设备收到一串比特数据时，它将它们传送给数据链路层进行帧操作。当数据链路层收到一个帧时，它完成以下工作：读出同层源设备提供的控制信息，从帧中剥离控制信息，将帧传给上一层，同时执行在帧的控制域给出的指令。这样，将控制信息从PDU剥离的过程就称作解封装。 数据封装PPDU传输层数据链路层物理层网络层上层数据上层数据传输层控制信息数据网络层控制信息数据逻辑链路子层控制信息0101110101001000010数据表示层应用层会话层段包比特帧FCSFCS介质访问控制子层控制信息SPDUAPDU 数据解封装上层数据逻辑链路控制子层控制信息+网络层控制信息+传输层控制信息+上层数据媒体访问控制子层控制信息网络层控制信息+传输层控制信息+上层数据逻辑链路子层控制信息传输层控制信息+上层数据网络层控制信息上层数据传输层控制信息0101110101001000010传输层数据链路层物理层网络层表示层应用层会话层 数据封装和解封装 多层通信示例：国际外交 多层通信示例 计算机1向计算机2发送数据5432154321计算机1AP2AP1计算机2应用进程数据先传送到应用层加上应用层首部，成为应用层PDU 5432154321计算机1AP2AP1计算机2应用层PDU再传送到运输层加上运输层首部，成为运输层报文计算机1向计算机2发送数据 5432154321计算机1AP2AP1计算机2运输层报文再传送到网络层加上网络层首部，成为IP数据报（或分组）计算机1向计算机2发送数据 5432154321计算机1AP2AP1计算机2IP数据报再传送到数据链路层加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧计算机1向计算机2发送数据 5432154321计算机1AP2AP1计算机2数据链路层帧再传送到物理层最下面的物理层把比特流传送到物理媒体计算机1向计算机2发送数据 应用层(applicationlayer)5432154321物理传输媒体计算机1AP2AP1电信号（或光信号）在物理媒体中传播从发送端物理层传送到接收端物理层计算机2计算机1向计算机2发送数据 5432154321计算机1AP2AP1计算机2物理层接收到比特流，上交给数据链路层计算机1向计算机2发送数据 5432154321计算机1AP2AP1计算机2数据链路层剥去帧首部和帧尾部取出数据部分，上交给网络层计算机1向计算机2发送数据 5432154321计算机1AP2AP1计算机2网络层剥去首部，取出数据部分上交给运输层计算机1向计算机2发送数据 5432154321计算机1AP2AP1计算机2运输层剥去首部，取出数据部分上交给应用层计算机1向计算机2发送数据 5432154321计算机1AP2AP1计算机2应用层剥去首部，取出应用程序数据上交给应用进程计算机1向计算机2发送数据 5432154321计算机1AP2AP1计算机2我收到了AP1发来的应用程序数据！计算机1向计算机2发送数据 5432154321计算机1AP2AP1计算机2应用程序数据应用层首部H510100110100101比特流110101110101注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次应用程序数据H5应用程序数据H4H5应用程序数据H3H4H5应用程序数据H4运输层首部H3网络层首部H2链路层首部T2链路层尾部计算机1向计算机2发送数据 5432154321计算机1AP2AP1计算机210100110100101比特流110101110101计算机2的物理层收到比特流后交给数据链路层H2T2H3H4H5应用程序数据计算机1向计算机2发送数据 H3H4H5应用程序数据5432154321计算机1AP2AP1计算机2数据链路层剥去帧首部和帧尾部后把帧的数据部分交给网络层H2T2H3H4H5应用程序数据计算机1向计算机2发送数据 H4H5应用程序数据H3H4H5应用程序数据5432154321计算机1AP2AP1计算机2网络层剥去分组首部后把分组的数据部分交给运输层计算机1向计算机2发送数据 H5应用程序数据H4H5应用程序数据5432154321计算机1AP2AP1计算机2运输层剥去报文首部后把报文的数据部分交给应用层计算机1向计算机2发送数据 应用程序数据H5应用程序数据5432154321计算机1AP2AP1计算机2应用层剥去应用层PDU首部后把应用程序数据交给应用进程计算机1向计算机2发送数据 5432154321计算机1AP2AP1计算机2我收到了AP1发来的应用程序数据！计算机1向计算机2发送数据 1、物理层物理层是OSI参考模型的最低层，与传输媒体直接相连，主要作用是建立、保持和断开物理连接，以确保二进制比特流的正确传输。 1、物理层特性机械特征：规定线缆与网络接口卡的连接头的形状、几何尺寸、引脚线数、引线排列方式、锁定装置等一系列外形特征。电气特征：规定了在传输过程中多少伏特的电压代表“1”，多少伏特代表“0”。功能特征：规定了连接双方每个连接线的作用：用于传输数据的数据线、用于传输控制信息的控制线、用于协调通信的定时线、用于接地的地线。规程特征：具体规定了通信双方的通信步骤。 物理层主要功能示意图L2数据10010110101物理层L2数据10010110101物理层从数据链路层到数据链路层传输媒体 2、数据链路层主要负责数据链路的建立、维持和拆除，确保在一段物理链路上数据帧的正确传输，将有差错的物理链路转化成对网络层来说是没有传输错误的数据链路:差错检测和数据流量控制。该层用于建立相邻结点之间的数据传输；它将不可靠的物理信道处理为可靠的通道，使高层不必考虑物理介质的具体特性；该层的数据单元为帧(frame)；IEEE标准将该层又分为介质访问控制层(MAC)和逻辑链路控制层(LLC)。 物理层只负责传输无结构的原始比特流，是不可靠的。数据链路层将不可靠的物理连接（数据电路）转换成（对网络层来说）可靠的数据链路。为实现转换：首先，必须将物理层的无结构原始比特流划分成一定长度的结构数据单元——帧（frame）其次，对帧进行差错控制（errorcontrol），实现检错/纠错功能。最后，通过合适的流量控制（flowcontrol）协议保证收发双方的传输同步，为网络层提供透明可靠的服务。2、数据链路层 2、数据链路层 L3数据L3数据L2数据L2数据T2T2H2H2到物理层从物理层从网络层到网络层数据链路层数据链路层帧帧数据链路层数据封装示意图 媒介访问控制方法介质访问控制确定共享介质环境（冲突域）中的计算机哪一台可以发送数据的协议。介质访问控制有两大类非确定性MAC协议：使用先来先服务（FCFS）的方式。带冲突检测的载波侦听多路访问协议(CSMA/CD)就是非确定性MAC技术。确定性MAC协议使用“轮流”的形式。令牌环（TokenRing）采用了这种形式。 冲突域冲突:在同一个网络上，当两个bits同时在介质中传输时，数据就会发生碰撞，造成损坏，这叫做冲突。冲突域:一组连接到同一物理媒介的集合，如果两个设备同时访问媒介，信息将发生冲突，那么这组设备就在同一个冲突域。所有第一层的互连设备都是冲突域的一部分。 解决冲突的方法方案一:检测冲突，采用竞争的方法或轮流通讯的方法方案二:使用设备把网络分段（Segmentation）以减少冲突；如：网桥、交换机或路由器。 广播域广播:一次发送给所有设备的数据包。广播域:广播域就是能够同时收到某个广播的一组设备的集合。减小广播的有效办法是使用路由器来隔离广播。 3、网络层网络层主要作用是将从高层传送下来的数据分组打包，再进行必要的路由选择、流量控制、差错控制、顺序检测等处理，使数据正确无误地传送到目的端。将网络逻辑地址转换成物理机器地址：IP=>MAC。决定服务质量(如消息的优先权)，从发送者到接收者之间存在多条线路径时,还需要进行路由选择：路由选择。当数据包的大小比数据链路层允许的最大数据帧还要大时,网络层将其分成多个数据段，在接收端负责将多个数据段组合数据包：包的拆分和重组。 L4数据L4数据L3数据L3数据H3H3到数据链路层从传输层到传输层网络层网络层分组从数据链路层分组网络层数据封装示意图 3、网络层 4、传输层传输层的主要作用是为利用通信子网进行通信的两个主机，提供可靠的、透明的端---端多路数据传输服务。本层提供了两个实体之间端对端的通信，掩盖了通信网服务的差别。传输层向高层用户屏蔽了通信子网的细节。该层的数据单元是段（Segment)，该层通常提供两种服务：面向连接的服务和面向无连接的服务。主要协议包括Internet的TCP、UDP，Novell的SPX等。 传输层的功能:端对端通信：传输层用于网络内两实体间建立端到端的通信信道用于传输信息或报文分组。传输层不关心路径选择。传输层服务：传输层提供端点间的可靠、透明数据传输、执行端点间的差错检测和恢复、顺序控制流量控制，管理多路复用。4、传输层 H4H4H4H4H4H4L4数据L4数据L4数据L5数据L5数据L4数据L4数据L4数据到网络层从网络层从会话层到会话层传输层传输层传输层数据封装及功能示意图 4、传输层 5、会话层管理不同主机上各进程间的对话。该层使应用进程之间能够建立、维护会话的连接；会话层可以通知进程之间实现同步通信：管理和控制会话连接会话连接同步数据交换会话交互管理异常报告 会话层传送报文为通信的两个进程建立会话连接，进行交换会话管理令牌管理同步管理5、会话层 L6数据H5L5数据到传输层从传输层从表示层到表示层会话层L6数据H5L5数据会话层会话层数据封装及功能示意图 6、表示层为上下层之间提供对数据或信息的语法和语义的转换。该层完成某些特定的功能，它提供了一种公共语言，可以使不同类型的计算机相互通信、相互理解；该层还能够提供数据压缩、解压缩的服务，以及加密解密的服务：转换信息的格式和编码数据压缩和数据加密、解密表示层连接管理机制为应用层提供表示连接服务原语 表示层信息格式的转换数据的加密和解密OSI内部语法6、表示层 L6数据数据的编码、加密和压缩H6L7数据从应用层到会话层表示层L6数据数据的解码、解密和解压缩H6L7数据到应用层从会话层表示层表示层数据封装示意图 6、表示层 为应用进程提供访问OSI环境的手段。如文件传输、电子邮件、网络管理等。该层预先定义的完整功能直接面向用户，该层的应用程序有FTP、TELNET、SMTP等：网络完整的透明性用户资源的配置应用管理和系统管理分布式信息服务分布式数据库管理7、应用层 应用层作用用户接口应用层TelnetHTTP L7数据FTPDNSNFS用户应用层到应用层L7数据FTPDNSNFS用户应用层从应用层应用层功能示意图 为用户的应用进程访问OSI环境提供服务负责整个网络应用程序一起很好地工作计算机应用程序字处理演示文稿电子表格数据库设计和制造项目计划其他网络应用程序电子邮件文件传输远程访问客户/服务器处理信息查询网络管理其他7、应用层 网络参考模型 归纳总结ISO/OSI参考模型：物理层：二进制传输数据链路层：介质访问网络层：确定地址和最佳路径传输层：端到端连接会话层：互连主机通信表示层：数据表示应用层：为应用程序提供网络服务 谢谢观看 经口气管插管病人的口腔护理 引言抢救危重患者时，经常采用经口腔明视下气管插管，但经口气管插管口腔护理一直是一个棘手的问题。经口气管插管患者由于不能进食，吞咽、咀嚼功能受限，口腔处于经常性开放状态，容易造成口腔黏膜干燥，唾液减少，口腔的自净作用和局部黏膜抵抗力减弱，会使大量细菌在口腔内繁殖； 由于气管插管和牙垫的存在，按传统的口腔护理方法(即口腔擦洗法)，无法有效地对患者的口腔进行彻底地清洁，而经口气管插管患者口腔感染的机会增加，且口咽部分泌物有潜在误吸的危险。 近年来，随着国内外对呼吸机肺炎(VAP)的临床研究，发现患者口咽部细菌的定植和误吸是导致(VAP)的主要原因之一，因此，做好经口气管插管患者的口腔护理具有特别重要的意义。 一、口腔冲洗护理操作前准备:用备物准备：吸痰管、冲洗管、负压吸引装置、生理盐水、20ml注射器、听诊器、手电筒、清洁牙垫、系带、儿童牙刷等。 口腔冲洗护理病人准备:（1）向患者和家属做好解释工作，说明操作的必要性，以取得其配合，需要2人进行操作。（2）操作者分别站在患者头胸部两侧，置患者头偏向一侧，床头抬高15°--30°，头部垫高，使下颌尽量靠近胸骨柄，减少和防止误吸的发生，观察患者的心率，呼吸， Sao2的变化，加大氧流量4~6l/min，要求Sao2＞95%。（3）听诊双肺呼吸音，以判断肺部是否有痰鸣音，进行气管内吸痰，用气囊测压器测量气囊内的压力，压力应达到25cmH2O，气囊充气应足够，防止冲洗液流入呼吸道。测量气管插管末端到门齿的距离，并记录。 操作中护理:解开固定气管插管的系带和胶布，站在患者左侧的护士用左手食、中指固定气管插管，右手置于患者额部，固定患者头部。进行冲洗时取出牙垫，如患者牙关紧闭可从臼齿处插入开口器，将气管插管置于口角一侧。 用手筒观察口腔黏膜有无充血、水肿、溃疡、分泌物及舌苔变化。充分吸净呼吸道及口腔内分泌物后，20ml注射器抽吸生理盐水接冲洗管,从上口角插入,吸引管从不同方向对患者牙面、颊部、舌面、咽部、硬颚进行缓慢冲洗，边冲洗边用吸痰管将口腔内液体吸净，一侧冲洗干净后同法进行对侧口腔冲洗，直至吸出液澄清为止。 边冲洗边吸引，注水速度不可过快，吸引量应与冲洗量相当或略多。咽喉部及舌根部吸引的吸引，边吸引边旋转外移，彻底吸净咽喉部积聚在声门与气囊间的分泌物。 吸引压力维持在0.04~0.06MPa，操作过程中密切观察患者的呼吸、面色、Sao2的变化，注意有无呛咳、呕吐，如有异常立即停止操作。对附着在气管壁及牙间隙不易清除的粘附物，可用儿童牙刷予以擦除，对舌苔黄厚者，要轻轻刮除。 操作后护理：更换新的牙垫及系带，松紧适宜，牙垫位置适宜，避免压迫磨擦口唇及口腔黏膜。记录有无口臭、霉菌、溃疡、疱疹等口腔并发症。 操作时应注意以下几点:1)应充分取得清醒患者的理解和合作.2)冲洗前予气囊充气,以密闭插管与气管的间隙，避免冲洗液流入气管;3)在气囊放气前充分吸引以清除气囊壁周围积聚的分泌物，避免咽喉部分泌物在气囊放气后误吸入气道,造成窒息或感染加重。 4)冲洗时尽量做到全面、细致、小心；5)冲洗后需吸尽冲洗液及分泌物,减少气囊周围渗漏的发生；6)对于某些情况如血痂、痰栓等,可适当配合应用局部擦洗；7)注意观察吸出液的颜色以及冲洗液的量要相等。 此外,监测口腔pH值变化，有助于早期发现感染并指导用药。当pH值降低时易导致霉菌感染，可用4%碳酸氢钠溶液冲洗，pH值升高时易发生细菌感染，可用2%硼酸液冲洗，以达到预防及减轻口腔溃疡与感染的目的。 新发现口腔冲洗应用于经口气管插管病人的口腔护理只能冲掉疏松附着于牙面的软垢，不能清除牙菌斑，而牙菌斑是引起重症患者发生VAP的重要原因，棉球擦拭法能够有效地清除牙菌斑，保持良好的口腔清洁度。 二、口腔冲洗加涂擦法0.５％碘伏，口灵，口泰棉球涂擦口腔黏膜、牙齿，舌苔及上颚，对口腔内致病菌有较强杀灭和抑制作用。 在弯形麻醉咽喉镜明视下按程序进行口腔擦拭效果更好 常用的几种口腔护理液1）生理盐水2）口泰液3）口灵液4）0.05％稀碘伏5）0.02％呋喃西林6）1％过氧化氢7）4％碳酸氢钠 8）白虎汤(生石膏300g，甘草60g，知母90g，粳米90g，将生石膏先煎10min，然后加凉水至3000ml，再将余药及粳米加入，煮至米熟成汤，将药液煎至1000ml备用) 谢谢各位！'