LAN和WAN的通信是由一種網(wǎng)絡(luò)通信模型?開(kāi)放系統(tǒng)互連( OSI )來(lái)指導(dǎo)的。OSI模型是兩家標(biāo)準(zhǔn)化組織?國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織( ISO )和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)( ANSI )的產(chǎn)物。ISO代表了100多個(gè)國(guó)家在經(jīng)濟(jì)、人文、科學(xué)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上的發(fā)展，ANSI則與美國(guó)商界、政府機(jī)構(gòu)和國(guó)際組織聯(lián)手，建立了商業(yè)產(chǎn)品(包括網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)產(chǎn)品在內(nèi))的標(biāo)準(zhǔn)。OSI模型于1974年開(kāi)發(fā)，應(yīng)用于LAN和WAN的通信，充分體現(xiàn)了為網(wǎng)絡(luò)軟件和硬件實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化做出的努力。多年以來(lái)，OSI模型通過(guò)以下幾方面的功能促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展：
. 使得不同類(lèi)型的LAN和WAN間進(jìn)行通信。
. 提供網(wǎng)絡(luò)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化，使得一家廠商的設(shè)備可與另一家廠商的設(shè)備進(jìn)行通信。
. 使舊的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可與新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通信，因此安裝了新設(shè)備后，不必要更換原有設(shè)備，從而協(xié)助用戶(hù)投資維持較長(zhǎng)的一段時(shí)間。
. 對(duì)于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)和網(wǎng)絡(luò)間的通信，允許使用通用接口開(kāi)發(fā)軟硬件。
. 使世界范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通信成為可能，Internet 就是一個(gè)顯著的例子。
雖然OSI模型比如今大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都出現(xiàn)得早，但它不僅開(kāi)創(chuàng)了相互合作的網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)代，而且不斷地去容納網(wǎng)絡(luò)互連的新發(fā)展。它是一種嚴(yán)格的理論模型，并不是一特定的硬件設(shè)備或一套軟件例程，而是廠商在設(shè)計(jì)硬件和軟件時(shí)必須遵循的一套通信準(zhǔn)則，就像是口語(yǔ)中的語(yǔ)法一樣。OSI模型準(zhǔn)則指出了：
. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間如何聯(lián)系，使用不同協(xié)議的設(shè)備如何通信。
. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如何獲知何時(shí)傳輸或不傳輸數(shù)據(jù)。
. 如何安排、連接物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
. 確保網(wǎng)絡(luò)傳輸被正確接收的方法。
. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如何維持?jǐn)?shù)據(jù)流的恒定速率。
. 電子數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)上如何表示。
OSI模型由7個(gè)層組成，層層堆積：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話(huà)層、表示層和應(yīng)用層。每一層都處理某特定的通信任務(wù)，使用基于協(xié)議的通信來(lái)與協(xié)議棧的下一層交換數(shù)據(jù)。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的通信就是通過(guò)在每一設(shè)備的協(xié)議棧中上上下下來(lái)完成的。例如，有一工作站要與一服務(wù)器進(jìn)行通信，任務(wù)從工作站的應(yīng)用層開(kāi)始，經(jīng)由較低的層格式化某類(lèi)信息，直至數(shù)據(jù)到達(dá)物理層，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器。服務(wù)器于協(xié)議棧的物理層獲取信息，向上層發(fā)送信息以解釋信息，直到到達(dá)應(yīng)用層。每一層可用其名稱(chēng)稱(chēng)呼，也可用其在協(xié)議棧中的位置表明。例如，最底層可稱(chēng)為物理層或第1層。
最底層執(zhí)行的功能與物理通信相關(guān)，如構(gòu)建幀、傳輸含有包的信號(hào);中間層協(xié)調(diào)結(jié)點(diǎn)間的網(wǎng)絡(luò)通信，如確保通信會(huì)話(huà)無(wú)中斷、無(wú)差錯(cuò)地持續(xù)進(jìn)行。最高層的工作直接影響軟件應(yīng)用和數(shù)據(jù)表示，包括數(shù)據(jù)格式化、加密以及數(shù)據(jù)與文件傳輸管理?？偫ㄆ饋?lái)，這些層稱(chēng)為協(xié)議棧。在后續(xù)章節(jié)中，我們將詳細(xì)討論這7個(gè)層。
1、物理層
OSI模型的最底層為物理層。包含以下各項(xiàng)：
. 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)(電線電纜、光纖、無(wú)線電波和微波)。
. 網(wǎng)絡(luò)插頭。
. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
. 信令與編碼方法。
. 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。
. 網(wǎng)絡(luò)接口。
. 信令出錯(cuò)檢驗(yàn)。
物理層使用的設(shè)備要傳輸、接收包含數(shù)據(jù)的信號(hào)，需負(fù)責(zé)產(chǎn)生、攜帶并檢查電壓。網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸有模擬和數(shù)字兩種。模擬傳輸可不斷變化，如同具有正負(fù)級(jí)電壓的波形。模擬傳輸應(yīng)用的實(shí)例如普通無(wú)線電信號(hào)和電話(huà)信號(hào)，因?yàn)樗鼈儗?duì)于聲音再生可以有無(wú)限的范圍。與此類(lèi)似，模擬電視和計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器可以在任一范圍再現(xiàn)上百萬(wàn)種顏色。在使用模擬調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行通信的WAN中使用的便是模擬通信，例如，用戶(hù)可以通過(guò)Internet服務(wù)提供商( ISP )利用該調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行Internet 訪問(wèn)。
在信號(hào)傳輸中，物理層處理數(shù)據(jù)傳輸速率，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)出錯(cuò)頻率，并處理電壓電平。物理網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，如通信電纜裂斷、電磁干擾等均會(huì)影響物理層性能。附近的電力馬達(dá)、高壓線、照明設(shè)備和其他電氣設(shè)備都會(huì)引起干擾。電磁干擾(Electromagnetic Interference，EMI )和無(wú)線電頻率干擾(Radio Frequency Interference，RFI )是物理層干擾的兩大起因。風(fēng)扇、電梯電動(dòng)機(jī)、輕便加熱器和空調(diào)設(shè)施等電力設(shè)備產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電磁干擾;網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸中要用到的電力設(shè)備(如有線電視部件、廣播電視站、業(yè)余無(wú)線電報(bào)務(wù)器、熒光燈中的鎮(zhèn)流設(shè)備、計(jì)算機(jī)或電視以及C B電臺(tái))將以相同的頻率釋放無(wú)線電波，而這種無(wú)線電波就是無(wú)線電頻率干擾的起因。
2、數(shù)據(jù)鏈路層