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Windows 网络体系结构和 OSI 模型

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本文探讨 Windows 网络体系结构以及 Windows 网络驱动程序如何实现 OSI 模型的 底层四 层。

有关模型的所有七个层的一般信息，请参阅 OSI 模型。

Microsoft Windows 操作系统使用基于 1978 年国际标准化组织 (ISO) 开发的七层网络模型的网络体系结构。

ISO 开放系统互连 (OSI) 参考模型将网络描述为“一系列协议层，具有分配给每个层的一组特定函数。 每个层都向更高层提供特定的服务，同时阻止这些层了解服务实现方式的详细信息。 每对相邻层之间定义完善的接口定义了由下层到较高层提供的服务以及访问这些服务的方式。”

下图演示了 OSI 模型。

显示 OSI 引用模型的七个层的关系图。

Windows 网络驱动程序 实现 OSI 模型的底层四层。

物理层

物理层是 OSI 模型的最低层。 此层管理非结构化原始位流通过物理介质的接收和传输。 它描述了与物理介质的电气/光学、机械和功能接口。 物理层承载所有较高层的信号。

在 Windows 中，网络接口卡 (NIC) 实现物理层、其收发器和 NIC 连接到的介质。

数据链接层在物理地址之间发送帧，负责物理层中发生的错误检测和恢复。

数据链接层由电气和电子工程师协会 (IEEE) 进一步划分为两个子层：媒体访问控制 (MAC) 和逻辑链接控制 (LLC) 。

MAC

MAC 子层管理对物理层的访问、检查帧错误和管理接收帧的地址识别。

在 Windows 网络体系结构中，MAC 子层在 NIC 中实现。 NIC 由称为微型端口驱动程序的软件设备 驱动程序控制。 Windows 支持微型端口驱动程序的多种变体，包括 WDM 微型端口驱动程序、微型端口调用管理器 (MFM) 和微型端口 中间驱动程序。

LLC

LLC 子层提供从一个节点到另一个节点的数据帧的无错误传输。 LLC 子层建立和终止逻辑链接、控制帧流、序列帧、确认帧和重新传输未确认的帧。 LLC 子层使用帧确认和重新传输，通过指向上述层的链接提供几乎无错误的传输。

在 Windows 中，称为 协议驱动程序的软件驱动程序 实现 LLC 子层。

网络层

网络层控制子网的操作。 此层根据以下内容确定数据应采用的物理路径：

  • 网络状况

  • 服务优先级

  • 其他因素，例如路由、流量控制、帧碎片和重新组装、逻辑到物理地址映射以及使用情况记帐

协议驱动程序实现网络层。

传输层

传输层可确保按顺序传递消息，且不会丢失或重复。 此层使较高层协议免于担心与对等方进行数据传输。

协议堆栈中需要最少的传输层，其中包括提供虚拟线路功能的可靠网络或 LLC 子层。 例如，由于适用于 Windows 的 NetBEUI 传输驱动程序是符合 OSI 的 LLC 子层，因此其传输层功能最少。 如果协议堆栈不包含 LLC 子层，并且网络层不可靠或支持与 TCP/IP 的 IP 层或 NWLink 的 IPX 层) 一样 (数据报，则传输层应包括帧排序和确认，以及重新传输未确认的帧。

在 Windows 网络体系结构中， 协议驱动程序（有时称为 传输驱动程序）实现传输层。