為了實現不同廠家生產的智能設備之間的通信，國際標準化組織ISO提出了如圖7-11所示開放系統互連模型OSI (Open System Interconnection)，作為通信網絡國際標準化的參考模型，它詳細描述了軟件功能的7個層次。七個層次自下而上依次為：物理層、數據鏈路層、網絡層、傳送層、會話層、表示層和應用層。每一層都盡可能自成體系，均有明確的功能。

圖7-11 開放系統互連（OSI）參考模型

1．物理層（ Physical Layer）

物理層是為建立、保持和斷開在物理實體之間的物理連接，提供機械的、電氣的、功能性的和規程的特性。它是建立在傳輸介質之上，負責提供傳送數據比特位“0”和“1”碼的物理條件。同時，定義了傳輸介質與網絡接口卡的連接方式以及數據發送和接收方式。常用的串行異步通信接口標準RS－232C、RS－422和RS－485等就屬于物理層。

2．數據鏈路層（Datalink Layer）

數據鍵路層通過物理層提供的物理連接，實現建立、保持和斷開數據鏈路的邏輯連接，完成數據的無差錯傳輸。為了保證數據的可靠傳輸，數據鏈路層的主要控制功能是差錯控制和流量控制。在數據鏈路上，數據以幀格式傳輸，幀是包含多個數據比特位的邏輯數據單元，通常由控制信息和傳輸數據兩部分組成。常用的數據鏈路層協議是面向比特的串行同步通信協議----同步數據鏈路控制協議/高級數據鏈路控制協議（SDLC/HDLC）。

3．網絡層（Network Layer）

網絡層完成站點間邏輯連接的建立和維護，負責傳輸數據的尋址，提供網絡各站點間進行數據交換的方法，完成傳輸數據的路由選擇和信息交換的有關操作。網絡層的主要功能是報文包的分段、報文包阻塞的處理和通信子網內路徑的選擇。常用的網絡層協議有X.25分組協議和IP協議。

4.傳輸層（Transport Layer）

傳輸層是向會話層提供一個可靠的端到端（end-to-end）的數據傳送服務。傳輸層的信號傳送單位是報文（Message），它的主要功能是流量控制、差錯控制、連接支持。典型的傳輸層協議是因特網TCP/IP協議中的TCP協議。

5．會話層（Session Layer）

兩個表示層用戶之間的連接稱為會話，對應會話層的任務就是提供一種有效的方法，組織和協調兩個層次之間的會話，并管理和控制它們之間的數據交換。網絡下載中的斷點續傳就是會話層的功能。

6．表示層（Presentation Layer）

表示層用于應用層信息內容的形式變換，如數據加密/解密、信息壓縮／解壓和數據兼容，把應用層提供的信息變成能夠共同理解的形式。

7．應用層（Application Layer）

應用層作為參考模型的最高層，為用戶的應用服務提供信息交換，為應用接口提供操作標準。七層模型中所有其它層的目的都是為了支持應用層，它直接面向用戶，為用戶提供網絡服務。常用的應用層服務有電子郵件（E-mail）、文件傳輸（FTP）和Web服務等。

OSI 7層模型中，除了物理層和物理層之間可直接傳送信息外，其它各層之間實現的都是間接的傳送。在發送方計算機的某一層發送的信息，必須經過該層以下的所有低層，通過傳輸介質傳送到接收方計算機，并層層上送直至到達接收方中與信息發送層相對應的層。

OSI 7層參考模型只是要求對等層遵守共同的通信協議，并沒有給出協議本身。OSI 7層協議中，高4層提供用戶功能，低3層提供網絡通信功能。