通信网络的核心是OSI（OSI-Open System Interconnection，开放式系统互联）参考模型。为了理解网络的操作方法，创建和实现网络标准、设备和网络互联规划提供了一个框架。1984年，国际标准化组织（ISO），提出了开放式系统互联的七层模型，即OSI参考模型。该模型自下而上分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。理解OSI参考模型比较难，但了解它，对掌握后续的以太网通信和PROFIBUS通信是很有帮助的。

OSI参考模型的上三层通常称为应用层，用来处理用户接口、数据格式和应用程序的访问。下四层负责定义数据的物理传输介质和网络设备。OSI参考模型定义了大多数协议栈共有的基本框架，如图6-2所示。

图6-2 信息在OSI模型中的流动形式

1）物理层（Physical Layer）：定义了传输介质、连接器和信号发生器的类型，规定了物理连接的电气、机械功能特性，如电压、传输速率、传输距离等特性。典型的物理层设备有集线器（HUB）和中继器等。

2）数据链路层（Data Link Layer）：确定传输站点物理地址以及将消息传送到协议栈，并提供顺序控制和数据流向控制。该层可以继续分为两个子层：介质访问控制层（Medium Access Control，MAC）和逻辑链路层（Logical Link Control Layer，LLC），即层2a和2b。其中IEEE802.3（Ethernet，CSMA/CD）就是MAC层常用的通信标准。典型的数据链路层设备有交换机和网桥等。

3）网络层（Network Layer）：定义了设备间通过因特网协议地址（Internet Protocol，IP）传输数据，连接位于不同广播域的设备，常用来组织路由。典型的网络层设备是路由器。(www.daowen.com)

4）传输层（Transport Layer）：建立会话连接，分配服务访问点（Service Access Point，SAP），允许数据进行可靠传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）或者不可靠用户数据报协议（User Datagram Protocol，UDP）的传输。可以提供通信质量检测服务（QOS）。网关是互联网设备中最复杂的，它是传输层及以上层的设备。

5）会话层（Session Layer）：负责建立、管理和终止表示层实体间通信会话，处理不同设备应用程序间的服务请求和响应。

6）表示层（Presentation Layer）：提供多种编码用于应用层的数据转化服务。

7）应用层（Application Layer）：定义用户及用户应用程序接口与协议对网络访问的切入点。目前各种应用版本较多，很难建立统一的标准。在工控领域常用的标准是MMS（Multimedia Messaging Service，多媒体信息服务），用来描述制造业应用的服务和协议。

数据经过封装后通过物理介质传输到网络上，接收设备除去附加信息后，将数据上传到上层堆栈层。

各层的数据单位一般有各自特定的称呼。物理层的单位是比特（bit）；数据链路层的单位是帧（frame）；网络层的单位是分组（packet），有时也称包；传输层的单位是数据报（datagram）或者段（segment）；会话层、表示层和应用层的单位是消息（message）。