OSI七层模型及各层功能概述

读完本篇文章将会了解以下问题

1.OSI的基本概念及原则

2.OSI七层模型各层功能概述

3.OSI七层模型举例

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1.OSI的基本概念及原则

OSI是Open System Interconnect的缩写,意为开放式系统互联。

OSI七层参考模型的各个层次的划分遵循下列原则:

  1. 同一层中的各网络节点都有相同的层次结构,具有同样的功能。
  2. 同一节点内相邻层之间通过接口进行通信。
  3. 七层结构中的每一层使用下一层提供的服务,并且向其上层提供服务。
  4. 不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。

2.OSI七层模型各层功能概述

OSI七层模型及各层功能概述

第一层:物理层

物理层:网卡,网线,集线器,中继器,调制解调器

        在OSI参考模型中,物理层是参考模型的最低层,也是OSI模型的第一层。物理层的主要功能是:利用传输介质为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输。物理层的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送,尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。

第二层:数据链路层

数据链路层:交换机

       数据链路层(Data Link Layer)是OSI模型的第二层,负责建立和管理节点间的链路。该层的主要功能是:通过各种控制协议,将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。在计算机网络中由于各种干扰的存在,物理链路是不可靠的。因此,这一层的主要功能是:在物理层提供的比特流的基础上,通过差错控制、流量控制方法,使有差错的物理线路变为无差错的数据链路,即提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。

第三层:网络层

网络层:路由器

       网络层(Network Layer)是OSI模型的第三层,它是OSI参考模型中最复杂的一层,也是通信子网的最高一层。它在下两层的基础上向资源子网提供服务。其主要任务是:通过路由选择算法,为报文或分组通过通信子网选择最适当的路径。该层控制数据链路层与传输层之间的信息转发,建立、维持和终止网络的连接。具体地说,数据链路层的数据在这一层被转换为数据包,然后通过路径选择、分段组合、顺序、进/出路由等控制,将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备。一般地,数据链路层是解决同一网络内节点之间的通信,而网络层主要解决不同子网间的通信。

第四层:传输层

       OSI下3层的主要任务是数据通信,上3层的任务是数据处理。而传输层(Transport Layer)是OSI模型的第4层。因此该层提供建立、维护和拆除传输连接的功能,起到承上启下的作用。该层的主要任务是:向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制,保证报文的正确传输。传输层的作用是向高层屏蔽下层数据通信的细节,即向用户透明地传送报文。

第五层:会话层

会话层是OSI模型的第5层,是用户应用程序和网络之间的接口,主要任务是:向两个实体的表示层提供建立和使用连接的方法。将不同实体之间的表示层的连接称为会话。因此会话层的任务就是组织和协调两个会话进程之间的通信,并对数据交换进行管理。
当建立会话时,用户必须提供他们想要连接的远程地址。而这些地址与MAC地址或网络层的逻辑地址不同,它们是为用户专门设计的,更便于用户记忆。域名就是一种网络上使用的远程地址。会话层的具体功能如下:

  1. 会话管理:允许用户在两个实体设备之间建立、维持和终止会话,并支持它们之间的数据交换。
  2. 会话流量控制:提供会话流量控制和交叉会话功能。
  3. 寻址:使用远程地址建立会话连接。
  4. 出错控制:从逻辑上讲会话层主要负责数据交换的建立、保持和终止,但实际的工作却是接收来自传输层的数据,并负责纠正错误。

第六层:表示层

       表示层是OSI模型的第六层,它对来自应用层的命令和数据进行解释,对各种语法赋予相应的含义,并按照一定的格式传送给会话层。其主要功能是“处理用户信息的表示问题,如编码、数据格式转换和加密解密”等。表示层的具体功能如下:

  1. 数据格式处理:协商和建立数据交换的格式,解决各应用程序之间在数据格式表示上的差异。
  2. 数据的编码:处理字符集和数字的转换。
  3. 压缩和解压缩:为了减少数据的传输量,这一层还负责数据的压缩与恢复。
  4. 数据的加密和解密:可以提高网络的安全性。

第七层:应用层

       应用层是OSI参考模型的最高层,它是计算机用户,以及各种应用程序和网络之间的接口,其功能是直接向用户提供服务,完成用户希望在网络上完成的各种工作。它在其他6层工作的基础上,负责完成网络中应用程序与网络操作系统之间的联系,建立与结束使用者之间的联系,并完成网络用户提出的各种网络服务及应用所需的监督、管理和服务等各种协议。此外,该层还负责协调各个应用程序间的工作。应用层的主要功能如下:

  1. 用户接口:应用层是用户与网络,以及应用程序与网络间的直接接口,使得用户能够与网络进行交互式联系。
  2. 实现各种服务:该层具有的各种应用程序可以完成和实现用户请求的各种服务。

3.OSI七层模型举例

举例:以公司A和公司B的一次商业报价单发送为例。

应用层:实际公司A的老板就是我们所述的用户,而他要发送的商业报价单,就是应用层提供的一种网络服务,当然,老板也可以选择其他服务,比如说,发一份商业合同,发一份询价单,等等。

表示层:由于公司A和公司B是不同国家的公司,他们之间的商定统一用英语作为交流的语言,所以此时表示层(公司的文秘),就是将应用层的传递信息转翻译成英语。同时为了防止别的公司看到,公司A的人也会对这份报价单做一些加密的处理。这就是表示的作用,将应用层的数据转换翻译等。

会话层:会话层的同事拿到表示层的同事转换后资料,(会话层的同事类似公司的外联部),会话层的同事那里可能会掌握本公司与其他好多公司的联系方式,这里公司就是实际传递过程中的实体。他们要管理本公司与外界好多公司的联系会话。当接收到表示层的数据后,会话层将会建立并记录本次会话,他首先要找到公司B的地址信息,然后将整份资料放进信封,并写上地址和联系方式。准备将资料寄出。等到确定公司B接收到此份报价单后,此次会话就算结束了,外联部的同事就会终止此次会话。

传输层:传输层就相当于公司中的负责快递邮件收发的人,公司自己的投递员,他们负责将上一层的要寄出的资料投递到快递公司或邮局。

网络层:网络层就相当于快递公司庞大的快递网络,全国不同的集散中心,比如说,从深圳发往北京的顺丰快递,首先要到顺丰的深圳集散中心,从深圳集散中心再送到武汉集散中心,从武汉集散中心再寄到北京顺义集散中心。这个每个集散中心,就相当于网络中的一个IP节点。

数据链路层:相当于顺丰快递内部为了保证效率和质量的一种内部操作。

物理层:快递寄送过程中的交通工具,就相当于物理层,例如汽车,火车,飞机,船。

 

借鉴博文: https://blog.****.net/qq_41923622/article/details/85805003

                  https://blog.****.net/cd520yy/article/details/12968923

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