OSI参考模型

这是我今天整理的有关以太网最基本也是重要的知识——OSI参考模型,现在分享给大家。


OSI参考模型的简介

1、为了更好地促进互联网络的研究和发展,国际标准化组织ISO制定了网络互连的七层框架的一个参考模型,称为开放系统互连参考模型,简称OSI/RM(Open System Internetwork Reference Model)。 OSI参考模型是一个具有7层协议结构的开放系统互连模型,是由国际标准化组织在20世纪80年代早期制定的一套普遍适用的规范集合,使全球范围的计算机可进行开放式通信。

2、OSI参考模型是一个具有七层结构的体系模型。发送和接收信息所涉及的内容和相应的设备称为实体。OSI的每一层都包含多个实体,处于同一层的实体称为对等实体。

3、OSI参考模型也采用了分层结构技术,把一个网络系统分成若干层,每一层都去实现不同的功能,每一层的功能都以协议形式正规描述,协议定义了某层同远方一个对等层通信所使用的一套规则和约定。每一层向相邻上层提供一套确定的服务,并且使用与之相邻的下层所提供的服务。从概念上来讲,每一层都与一个远方对等层通信,但实际上该层所产生的协议信息单元是借助于相邻下层所提供的服务传送的。因此,对等层之间的通信称为虚拟通信。

4、OSI参考模型是一个具有七层次的框架,自底向上的七个层次分别为:物理层(物理介质,比特流)、数据链路层(网卡、交换机)、网络层(IP协议)、传输层(TCP/UDP协议)、会话层(创建/建立/断开连接)、表示层(翻译,编码,压缩,加密)、应用层(HTTP协议)。

国家标准化组织(ISO)1979年建立了OSI参考模型

OSI参考模型

OSI层次划分原则

(1)网络中各结点都具有相同的层次。

(2)不同结点的同等层具有相同的功能。

(3)同一结点内相邻层之间通过接C ]通信。

(4)每个层可以使用下层提供的服务,并向其上层提供服务。

(5)不同结,点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。


OSI划分层次结构的优越性

(1)各层之间相互独立,即不需要知道低层的结构,只要知道是通过层间接口所提供的服务。

(2)灵活性好,即只要服务和接C ]不变,层内实现方法可任意改变。

(3)各层都可以采用:最合适的技术实现而不影响其他层。

(4)易于实现和维护。有利于促进标准化,是因为每层的功能和提供的服务都已经有了精确的说明。


OSI层次结构模型

OSI层次结构模型

OSI参考模型的特点

(1)每个层次的对应实体之间都通过各自的协议通信。

(2)各个计算机系统都有相同的层次结构。

(3)不同系统的相应层次有相同的功能。

(4)同一系统的各层次之间通过接口联系。

(5)相邻的两层之间,下层为上层提供服务,同时上层使用下层提供的服务。


OSI参考模型的各层功能

  • (1)物理层
  • OSI参考模型的最低层,建立在通信介质基础上,实现设备之间的物理接口,以便透明地传送“比特”流。物理层传输的单位是比特(Bit) ,即0和1,也就是最基本的电信号或光信号,是最基本的物理传输特征。物理层标准要给出关于物理接口的机械、电气、功能和规程特性,以便于不同的制造厂家既能够根据公认的标准各自独立地制造设备,又能使各个厂家的产品能够相互兼容。
  • (2)数据链路层
  • 提供数据的流量控制检测和纠正物理链路产生的差错。
  • 在物理层提供比特流传输服务的基础上,数据链路层(Data Link Layer )通过在通信的实体之间建立数据链路连接,传送以“帧”为单位的数据,使有差错的物理线路变成无差错的数据链路,保证点到点可靠的数据传输。
  • (3)网络层
  • 负责信息寻址,将逻辑地址和名字转换为物理地址。
  • 是OSI参考模型中的第三层,它建立在数据链路层所提供的两个相邻节点间数据帧的传送功能之上,将数据从源端经过若干中间节点传送到目的端。
  • (4)传输层
  • 传输层关心的主要问题是建立、维护和拆除传输连接。
  • 主要目的是向用户提供无差错可靠的端到端(end-to-end )服务,透明地传送报文,提供端到端的差错恢复和流量控制。由于它向高层屏蔽了下层数据通信的细节,因而是计算机通信体系结构中最关键的一层。
  • (5)会话层
  • 就像它的名字一样,会话谣(Session Layer )实现建立管理和终止应用程序进程之间的会话和数据交换,即指通信双方一次完整的信息交互,负责发起、维护、终止应用程序之间的通信(会话)。
  • 会话层协议涉及传输方式(半双工、全双工)、会话质量(传输延迟、吞吐量等)等方面的标准。
  • (6)表示层
  • 表示层(Presentation Layer )保证一个系统应用层发出的信息能被另一个系统的应用层读出,即规定了计算机之间交换数据的格式。
  • 负责数据格式的转换、压缩与解压缩、加密与解密。
  • (7) 应用层
  • 应用层(Application Layer )是OSI参考模型中最靠近用户的一层,是应用程序访问网络服务的接C ],它为用户的应用程序提供网络服务,这些应用程序包括电子数据表格程序、字处理程序和银行终端程序等。
  • 应用层的协议很多,如支持万维网的HTTP协议,支持电子邮件的SMTP协议,支持文件传输的FTP协议等等。

OSI参考模型的优点

  • (1)、分工合作,责任明确。
  • 性质相似的工作划分在同一层,性质相异的工作则划分到不同层。如此一来,每一层所负责的工作范围,都区分得很清楚,彼此不会重叠。万一出了问题,很容易判断是哪一层没做好,就应该先改善该层的工作,不至于无从着手。 &#8195
  • (2)、对等交谈
  • 对等是指所处的层级相同,对等交谈意指同一层找同一层谈,例如:第3层找第3层谈、第4层找第4层谈…依此类推。所以某一方的第N层只与对方的第N层交谈,是否收到、解读自己所送出的信息即可,完全不必关心对方的第N-1层或第N+1层会如何做,因为那是由一方的第N-1层与第N+1层来处理。
  • 双方以对等身份交谈是常用的规则,这样的最大好处是简化了各层所负责的事情。因此,通信协议是对等个体通信时的一切约定。
  • (3)、逐层处理,层层负责
  • 既然层次分得很清楚,处理事情时当然应该按部就班,逐层处理,决不允许越过上一层,或是越过下一层。因此,第N层收到数据后,一定先把数据进行处理,才会将数据向上传送给第N+1层,如果收到第N+1层传下来的数据,也是处理无误后才向下传给第N-1层。任何一层收到数据时,都可以相信上一层或下一层已经做完它们该做的事,层级的多少还要考虑效率与实际操作的难易,并非层数越多越好。

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