OSI(开放式系统互连参考模型Open System Interconnection)

OSI

网络：连接设备（路由器/交换机等）将终端设备（电脑/平板/手机等）通过传输介质（有线/无线）连接起来，进行数据的交互

OSI：定义数据产生过程的标准格式，不同的系统不同的软件在产生数据时定义了统一的标准

OSI将数据的产生分为了七层，提出了分层思想

分层：不同层有不同的功能，集合起来定义了数据的产生过程

分层优点：

• 降低了层与层之间关联性，减少了某些层协议对其他层的影响
• 各个层清楚自己的目标并相互之间独立，方便后期优化和改进
• 方便理解和学习

第七层 应用层

        接受用户的信息，人机交互的接口

        常见协议：FTP、‌HTTP、‌SMTP

第六层 表示层

        将逻辑语言（软件语言）转化为机器语言（二进制语言），并翻译（数据的编码解码，数据的加密和解密，数据的压缩和解压缩）

语言的分类：

• 自然语言（人与人之间交流使用的语言）
• 软件语言（编码语言）
• 机器语言（二进制语言）

第五层 会话层

管理（建立、维持、终止）通信，针对每一种传输的数据创建一条数据虚链接

第七层、第六层和第五层组成控制层面

第四层 传输层

定义数据传输方式，在数据层面区分不同流量

数据传输方式分为两种：可靠传输（TCP）不可靠传输（UDP）

常见协议：TCP、UDP

TCP（Transportation Control Protocol）：传输控制协议，是一种面向连接的可靠传输

保证可靠性：确认机制，重传输机制

面向连接：是在传递数据之前进行协商，确保数据在后续的发送过程中双方能发送和发送到数据

保证面向连接：TCP三次握手机制

TCP会话断开机制：四次断开

TCP主要应用环境：web浏览器、电子邮件、FTP等协议

UDP数据特点：1）大流量 2）同步性要求高 3）对数据流失不敏感

UDP（User Data Protocol）用户数据报协议，是一种非面向连接的不可靠传输

特点：1）无连接（不需要三次握手）2）不可靠传输（尽力为之，能行行，不行拉倒） 3）简单  4）低开销

UDP主要使用环境：视频流、IP语音（VOIP）

MTU：最大传输单元 默认为1500字节

PDU：协议数据单元，数据在不同层的表现形式

4层PDU：segment 数据段

区分流量：通过传输层端口号进行区分（不同端口号代表不同的流量）

端口号范围：0~65535

端口号分类：

        1）静态端口号（也称知名端口号） 1~1023

        2）动态端口号 1024~65535

静态端口：每个端口号定义了特定的服务（流量） 静态端口特点：端口号与流量之间存在一一对应且绑定的关系

动态端口：大多数服务使用随机端口号进行区分 动态端口特点：端口号与流量之间存在一一对应的关系

第三层 网络层

编址 寻址（路由）
常见协议：ICMP、IPX、IPV4、IPV6
三层数据称为packet（数据包）

编址协议：IPV4、IPV6、IPX、Appletalk等

IPV4（Internet Protocol Version 4）：互联网协议版本4，采用了32个二进制进行标识

组成方式：32个二进制

书写方式：点分十进制

完整的IP地址：IP地址部分 + 网络掩码

IP地址：32个二进制，由0和1组成

网络掩码：32个二进制，连续的1和连续的0组成，连续的1代表网络位，联系的0代表主机位

IP地址分类：

A类地址：第一位固定为0

0XXX XXXX 范围: 0 ~ 127(1~126),网络掩码：255.0.0.0

B类地址：前两位固定为10

10XX XXXX 范围：128 ~191，网络掩码：255.255.0.0

C类地址：前三位固定为110

110X XXXXX 范围：192 ~ 223，网络掩码：255.255.255.0

D类地址：前四位固定为1110

1110 XXXX 范围： 224 ~ 239，组播地址，无掩码

E类地址：前四位固定为1111

1111 XXXX 范围：240 ~ 255，科研地址

• A B C 类地址为单播地址
• D类地址为组播地址
• E为保留地址

第二层 网络链路层

针对不同的传输介质定义不同的二层封装
二层数据称为frame（数据帧）

数据链路层分为两个子层

1. 逻辑链路控制子层（标识上层使用了何种协议，相当于2.5层）
2. 介质访问控制子层（二层进行地址的识别）

数据链路层的功能： 组帧、物理编址、流量控制、差错控制、接入控制

MAC地址介绍：，又称为物理地址、硬件地址、烧录地址  48个二进制构成，书写方式：减分或者点分十六进制标识

减分十六进制书写：60-F2-62-3C-E3-53

点分十六进制书写：60F2.623C.E353

构成：

• 前24位：OUI（统一资源标识符），也称为厂商ID
• 后24位：interface ID（接口标识符），也称为产品ID

第一层 物理层

将二层的数据帧转换为物理传输介质中比特流。

四层、三层、二层、一层组成数据层面

总结：OSI模型定义了软件产生数据的过程