OSI七层模型

最新推荐文章于 2024-07-31 01:47:50 发布

peter_cloud

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OSI（Open system Interconnection）模型，是一种被提取抽象出来的系统通信模型。OSI的中文意识是“开放式系统互联”模型，是一个描述两个或者多个系统间如何交流通信的通用模型。

OSI的七层模型包括：应用层、表示层、回话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。其中上三层与应用相关，所以可以统称为应用层。下四层属于网络通信方面的。

TCP/IP 四层模型：说的OSI的七层模型，我们不得不提一下TCP/IP的四层网络模型。应用层、传输层、网络层、物理链路层。

OSI参考模型具有以下特点：

（1）提供了控制互连系统交互规则的标准框架，定义了一种抽象结构，而非具体实现的描述。

（2）描述了实现异构系统互连的分层结构，规定同等层实体（指能发送和接收信息的软件和设备，例如终端、程序、数据库系统、电子邮件系统等）之间的通信由该层的协议进行管理和实现。

（3）规定每层只完成所定义的功能，修改本层的功能对其他层无影响，并定义了相邻层之间的接口。

（4）规定直接的数据传输在最低层（物理层）实现。

（5）通信网只涉及第1层到第3层，例如路由器涉及网络层，网桥涉及数据链路层、中继器涉及物理层，网关则涉及第4层至第7层，属于高层协议转换设备。

（6）ISO/ISO分层模块化/结构化的网络设计思想，完整而清晰明了，对计算机网络和其他网络的发展具有十分重要的指导意义。

（7）ISD/ISO网络体系结构具有开放性，所谓“开放”是指任何遵守该参考模型和有关标准的系统之间都能进行互连。

下面说明一下七层中每层的作用及一些我们应该思考的问题：

比如说TCP/IP在七层中哪一层? 数据传输是怎么分片的？MTU是作用在哪一层的，带着这些问题我们来看看每层的作用。

应用层：

应用层是OSI的最上层。应用层不是由计算机上的应用软件组成的，而是为应用程序提供的网络编程API接口。应用层的功能一般包括标识通信伙伴、定义资源的可用性和同步通信。因为可能丢失通信伙伴，应用层必须为传输数据的应用子程序定义通信伙伴的标识和可用性。定义资源可用性时，应用层为了请求通信而必须判定是否有足够的网络资源。在同步通信中，所有应用程序之间的通信都需要应用层的协同操作。

表示层：

表示层是为应用层提供数据的描述，包括数据编码和转化。目的是为了一个系统应用发出的信息在另外的系统应用中解析和识别。表示层的编码和转化模式包括公用数据表示格式、性能转化表示格式、公用数据压缩模式和公用数据加密模式。

会话层：

会话层是建立一种会话交互机制。建立、管理和终止表示层与实体之间的通信会话。通信会话包括发生在不同网络应用层之间的服务请求和服务应答，这些请求与应答通过会话层的协议实现。它还包括创建检查点，使通信发生中断的时候可以返回到以前的一个状态。

传输层：

传输层向高层提供可靠的端对端数据流服务。所以TCP/IP协议就在这一层。TCP在这一层会将数据进行MSS切片传递给网络层。传输层的功能一般包括流控、多路传输、虚电路管理及差错校验和恢复。流控管理设备之间的数据传输，确保传输设备不发送比接收设备处理能力大的数据；多路传输使得多个应用程序的数据可以传输到一个物理链路上；虚电路由传输层建立、维护和终止；差错校验包括为检测传输错误而建立的各种不同结构；而差错恢复包括所采取的行动（如请求数据重发），以便解决发生的任何错误。

网络层：

网络层主要负责IP的路径选择和路由。IP路由器就工作在网络层。

数据链路层：

通过实际的物理链路控制数据的传输。数据链路层调用物理层的接口，将数据帧传递给物理层进行传输。MTU就在数据链路层，所以数据链路层其实会对传输数据再次进行封装的。不同的数据链路层定义了不同的网络和协议特征，其中包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。物理编址（相对应的是网络编址）定义了设备在数据链路层的编址方式；网络拓扑结构定义了设备的物理连接方式，如总线拓扑结构和环拓扑结构；错误校验向发生传输错误的上层协议告警；数据帧序列重新整理并传输除序列以外的帧；流控可能延缓数据的传输，以使接收设备不会因为在某一时刻接收到超过其处理能力的信息流而崩溃。数据链路层实际上由两个独立的部分组成，介质存取控制（Media Access Control,MAC）和逻辑链路控制层（Logical Link Control,LLC）。MAC描述在共享介质环境中如何进行站的调度、发生和接收数据。MAC确保信息跨链路的可靠传输，对数据传输进行同步，识别错误和控制数据的流向。一般地讲，MAC只在共享介质环境中才是重要的，只有在共享介质环境中多个节点才能连接到同一传输介质上。IEEE MAC规则定义了地址，以标识数据链路层中的多个设备。逻辑链路控制子层管理单一网络链路上的设备间的通信，IEEE 802.2标准定义了LLC。LLC支持无连接服务和面向连接的服务。在数据链路层的信息帧中定义了许多域。这些域使得多种高层协议可以共享一个物理数据链路。