OSI模型

OSI(Open System Interconnect)即开放式系统互联,由国际标准化组织(ISO)制定,该模型是一种层次结构,从底层到高层分别为:物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层和应用层。

1.物理层。

    物理层是OSI分层结构体系中最基础的一层,直接面向实际承担数据传输的物理媒体,并在物理媒体之上为上一层(数据链路层)提供一个传输原始比特流的物理连接,传输单位为比特,它直接接收和发送一串比特流,而不考虑信息的意义以及结构。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备,为数据传输提供可靠的环境。

2.数据链路层。

    在物理层提供的服务基础上,传输以“帧”(由一堆数据组合成的数据块)为单位的数据包,使传输中发生差错后只将有错的有限数据进行重发(检验码),由交换机和网桥实现。数据链路层提供相邻节点间透明、可靠的信息传输服务,包括定义物理地址,数据帧的封装,控制帧在物理信道上的传输,处理传输差错,调节发送速率(与接收方相匹配),在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放的管理。

3.网络层。

    网络层主要完成源主机到目的主机传输路径的选择,即路由。其在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若直干个中间节点传送到目的端,从而向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务。其传输单位为数据包。

4.传输层。

    传输层为数据可靠传输进行细节上的处理,是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次,具有缓冲作用。传输层对回话层等高三层提供可靠的传输服务,对网络层提供可靠的目的地站点信息。其所传输的数据单元为数据段,由软件实现,通常是操作系统的一部分。

5.会话层。

    会话层主要解决面向用户的功能,包括负责建立,管理,终止两个应用系统之间的会话。可以简单地将其理解成两台计算机中程序之间的逻辑通信线路的建立,管理以及终止。

6.表示层

    表示层向应用进程提供信息表示方式,使不同表示方式的系统之间能进行通信。其主要完成数据的编码,解码,加密,解密,解压缩,压缩等工作,保证一个系统的应用层发出的信息能被另一个系统的应用层读出。

7.应用层。

    应用层是用户与网络的接口,为应用程序提供服务以保证通信,但不是进行通信的应用程序本身。应用层作为开放系统的最高层,直接为应用进程提供服务的。

### ### 一、OSI 模型概述 OSI(Open Systems Interconnection)模型是一个由国际标准化组织(ISO)制定的概念框架,旨在描述网络通信的工作方式。这一模型将网络通信分为七个层次,每一层都有特定的功能和职责[^4]。通过分层设计,OSI 模型不仅简化了复杂的技术问题,还促进了不同厂商设备间的互操作性。 --- ### ### 二、OSI 模型七层结构及其功能 #### #### 1. 应用层(Application Layer) 应用层是最接近用户的层级,负责直接与应用程序交互。其主要功能包括文件传输、电子邮件服务、虚拟终端访问等。典型协议有 HTTP、FTP 和 SMTP 等[^3]。 - 提供用户界面和服务接口。 - 负责建立进程间通信的逻辑连接。 - 实现身份验证、隐私保护等功能。 #### #### 2. 表示层(Presentation Layer) 表示层位于应用层之下,主要用于数据格式化、加密和压缩等工作。它的核心目标是确保发送方的数据可以被接收方正确解读。 - 数据编码转换(如 ASCII 至 Unicode)。 - 加密解密操作以保障信息安全。 - 图像音频视频流媒体处理。 #### #### 3. 会话层(Session Layer) 会话层管理两台主机之间的对话或会话,创建、维持和终止这些会话。它还能同步数据传输并恢复因错误中断的操作。 - 控制多个请求序列化的顺序。 - 支持全双工半双工单工通讯模式切换。 - 处理会话期间发生的异常事件。 #### #### 4. 传输层(Transport Layer) 传输层作为承上启下的关键环节,承担着可靠交付的任务。它通过分割大块消息成较小单元包,并重新组装它们来完成任务;同时执行流量控制及拥塞避免策略[^2]。 - TCP 协议提供面向连接的服务保证可靠性。 - UDP 属无连接轻量化选项适合实时应用场景。 - 错误检测纠正机制提升整体服务质量。 #### #### 5. 网络层(Network Layer) 网络层关注的是路由选择以及 IP 地址分配等问题。它是决定最佳路径让数据包抵达目的地的核心所在[^1]。 - 寻找最优线路转发信息给下一跳节点。 - 维护邻居表更新拓扑变化状态记录。 - 解决跨网段寻址难题实现异构网络互通。 #### #### 6. 数据链路层(Data Link Layer) 数据链路层专注于同一物理介质上的相邻节点之间帧级别的交换活动。MAC 子层定义了访问媒介的方法,LLC 子层则封装高层协议头部以便适配底层特性[^1]。 - 差错校验发现丢弃损坏帧项。 - 流水线调控防止过载溢出情形出现。 - MAC 地址绑定确认唯一标识符有效性。 #### #### 7. 物理层(Physical Layer) 物理层处于最低级别,涉及比特流的实际电气信号表现形式。无论是电缆还是无线信道都属于这个范畴内的讨论主题[^1]。 - 定义电压电流脉冲幅度宽度等参数指标。 - 规范接头形状针脚布局机械属性方面内容。 - 描述时钟同步方法保持收发双方一致节奏步调。 --- ### ### 三、总结 OSI 模型的七大层次各自分工明确又紧密协作共同构成了现代计算机网络体系的基础架构。尽管实际部署中可能更多采用更精简实用的 TCP/IP 模型,但掌握 OSI 模型对于深刻理解网络原理仍然具有重要意义[^4]。 ```python # Python 示例:模拟简单 OSI 层次划分 class OsiLayer: def __init__(self, name): self.name = name def process(self, data): print(f"{self.name} processing {data}") def simulate_osi(data): layers = [ OsiLayer("Physical"), OsiLayer("DataLink"), OsiLayer("Network"), OsiLayer("Transport"), OsiLayer("Session"), OsiLayer("Presentation"), OsiLayer("Application") ] for layer in reversed(layers): # 自顶向下逐层传递数据 layer.process(data) simulate_osi("Sample Data Packet") # 输出各层处理日志 ``` ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值