OSI 七层模型 | TCP/IP 四层模型

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OSI 参考模型（七层模型）

BeretSEC 于 2020-04-02 15:54:37 发布

OSI 的概念

七层模型，亦称 OSI（Open System Interconnection）。参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系，一般称为 OSI 参考模型或七层模型。

它是一个七层的、抽象的模型体，不仅包括一系列抽象的术语或概念，也包括具体的协议。

OSI 模型的目的

规范不同系统的互联标准，使两个不同的系统能够较容易的通信，而不 需要改变底层的硬件或软件的逻辑

OSI 模型的优点

• 将网络的通信过程划分为小一些、简单一些的部件，因此有助于各个部件 的开发、设计和故障排除

• 通过网络组件的标准化，允许多个供应商进行开发

• 通过定义在模型的每一层实现什么功能，鼓励产业的标准化

• 允许各种类型的网络硬件和软件相互通信

• 防止对某一层所做的改动影响到其他的层，这样就有利于开发

OSI 模型分为七层

OSI 把网络按照层次分为七层，由下到上分别为物理层、数据链路层、网 络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

OSI 模型的功能

应用层

应用层（Application Layer）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。

应用层为用户提供的服务和协议有：

文件服务、目录服务、文件传输服务（FTP）、远程登录服务（Telnet）、电子邮件服务（E-mail）、打印服务、安全服务、网络管理服务、数据库服务等。上述的各种网络服务由该层的不同应用协议和程序完成，不同的网络操作系统之间在功能、界面、实现技术、对硬件的支持、安全可靠性以及具有的各种应用程序接口等各个方面的差异是很大的。

应用层的主要功能如下：

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。

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。

表示层

表示层（Presentation Layer）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：

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。

数据的编码：

处理字符集和数字的转换。例如由于用户程序中的数据类型（整型或实型、有符号或无符号等）、用户标识等都可以有不同的表示方式，因此，在设备之间需要具有在不同字符集或格式之间转换的功能。

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。

数据的加密和解密：可以提高网络的安全性。

会话层

会话层（Session Layer）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。

用户可以按照半双工、单工和全双工的方式建立会话。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（介质访问控制子层）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（DN）就是一种网络上使用的远程地址例如：www.abc.com 就是一个域名。

会话层的具体功能如下：

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。例如提供单方向会话或双向同时会话，并管理会话中的发送顺序，以及会话所占用时间的长短。

会话流量控制：提供会话流量控制和交叉会话功能。

寻址：使用远程地址建立会话连接。l

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。会话控制和远程过程调用均属于这一层的功能。但应注意，此层检查的错误不是通信介质的错误，而是磁盘空间、打印机缺纸等类型的高级错误。

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。因此该层是通信子网和资源子网的接口和桥梁，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。该层常见的协议：TCP/IP 中的 TCP 协议、Novell 网络中的 SPX 协议和微软的 NetBIOS/NetBEUI 协议。

传输层提供会话层和网络层之间的传输服务，这种服务从会话层获得数据，并在必要时，对数据进行分割。然后，传输层将数据传递到网络层，并确保数据能正确无误地传送到网络层。因此，传输层负责提供两节点之间数据的可靠传送，当两节点的联系确定之后，传输层则负责监督工作。

传输层的主要功能如下：

传输连接管理：

提供建立、维护和拆除传输连接的功能。传输层在网络层的基础上为高层提供 “面向连接” 和 “面向无接连” 的两种服务。

处理传输差错：

提供可靠的 “面向连接” 和不太可靠的 “面向无连接” 的数据传输服务、差错控制和流量控制。在提供 “面向连接” 服务时，通过这一层传输的数据将由目标设备确认，如果在指定的时间内未收到确认信息，数据将被重发。

监控服务质量。

网络层

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