老头子的博客  2018年07月23日 星期一

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ISO/OSI七层模型

1、概述

OSI(Open System Interconnection),开放式系统互联参考模型 。是一个逻辑上的定义,一个规范,它把网络协议从逻辑上分为了7层。每一层都有相关、相对应的物理设备,比如常规的路由器是三层交换设备,常规的交换机是 二层交换设备。OSI七层模型是一种框架性的设计方法 ,建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题,其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输。它的最大优点是将服务、接口和 协议这三个概念明确地区分开来,通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯。

物理层→数据链路层→网络层→传输层→会话层→表示层→应用层

2、数据传输过程

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3、各层的主要功能

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物理层


Physical Layer,是OSI参考模型的最低层或第一层。该层包括物理连网媒介,如电缆连线连接器。物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。在你的PC上插入网络接口卡,你就建立了计算机连网的基础。换言之,你提供了一个物理层。尽管物理层不提供纠错服务,但它能够设定数据传输速率并监测数据出错率。网络物理问题,如电线断开,将影响物理层。用户要传递信息就要利用一些物理媒体,如双绞线、同轴电缆等,但具体的物理媒体并不在OSI的7层之内。


数据链路层

Datalink Layer,OSI参考模型的第二层,它控制网络层物理层之间的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。数据链路层的功能独立于网络和它的节点和所采用的物理层类型,它也不关心是否正在运行Word 、Excel或使用Internet 。有一些连接设备,如交换机,由于它们要对帧解码并使用帧信息将数据发送到正确的接收方,所以它们是工作在数据链路层的。

数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括:物理地址寻址、数据的成帧流量控制、数据的检错、重发等。

数据链路层协议的代表包括

SDLC:同步数据链路控制(SDLC)协议是一种 IBM数据链路层协议,适用于系统网络体系结构(SNA)

HDLC高级数据链路控制(High-Level Data Link Control或简称HDLC),是一个在同步网上传输 数据、面向比特的数据链路层协议,它是由国际标准化组织(ISO)根据IBM公司的SDLC(Synchronous Data Link Control)协议扩展开发而成的。

PPP:Point to Point Protocol,点对点协议(PPP)为在点对点连接上传输多协议数据包提供了一个标准方法。PPP 最初设计是为两个对等节点之间的 IP 流量传输提供一种封装协议。在 TCP-IP 协议集中它是一种用来同步调制连接的数据链路层协议(OSI 模式中的第二层)

STP帧中继等。


网络层

Network Layer,OSI参考模型的第三层。其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址,并决定如何将数据从发送方路由到接收方。网络层通过综合考虑发送优先权、网络拥塞程度、服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中节点A 到另一个网络中节点B 的最佳路径。由于网络层处理,并智能指导数据传送路由器连接网络各段,所以路由器属于网络层。在网络中,“路由”是基于编址方案、使用模式以及可达性来指引数据的发送。


传输层

Transport Layer,OSI参考模型的第四层。传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。除此之外,传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割。例如,以太网无法接收大于1500字节(Byte)的数据包。发送方节点的传输层将数据分割成较小的数据片,同时对每一数据片安排一序列号,以便数据到达接收方节点的传输层时,能以正确的顺序重组。该过程即被称为排序。

工作在传输层的一种服务是TCP/IP协议套中的TCP(传输控制协议),另一项传输层服务是IPX/SPX协议集的SPX(序列包交换)。


会话层

Session Layer,OSI参考模型的第五层。负责在网络中的两节点之间建立、维持和终止通信。 会话层的功能包括:建立通信链接,保持会话过程通信链接的畅通,同步两个节点之间的对话,决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。你可能常常听到有人把会话层称作网络通信的“交通警察”。


表示层

Presentation Layer,OSI参考模型中的第六层。应用程序和网络之间的翻译官,在表示层,数据将按照网络能理解的方案进行格式化;这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同。

表示层管理数据的解密与加密,如系统口令的处理。例如:在Internet上查询你银行账户,使用的即是一种安全连接。你的账户数据在发送前被加密,在网络的另一端,表示层将对接收到的数据解密。除此之外,表示层协议还对图片和文件格式信息进行解码和编码。


应用层

Application Layer,OSI参考模型中的最高层,即第七层。应用层也称为应用实体(AE),它由若干个特定应用服务元素(SASE)和一个或多个公共应用服务元素(CASE)组成。每个SASE提供特定的应用服务,例如文件运输访问和管理(FTAM)、电子文电处理(MHS)、虚拟终端协议(VAP)等。CASE提供一组公共的应用服务,例如联系控制服务元素(ACSE)、可靠运输服务元素(RTSE)和远程操作服务元素(ROSE)等。主要负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务。术语“应用层”并不是指运行在网络上的某个特别应用程序 ,应用层提供的服务包括文件传输、文件管理以及电子邮件的信息处理。




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