OSI

OSI的来源

OSI(Open System Interconnection)开方式系统互联,国际标准化(ISO)组织制定了OSI模型,该模型定义了不同计算机的互联标准,是设计和描述计算机网络通信的基本框架。

OSI 七层模型

OSI定义了网络互联的七层框架,分别为:物理层、数据链路层、网路层、传输层、会话层、表现层、应用层。即OSI开放互联系统参考模型,如下图所示:

OSI七层模型

OSI模型每层的作用

应用层:OSI模型第七层(APDU,应用协议数据单元),OSI模型中最靠近用户使用的层面,是为计算机用户提供应用接口,为用户提供各种网络服务,常见的OSI应用层网络服务协议有:WWW、HTTP、HTTPS、FTP、SMTP、POP3、DNS、NFS、Telnet等。

表示层:OSI模型第六层(PPDU,表示协议数据单元),表示层提供各种用于应用层数据的编码和转换功能,确保一个系统的应用层发送的数据能被另外一个系认的应用层识别。数据的压缩和加密也是表现层可提供的众多转换功能之一。
常见的表示层协议有:JPEG、MPEG、ASII等

会话层:OSI模型第五层(SPDU,会话协议数据单元),会话层负责建立、管理和终止表示层实体之间的通信会话,该层的通信由不同的设备中的应用程序之间的服务请求和响应组成。
常见的会话层协议有:RPC、NFS、SQL、NETBIOS等

传输层:OSI模型第四层(Segment,段),传输层建立了主机的端对端的链接,传输层的作用就是上层协议提供端对端的可靠透明的数据传输服务,包括处理差错控制和流量口控制等问题。该层向高层屏蔽了下层数据的通信细节,使高层用户看到的只是两个传输实体之间的一条主机到主机的,可由用户控制和设定的可靠数据通路,常说的端口号就是这里面的端对端的端。
传输层常用协议:TCP、UDP、IPX/SPX

网络层:OSI模型第三层(Package,包),网络层通过IP寻址来建立两个节点之间的连接,为源端传来的分组(数据包)选择合适的路由和交换节点,正确无误的按照地址传送给目的端的运输层,,也就是常说的IP层。IP协议是Internet的基础。
网络的常用协议:IP、ARP、ICMP等

数据链路层:OSI模型第二层(Frame,帧),数据链路层将比特组合成字节,再将字节组合成帧,使用链路层地址(以太网使用MAC地址)来访问介质,进行差错检测。
数据链路层又分为两个子层:逻辑链路控制子层(LLC)和媒体访问控制子层(MAC)。LLC层定义了一些字段使上层协议能够共享数据链路层,实际上LLC子层并非必须;MAC子层处理CSMA/CD算法,数据出错校验,成帧等。

物理层:OSI模型第一层,数据传输的信号实际上是通过物理层实现的,通过物理介质传输比特流,物理层规定了数据传输时的电平、速度和电缆针脚。物理层常见的设备有集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆等。

通信特点

对等通信,为了使数据分组从源传送到目的地,源端OSI模型的每一层都必须和目的地端的对等层进行通信,这种通信方式为对等层通信,在每一层通信的过程中,使用本层自己协议进行通信。

OSI点对点通信模型

TCP/IP 五层模型

TCP/IP 五层模型整合了OSI七层模型,其中TCP/IP五层协议和OSI七层协议对应的关系如下图所示:

TCP/IP五层模型

每一层都工作着不同的设备,比如我们的计算机上面的网口RJ45就是在物理层,因为它是直接和计算机的硬件设备连接的,而我们使用的交换机工作在数据链路层,一般的路由器则是工作在网络层,实际设备可以参考下图:

TCP/IP各层的硬件设备

每一层的硬件设备不同,实现的协议也不同,即每一层的服务也不同,下图列出了每层的主要协议。

TCP/IP五层模型对应的协议

参考文章:
1. OSI七层模型与TCP/IP五层模型
2. TCP/IP四层协议模型与ISO七层模型
3. HCNA-HNTD——传输介质简介
4. HCNA-HNTD——以太网帧结构

待续

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