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OSI七层模型

OSI(Open System Interconnection),开放式系统互联参考模型,是国际标准化组织(ISO)提出的为了解决不同体系结构的网络互联问题的标准框架,简称OSI。

OSI把网络通信的工作分为7层,它们由低到高分别是物理层(Physical Layer),数据链路层(Data Link Layer),网络层(Network Layer),传输层(Transport Layer),会话层(Session Layer),表示层(Presentation Layer)和应用层(Application Layer)。上面三层定义了中断系统中的应用程序将被彼此通信,以及如何与用户通信,下面四层定义了怎样进行端到端的数据传输。每层完成一定的功能,每层都直接为其上层提供服务,并且所有层次都互相支持,而网络通信则可以自上而下(在发送端)或者自下而上(在接收端)双向进行。

1. 物理层 - Network Layer
物理层定义了所有电子及物理设备的规范。其中特别定义了设备与物理媒介之间的关系,这包括了针脚、电压、线缆规范、集线器、中继器、网卡、主机适配器以及其他的设备的设计定义。物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接,以及它们的机械、电气、功能和规程特性。如规定使用电缆和接头的类型、传送信号的电压等。在这一层,数据还没有被组织,仅作为原始的位流或电气电压处理。这一层数据的单位称为比特(bit)。

物理层协议定义的代表包括:EIA/TIARS-232、EIA/TIARS-449、V.35、RJ-45等。

2. 数据链路层 - Data Link Layer
首先数据链路层的功能在于管理第一层的比特数据,且定义了如何让格式化数据以进行传输,以及如何让控制对物理介质的访问,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。这一层数据的单位称为帧(frame)。

数据链路层协议定义的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。

3. 网络层 - Network layer
网络层的作用是决定选择合适的网间路由和交换结点,将发送方的数据传到接收方。网络层将解封装数据链路层收到的帧,提取数据包,包中封装有网络层包头,其中含有逻辑地址信息-源站点和目的站点地址的网络地址。有关路由的一切事情都在第3层处理。地址解析和路由是3层的重要目的。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。这一层数据的单位称为数据包(packet)。

网络层协议定义的代表包括:IP、IPX、OSPF等。

4. 传输层 - Transport layer
传输层负责获取全部信息,它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。传输层为上层提供端到端(最终用户到最终用户)的透明的、可靠的数据传输服务,主要用于控制数据流量,并且进行调试及错误处理,以确保通信顺利。这一层数据的单位称为数据段(segment)。

传输层协议定义的代表包括:TCP、UDP、SPX等。

5. 会话层 - Session layer
会话层用于为通信双方制定通信方式,通过传输层(端口号:传输端口与接收端口)建立数据传输的通路,并创建、维持、注销会话(双方通信)。

6. 表示层 - Presentation layer
表示层能为不同的客户端提供数据和信息的语法转换内码,使系统能解读成正确的数据,可确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取,同时,也能提供压缩、解压缩、加密和解密等工作。

7. 应用层 - Application layer
应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。应用层常见的协议有: HTTP,HTTPS,FTP,TELNET,SSH,SMTP,POP3等。