OSI七层参考模型

Posted 2020-12-10 ananing

OSI概述

• OSI的概念

  • Open System Interconnect开放系统互连参考模型，是由ISO（国际标准化组织）定义的。它是个灵活的、稳健的和可互操作的模型，并不是协议，而是一个伟大的模型。常用来分析和设计网络体系结构。

• OSI的概念

  • 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。

一、OSI参考模型

 

 

 

应用层	系统应用接口
表示层	进行数据格式的转换，以确保一个系统生成的应用层数据能够被另外一个系统的应用层所识别和理解
会话层	在通信双方之间建立、管理和终止会话
传输层	建立、维护和取消一次端到端的数据传输过程，控制传输节奏的快慢，调整数据的排序等等
网络层	定义逻辑地址；实现数据从源到目的地的转发过程
数据链路层	将分组数据封装成帧；在数据链路上实现数据的点到点、或点到多点方式的直接通信；差错检测
物理层	在媒介上传输比特流；提供机械的和电气的规约

特点：

1. OSI模型每层都有自己的功能集

2. 层与层之间相互独立又相互依靠

3. 上层依赖于下层，下层为上层提供服务

1）应用层

• 为应用软件提供接口，使应用程序能够使用网络服务

• 常见的应用层协议：

  • http(80)、ftp(20/21)、smtp(25)、pop3(110)、telnet(23)、dns(53)等

2）表示层

• 数据的解码和编码

• 数据的加密和解密

• 数据的压缩和解压

• 常见的标准如：

  • ASCII

  • JPEG

  • ... ...

3）会话层

• 负责建立、管理和终止表示层实体之间的会话连接

• 在设备或节点之间提供会话控制

• 它在系统之间协调通信过程

4）传输层

• 负责将来自上层应用程序的数据进行分段和重组，并将它们组合为同样的数据流形式。

• 提供端到端的数据传输服务

• 工作在传输层的协议：

  • TCP

  • UDP

5）网络层

• 工作在传输层的协议：

• 分组寻址，负责将分组数据从源端传输到目的端

• 路由选择、维护路由表

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设备：路由器（Router）

• 维护路由表，维护路由信息

• 路由发现及路径选择

• 数据转发

• 隔绝广播

• 广域网接入、地址转换及特定的安全功能

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逻辑地址：IP地址

IP地址用于在一个IP网络中标识一个节点或者一个设备的接口，同时也用于数据包在网络中的寻址。

 

 

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路由（Routing）

 

 

6）数据链路层

• 在不可靠的物理链路上，提供可靠的数据传输服务，把帧从一跳（节点）移动到另一跳（节点）

• 组帧、物理编址、流量控制、差错控制、接入控制

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介绍

• 数据链路层在物理层基础上向网络层提供服务。

• 数据链路层在物理链路上提供可靠的数据传输。

• 局域网的数据链路层协议有以太网、令牌环网等。

• 广域网数据链路层协议有PPP、HDLC、Frame Relay等。

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以太网二层逻辑地址：MAC地址

 

 

MAC（Media Access Control）地址，意译为媒体访问控制，或称为物理地址、硬件地址，用来定义网络设备的位置。

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设备：交换机（Switch）

• 交换机每个端口是一个冲突域。

• 整台交换机属于一个广播域。

• 交换机基于MAC进行寻址。

7）物理层

• 定义接口和媒体的物理特性

• 定义比特的表示、数据传输速率、信号的传输模式（单工、半双工、全双工）

• 定义网络物理拓扑（网状、星型、环型、总线型等拓扑结构）

• 负责把逐个的比特从一跳（结点）移动到另一跳（结点）。

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物理层标准规定了信号、连接器和电缆要求。

• 接口连接器：

 

 

• 5类双绞线的线序

 

 

• 光纤接头

FC－PC型光尾纤接头外形图	ST-PC型光尾纤接头外形图
SC－PC型光尾纤接头外形图	FC/PC－SC/PC型光尾纤外形图

• 设备：Hub集线器

  • 整台设备在同一个冲突域 (collision domain)。

  • 整台设备都在同一个广播域( broadcast domain)。

  • 设备共享带宽。

二、借助OSI模型理解数据传输过程

 

 

1）借助OSI模型理解数据传输过程（封装）

 

 

2）借助OSI模型理解数据传输过程（解封装）