
- 外文名
- Open System Interconnect
- 简 称
- OSI/RM
- 应用学科
- 计算机、通信
- 中文名
- 开放系统互连参考模型
- 制定组织
- ISO,CCITT
-
2022-03-01 22:31:39
目录
一.什么是OSI参考模型
国际标准化组织(ISO)提出的网络体系结构模型,称为开放系统互连参考模型(OSI/RM),通常简称为OSI参考模型.OSI七层模型自下而上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层,应用层。低三层统称为通信子网,它是为了联网而附加的通信设备,完成数据的传输功能;高三层为资源子网,完成数据的处理功能。简记为:“低传输,高处理”。
二.七层网络数据传输模型
在应用层、会话层、表示层,数据以原本的形式进行传输,传输层为数据增添一个TCP的消息报文头,网络层再增添一个ip地址的报文的消息头,链路层添加一个以太信息,物理层将数据转为01二进制的电信号,这就是七层模型封包的过程。
7层模型解包的过程是封包的逆过程,物理层网卡的01电信号被转化为链路层的以太信息,在网络层解析ip地址,传输层分析处理TCP消息头,会话层建立socket连接,表示层将数据还原为text/png等格式,应用层向操作系统要信息。
三.各层的功能
1.物理层
意义——物理层实现在计算机网络中的各种硬件设备和传输介质上传输数据比特流,将比特从一个结点移到下一个节点;计算机网络的硬件设备与传输介质繁多,通信手段也有很多不同的方式,物理层为我们尽可能的屏蔽掉这些差异,使上层的数据链路层感受不到这些差异,数据链路层只需考虑本层的协议和服务如何完成
传输单位——比特
任务——透明的传输比特流
功能——在物理媒体上为数据段设备透明的传输原始比特流
物理层主要定义数据终端设备和数据通信设备的物理和逻辑连接方法,所以物理层协议也称为物理层接口标准。
物理层的接口标准
①EIA-232C
该接口详细定义了连接头、电缆长度、数据传输逻辑及编码方式等
https://baike.baidu.com/item/EIA-232%E6%8E%A5%E5%8F%A3%E6%A0%87%E5%87%86/9392957?fr=aladdin
②CCITT的X21
国际电话电报委员会规定的充电协议
2.数据链路层
提供介质访问和链路管理
传输单位——帧
任务——将网络层传来的IP数据报组装成帧
功能——成帧、差错控制、流量控制、传输管理
差错控制功能:由于外界噪声的干扰,原始的物理连接在传输比特流时可能发生错误。两个结点之间如果规定了数据链路层协议,那么就可以检出这些差错,然后把收到的错误信息丢弃,这就是差错控制功能
流量控制功能:在两个相邻结点之间传送数据时,由于两个结点性能的不同,可能结点A发送数据的速率会比结点B接收数据的速率快,如果不加控制,那么结点B就会丢弃很多来不及接收的正确数据,造成传输线路效率的下降。流量控制可以协调两个节点的速率,使结点A发送数据的速率正好是结点B可接收的速率
数据链路层协议
①PPP协议(点对点协议)
点对点的链路,目前使用最广泛的数据链路层协议PPP。用户使用拨号电话接入互联网时,用户计算机和ISP进行通信时使用的数据链路层协议就是PPP协议。
在使用电话线或者ISDN拨号上网时,首先用户向运营商的接入点拨打电话,电话接通后,输入用户名和密码进行登录操作。用户名和密码通过radius协议从RAS发送到认证服务器,认证服务器检验这些信息是否正确。当确认无误后,认证服务器会返回IP地址等配置信息,并将这些参数下发给用户。 用户的计算机根据这些信息配置IP地址等参数,完成TCP/IP收发网络包的准备工作。
PPP协议主要有三个组成部分:(1)一个将IP数据报封装到串行链路的方法(2)链路控制协议LCP(3)网络控制协议NCP
PPP协议的帧格式——PPP帧的首部和尾部分别为4个字段和2个字段。标志字段F=0x7E、地址字段A只能设置为0xff,实际上并不起作用。PPP是面向字节的,所有的PPP的帧的长度都是整数字节。
②HDLC协议(高级数据链路控制)
HDLC协议用于广域网的点对点连接,是一种常用并且比较简单的协议。HDLC面向比特实现透明传输, 在网络结点之间同步传输数据, HDLC不支持多协议。 HDLC设备以轮询时间间隔为周期,向链路上发送keepalive消息;5个周期内无法收到对方发出的收到对方发出的keepalive消息, HDLC设备就认为链路不可用;同一链路两端设备轮询的时间应该设置成相同的值 。
3.网络层
IP选址和路由选择
要在全球范围内把数以百万计的网络互联起来,并且能够互相通信,是一项非常复杂的任务,此时需要解决许多问题,比如不同的寻址方案、不同的网络接入机制、不同的差错处理方法、不同的路由选择机制等。用户的需求是多样的,没有一种单一的网络能适应所有用户的需求,网络层所要完成的任务之一就是实现异构网路的互联。所谓网络互联,是指将两个以上的计算机网络,通过一定的方法,用一种或多种通信处理设备(即中间设备) 相互连接起来,以构成更大的网络系统。中间设备又称中继系统或中间系统 。使用物理层或者数据链路层的中继系统时,从网络层的角度看,它仍然使用的是一个网络,一般并不称为 网路互联;因此网络互联通常是指用路由器进行网络互联和路由选择。使用虚拟互联网络的好处是当互联网上的主机进行通信时,就好像在一个网络上进行通信一样,而看不见互联的具体网络异构细节。
①ARP协议(地址解析协议)
使用ARP有以下情况:(1)发送方是主机,要把IP数据报发送到本网络上的另一个主机,这时用ARP协议找到目的主机的硬件地址
(2)发送方是主机,要把IP数据发送到另一个网路上的一个主机,这时用ARP找到本网络上的一个路由器的硬件地址,剩下的工作由这个路由器来完成
(3)ARP网络欺骗
②IP协议(网际协议)
网络层协议,提供的是简单灵活、无连接、尽最大努力交付的数据报服务;以及主机与主机之间的逻辑通信。IP协议目前使用的版本是IPV4和IPV6。IP协议的作用有:1.标识结点和链路——使用IP地址,唯一标识一个网络接口或一组网路接口;使用IP网络号,唯一标识一条链路
2.寻址和转发——路由器通过数据包的目的IP地址,将数据包转发到指定的网络接口
3.适应各种数据链路——根据不同的数据链路层协议类型,建立IP地址到链路层地址的映射关系;根据不同数据链路的MTU(最大传输单元),进行IP数据包的分片与重组。
4.传输层
建立、选址和维护端到端的连接
传输层用于建立端到端的连接。
①TCP协议的三次握手和四次挥手
简述:客户端和服务端有各自的ip地址,都有各自的应用进程,除了ip地址外,还需要端口号来保证应用进程不会发错。ip地址+端口号就形成了所谓的套接字socket,这就是握手的核心条件。客户端首先发给服务端一个SYN标识,SYN即(synchornization,同步),意思是客户端想和服务端进行数据的同步,在同步以后,就可以互发信息(TCP是全双工的);此外客户端还要向服务器发送一个SEQ信息,这个SEQ(sequence)是随机生成的,这是服务器判断累赘信息的依据;当服务器收到SYN以后,需要做出响应,他会把SYN和ACK同步开启,ACK表示acknowledgement,是确认的意思,SYN+ACK就是“确认同步”;客户端手打服务器的确认同步之后,自己也把ACK开启,并根据对方的确认号生成自己的序号.SYN,ACK,FIN这些标识,如果是1就开启,如果是0就关闭。
TCP连接的两个进程中的任何一个都能终止该连接,TCP连接释放的过程就称为四次挥手。想要断开链接的一方首先发送FIN和seq,对方收到后发送ACK表示确认,此时TCP处于半关闭状态;当没有数据要发送,就发一个FIN+ACK,想要断开的一方收到后再发一个ACK表示确认,等待2MSL后TCP将彻底断开。
为什么是握手三次?
面向连接的协议要做好两端的连接,需要三个报文确认连接的建立。可用性角度——如果只做两次握手,可以完成初始序号,但无法实现同步目标;防止旧的重复链接造成混乱,比如旧的SYN比新的SYN先到到服务器,三次握手可保证;四次握手也可以打成,但中间的两次可以合并成一次;
安全性角度——有效防止DDOS攻击
效率角度——四次握手也可以,但是三次效率更高
对于二次握手,服务器根本无法验证客户端真伪,对每个进来的连接都得分配连接资源,伪造的海量的SYN资源,很容易欺骗服务器,导致服务器开辟出大量的连接资源,很快导致服务器端的连接资源耗尽,等到合法连接申请到达的时候,服务器没有多余的资源,导致无法提供服务。
②TCP可靠传输
TCP的任务是在IP层不可靠的、尽力而为服务的基础上建立一种可靠的数据传输服务。TCP提供可靠数据传输服务保证接收方进程从缓存区读出的字节流与发送方的字节流完全一样。TCP使用了校验、序号、确认和重传机制来达成这一目的。
5.会话层
会话层主要用于管理网络设备的会话连接,具体细分为三个环节:1.建立会话:AB两台设备要通信,要建立一条会话供他们使用,在建立会话的过程中也会有身份验证,权限鉴定等环节;
2.保持会话:通信会话建立后,通信双方开始传递数据,当数据传递完成后,OSI会话层不一定会立刻将两者这条通信会话断开,它会根据应用程序和应用层的设置对该会话进行维护,在会话维持期间两者可以随时使用这条会话传输局;
3.断开会话:当应用程序或应用层规定的超时时间到期后,OSI会话层才会释放这条会话。或者A、B重启、关机、手动执行断开连接的操作时,OSI会话层也会将A、B之间的会话断开。①RPC协议(远程过程调用协议)
程序可以通过这个协议请求网络中的另一台计算机上某程序的服务而不需要知道网络细节。
目的:(1)调用非本机的方法(2)不同语言程序之间通讯(3)不了解底层通讯,像本地方法一样调用
②SSH协议(安全壳层协议)
主要用来通过命令行远程登录和操控服务器,协议默认端口为22。SSH使用通信的两端使用非对称加密的方法加密网络连接,然后用密码对用户的身份进行验证。
6.表示层
①HTTP协议(超文本传输协议)
在浏览器和服务器之间请求和响应的交互,必须遵循规定的格式和规则,这些格式和规则就是HTTP。因此HTTP有两类报文:请求报文(从web服务端向web服务器发起请求)和响应报文(从服务器对客户端请求的回答)。
用户单击鼠标后所发生的事情按照顺序如下:1.浏览器分析连接指向的URL;2.浏览器向DNS请求分析URL的IP地址;3.域名系统DNS解析出服务器的IP地址;4.浏览器与服务器建立TCP连接;5.浏览器发出HTTP请求;6.服务器通过http响应把文件发送给浏览器;7.TCP连接释放;8.浏览器解释文件,并将网页显示给用户
②FTP协议
因特网使用最广的文件传输协议。提供交互式的访问,允许用户指明文件的类型及格式,并允许文件具有存取权限。
7.应用层
OSI的应用层功能是为所有终端用户访问各种共享网络服务提供了高效的OSI模型数据流。应用层的主要技术包括处理错误和恢复、网络上的数据流并提供完整的网络流量。应用层还用于开发网络应用程序。
①SMTP协议(简单邮件传输协议)
具有连接建立——邮件传送——连接释放这三个阶段。
@POP3协议(邮件读取协议)
采用“拉”的通信方式,当用户读取邮件时,用户代理向服务器发出请求,拉取用户邮箱中的邮件。
更多相关内容 -
OSI七层模型各层分别有哪些协议及它们的功能
2020-08-09 21:30:04在互联网中实际使用的是TCP/IP参考模型。实际存在的协议主要包括在:物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。各协议也分别对应这5个层次而已。 -
OSI七层模型深入解析
2020-10-01 13:16:57OSI是开放性的通行系统互联参考模型,本文将就此详细介绍,需要了解更多的朋友可以参考下 -
网络运行的奥秘OSI七层模型动画
2021-06-11 13:39:29网络运行的奥秘OSI七层模型动画 -
OSI七层模型基础知识及各层常见应用.pdf
2021-10-30 15:51:03OSI七层模型基础知识及各层常见应用.pdf -
OSI七层模型详解
2021-08-17 11:19:37文章目录什么是OSI七层模型呢?各层功能简介以送信为例来理解这个模型第一层:物理层第二层:数据链路层第三层:网络层第四层:传输层第五层:会话层第六层:表示层第七层:应用层数据封装和解封装过程总结 什么是...什么是OSI七层模型呢?
其实互联网的本质就是一系列的网络协议,这个协议就叫OSI协议(一系列协议),按照功能不同,分工不同,人为的分层七层。实际上这个七层是不存在的。没有这七层的概念,只是人为的划分而已。区分出来的目的只是让你明白哪一层是干什么用的。
OSI七层模型:开放系统互连参考模型 (Open System Interconnect 简称OSI)是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型,为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架。
在七层模型中,每一层都提供一个特殊的网络功能。从网络功能的角度观察:下面4层(物理层、数据链路层、网络层和传输层)主要提供数据传输和交换功能,即以节点到节点之间的通信为主;第4层作为上下两部分的桥梁,是整个网络体系结构中最关键的部分;而上3层(会话层、表示层和应用层)则以提供用户与应用程序之间的信息和数据处理功能为主。简言之,下4层主要完成通信子网的功能,上3层主要完成资源子网的功能.。
各层功能简介
它从低到高分别是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
★- 应用层:网络服务与最终用户的一个接口,常见的协议有:HTTP FTP SMTP SNMP DNS.
- 表示层:数据的表示、安全、压缩。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。
- 会话层:建立、管理、终止会话,对应主机进程,指本地主机与远程主机正在进行的会话.
- 传输层:定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验,协议有TCP UDP.
- 网络层:进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的路径选择,协议有ICMP IGMP IP等.
- 数据链路层:在物理层提供比特流服务的基础上,建立相邻结点之间的数据链路。
- 物理层:建立、维护、断开物理连接。
以送信为例来理解这个模型
应用层:
公司的部门领导们,每个人相当于对应一个应用程序,每个人自己决定决定信的内容。表示层:
文书助理们(不止一个哦),响应领导们的请求,给经理写信,有人用英文,有人中文,有人用法文等。会话层:
相当于公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书(这个可能说的不是很清楚)传输层:
送信员,接收信件,送往邮局。网络层:
各地邮局的分发信件工人,按照目的地址一级级传送。(村、乡、县、市…)数据链路层:
公司在邮局安排的内线人物(呵呵,有点恐怖了)统计公司发了多少信,看看信的内容有跟公司领导的原意有没有啥不同。物理层:
邮车,运输上面的所有信息,包括各层封装的信息。第一层:物理层
主要功能:在介质上传输比特流
利用传输介质为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输。物理层的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送,尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。“透明传送比特流”表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化,对传送的比特流来说,这个电路好像是看不见的。第二层:数据链路层
主要功能:负责建立和管理节点间的链路,将数据封装成帧,进行可靠传输
通过各种控制协议,将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。该层通常又被分为介质访问控制(MAC)和逻辑链路控制(LLC)两个子层。
MAC子层:主要任务是解决共享型网络中多用户对信道竞争的问题,完成网络介质的访问控制;
LLC子层:主要任务是建立和维护网络连接,执行差错校验、流量控制和链路控制。
数据链路层的具体工作:接收来自物理层的位流形式的数据,并封装成帧,传送到上一层;同样,也将来自上层的数据帧,拆装为位流形式的数据转发到物理层;并且,还负责处理接收端发回的确认帧的信息,以便提供可靠的数据传输。第三层:网络层
主要功能:逻辑寻址,IP地址,在下两层的基础上向资源子网提供服务
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包,然后通过路径选择、分段组合、顺序、进/出路由等控制,将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备。
一般地,数据链路层是解决同一网络内节点之间的通信,而网络层主要解决不同子网间的通信。例如在广域网之间通信时,必然会遇到路由(即两节点间可能有多条路径)选择问题。
在实现网络层功能时,需要解决的主要问题如下:
寻址:数据链路层中使用的物理地址(如MAC地址)仅解决网络内部的寻址问题。在不同子网之间通信时,为了识别和找到网络中的设备,每一子网中的设备都会被分配一个唯一的地址。由于各子网使用的物理技术可能不同,因此这个地址应当是逻辑地址(如IP地址)。
交换:规定不同的信息交换方式。常见的交换技术有:线路交换技术和存储转发技术,后者又包括报文交换技术和分组交换技术。
路由算法:当源节点和目的节点之间存在多条路径时,本层可以根据路由算法,通过网络为数据分组选择最佳路径,并将信息从最合适的路径由发送端传送到接收端。
连接服务:与数据链路层流量控制不同的是,前者控制的是网络相邻节点间的流量,后者控制的是从源节点到目的节点间的流量。其目的在于防止阻塞,并进行差错检测。第四层:传输层
主要功能:提供可靠和不可靠的传输机制,TCP、UDP
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。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。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。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。第五层:会话层
主要功能:建立、终止、管理实体间的会话连接
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.3721.com就是一个域名。
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。
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。第六层:表示层
主要功能:封装数据的格式(加密解密、压缩解压缩)
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。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。
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。第七层:应用层
主要功能:人与机器电脑交互的窗口
它是计算机用户,以及各种应用程序和网络之间的接口,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
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。数据封装和解封装过程
封装:传输层:数据DATA添加TCP包头---->数据段
网络层:数据段DATA添加IP包头------->数据包
数据链路层:数据包DATA添加MAC、LLC包头------>数据帧
物理层:数据帧转化成比特流,Bit
解封装:逆向拆掉各个包头,还原数据到另一端应用层
总结
OSI七层模型太过于理想化,现实的生产环境下比较少用上。
优点:将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来,概念清楚,理论也比较完整.。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;。
缺点:既复杂又不实用,运行效率低;OSI标准的制定周期太长;OSI的层次划分不太合理。
菜鸡写作,后期会改进,不喜勿喷,谢谢!!!
-
OSI七层模型及各层功能概述
2020-01-30 11:21:122.OSI七层模型各层功能概述 3.OSI七层模型举例 4.OSI七层模型总结 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ...目录
1.OSI的基本概念及原则
OSI是Open System Interconnect的缩写,意为开放式系统互联。其各个层次的划分遵循下列原则:
(1)同一层中的各网络节点都有相同的层次结构,具有同样的功能。
(2)同一节点内相邻层之间通过接口进行通信。
(3)七层结构中的每一层使用下一层提供的服务,并且向其上层提供服务。
(4)不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。
2.OSI七层模型各层功能概述
图片借鉴自:https://blog.csdn.net/yaopeng_2005/article/details/7064869
第一层:物理层
在OSI参考模型中,物理层是参考模型的最低层,也是OSI模型的第一层。物理层的主要功能是:利用传输介质为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输。物理层的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送,尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异,使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。
第二层:数据链路层
数据链路层(Data Link Layer)是OSI模型的第二层,负责建立和管理节点间的链路。在计算机网络中由于各种干扰的存在,导致物理链路是不可靠的。因此这一层的主要功能是:在物理层提供的比特流的基础上,通过差错控制、流量控制方法,使有差错的物理线路变为无差错的数据链路,即提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。
第三层: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。其主要功能是:在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,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,将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端(点到点),从而向传输层提供最基本的端到端的数据传输服务。具体地说,数据链路层的数据在这一层被转换为数据包,然后通过路径选择、分段组合、顺序、进/出路由等控制,将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备。数据链路层和网络层的区别为:数据链路层的目的是解决同一网络内节点之间的通信,而网络层主要解决不同子网间的通信。
第四层:传输层
OSI下3层的任务是数据通信,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。该层提供建立、维护和拆除传输连接的功能,起到承上启下的作用。该层的主要功能是: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,同时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。
第五层:会话层
会话层是OSI模型的第5层,是用户应用程序和网络之间的接口,该层的主要功能是: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。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。域名就是一种网络上使用的远程地址。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。
- 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。
- 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。
第六层:表示层
表示层是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。该层的主要功能是: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。
- 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。
第七层:应用层
应用层是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,该层的主要功能是: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。应用层的具体功能如下:
- 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。
3.OSI七层模型举例
举例:以A公司向B公司发送一次商业报价单为例。
应用层:A公司相当于实际的电脑用户,要发送的商业报价单相当于应用层提供的一种网络服务,当然A公司也可以选择其他服务,比如发一份商业合同,发一份询价单等等。
表示层:由于A公司和B公司是不同国家的公司,他们之间商定统一用英语作为交流语言,所以此时A公司的文秘(表示层)将从上级手中(应用层)获取到的商业报价单的语言转翻译成英语,同时为了防止被别的公司盗取机密信息,A公司的文秘也会对这份报价单做一些加密的处理。这就是表示层的作用,将应用层的数据转换翻译。
会话层:A公司外联部同事(会话层)掌握着其他许多公司的联系方式,他们负责管理本公司与外界许多公司的联系会话。当外联部同事拿到文秘(表示层)转换成英文的商业报价单后,他首先要找到B公司的地址信息,并附上自己的地址和联系方式,然后将整份资料放进信封准备寄出。等确认B公司接收到此报价单后,外联部的同事就去办其他的事情了,继而终止此次会话。
传输层:传输层就相当于A公司中的负责收发快递邮件的人,A公司自己的投递员负责将上一层(会话层)要寄出的资料投递到快递公司或邮局。
网络层:网络层就相当于快递公司庞大的快递网络,全国不同的集散中心,比如说从深圳发往北京的顺丰快递,首先要到顺丰的深圳集散中心,从深圳集散中心再送到武汉集散中心,从武汉集散中心再寄到北京顺义集散中心。这个每个集散中心,就相当于网络中的一个IP节点。
数据链路层:相当于顺丰快递内部为了保证效率和质量的一种内部操作。
物理层:快递寄送过程中的交通工具,就相当于物理层,例如汽车,火车,飞机,船。
4.OSI七层模型总结
应用层:产生网络流量的程序
表示层:传输之前是否进行加密或者压缩处理
会话层:查看会话,查木马 netstat-n
传输层:可靠传输、流量控制、不可靠传输
网络层:负责选择最佳路径、规划ip地址
数据链路层:帧的开始和结束、透明传输、差错校验
物理层:接口标准、电器标准、如何更快传输数据
借鉴博文: https://blog.csdn.net/qq_41923622/article/details/85805003
https://blog.csdn.net/cd520yy/article/details/12968923
https://www.cnblogs.com/zhangyinhua/p/7598603.html#_lab2_2_0
-
osi七层模型
2014-12-05 15:56:48osi七层模型的介绍,希望对大家能有所帮助 -
OSI七层模型和TCP/IP四层模型
2022-02-16 15:40:10OSI七层模型结构 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层,各层实现的功能及相关协议 TCP协议与UDP协议 TCP/IP四层模型结构 网络接口层、网际层、传输层、应用层,各层实现的功能OSI(Open System Interconnection),即开放系统互联。是ISO(国际标准化组织)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。
OSI七层模型结构
物理层
为数据端设备提供原始的比特流的传输的通路。建立、维护、断开物理连接。
常见设备:网线、集线器、中继器、调制解调器。数据链路层
在通信实体间建立数据链路连接、进行硬件地址(MAC地址)寻址、差错校验等。
常见设备:网卡、网桥、交换机。
主要协议:ARP地址解析协议、RARP逆向地址解析协议。网络层
为数据在结点之间传输创建逻辑链路,并分组转发数据。
常见设备:路由器。
主要协议:ICMP(互联网控制信息协议)、IGMP(互联网和管理协议)、IP(IPv4、IPv6)(互联网协议)传输层
提供应用进程之间的逻辑通信。定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验。
主要协议:TCP传输控制协议*、UDP用户数据报协议*。一些常见应用协议端口号:
会话层
建立、管理和终止会话(session)。
主要协议:SSL(安全套接字层协议)、TLS(传输层安全协议)表示层
对应用层数据编码,提供数据格式转换服务。
定义数据格式:JPEG、ASCII、EBCDIC、DES、GIF等。应用层
提供应用接口,为用户直接提供各种网络服务。
主要协议:HTTP/HTTPS(超文本传输协议)、FTP(文件传输协议)、SMTP(简单邮件传输协议)、TELNET(TCP/IP终端仿真协议)、DHCP(动态主机配置协议)、TFTP(简单文件传输协议)、SNMP(简单网络管理协议)
TCP传输控制协议
TCP传输控制协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
建立连接的三次握手过程
1、客户端发送SYN(SEQ=x)报文给服务端,进入SYN_SENT状态,等待服务器确认。
2、服务端收到SYN报文,回应一个SYN(SEQ=y)ACK(ACK=x+1)报文,进入SYN_RECV状态。
3、客户端收到服务端的SYN报文,回应一个ACK(ACK=y+1)报文,进入ESTABLISHED状态。
三次握手完成,TCP客户端和服务端成功的建立连接,就可以开始传输数据了。断开连接的四次挥手过程
1、TCP客户端发送一个FIN,用来关闭客户到服务器的数据传送。
2、服务器收到这个FIN,发回一个ACK,确认序号为收到的序号+1。
3、服务器关闭客户端的链接,发送一个FIN给客户端。
4、客户端发回ACK报文确认,并将确认的序号设置为收到序号+1。UDP用户数据报协议
UDP用户数据报协议是一种无连接的、提供面向事务的简单不可靠的信息传送服务的传输层协议。
TCP协议与UDP协议的区别
1、TCP是可靠的传输协议,UDP是不可靠的传输协议。TCP协议中包含了专门的传递保证机制,当数据接收方收到发送方传来的信息时,会自动向发送方发出确认信息;发送方只用在接收到该确认信息后才继续传送其他信息,否则将一直等待直到收到确认信息为止。UDP协议并不提供数据传送的保证机制,如果在从发送方到接收方的传递过程中出现数据包的丢失,协议本身并不能作出任何检测或提示。
2、TCP是面向连接的传输控制协议,UDP是提供无连接的数据报服务。
3、UDP具有较好的实时性,工作效率较TCP协议高。
4、UDP段结构比TCP的段结构简单,因此网络开销较小。TCP/IP四层模型结构
网络接口层
实现了网卡接口的网络驱动程序,以处理数据在物理媒介(如以太网、令牌环等)上的传输。
这一层包含CSMA/CDCarrier Sense Multiple Access With Collision Detection)即载波侦听多路访问/冲突检测和CSMA/CA(Carrier Sense multipleAccess With Collision Avoidance),即载波监听多路访问/冲突避免,都是争用型的介质访问控制协议,位于数据链路层,前者用于有线网络而后者用于无线网络。网际层(网络层)
本层主要包含IP协议、RIP路由信息协议,负责数据的包装、寻址和路由转发。同时还包含ICMP(互联网控制报文协议)用来提供网络诊断信息。本层还包含ARP地址解析协议和RARP逆向地址解析协议。它们实现了IP地址和主机物理地址(通常是MAC地址,以太网、令牌环和802.11无线网络都使用MAC地址)之间的转换。
传输层
为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。与网际层使用的逐跳通信不同,传输层只关心通信的起始端和目的端,而不在乎数据包的中转过程。
主要包括TCP协议提供可靠的数据流运输服务和UDP协议提供不可靠的数据报服务。应用层
负责处理应用程序的逻辑。
-
OSI七层模型详解——物理层
2021-11-17 14:43:01在阅读本篇文章之前建议您了解信道及工作栈的基本原理,详情可以观看OSI七层模型详解——信道与协议栈 OSI模型概述 OSI全称为“Open System Interconnection”,本系列主要讨论OSI抽象概念模型,忽略该模型的具体... -
OSI七层模型概述
2021-12-27 23:00:29OSI七层模型概述1. OSI七层模型背景概述2. OSI七层模型概念及原则3. OSI七层模型各层功能描述4. OSI七层模型实现过程 1. OSI七层模型背景概述 图解: 早期的网络各自为阵,如美军用的TCP/IP协议,IBM和DEC公司用的又... -
OSI 七层模型详解
2022-01-09 23:07:18OSI(Open System Interconnect),即开放式系统互联。 一般都叫OSI参考模型,是 ISO(国际标准化组织)组织在1985年研究的网络互连模型。 -
网络安全系列-十八: OSI七层模型详解
2022-04-26 11:16:36OSI七层模型:Open System Interconnect,全称开放系统互连参考模型,是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互联参考模型,为开放式互联信息系统提供了一种功能结构的框架。... -
OSI七层模型及各层作用
2021-10-18 16:35:43OSI七层模型 功能 对应的网络协议 TCP/IP四层概念模型 应用层 文件传输,文件管理,电子邮件的信息处理——apdu HTTP、TFTP, FTP, NFS, WAIS、SMTP 应用层 表示层 确保一个系统的应用层... -
OSI七层模型图OSI七层模型图OSI七层模型图
2010-05-18 09:23:26OSI七层模型图OSI七层模型图OSI七层模型图OSI七层模型图OSI七层模型图OSI七层模型图OSI七层模型图OSI七层模型图OSI七层模型图OSI七层模型图 -
【运维面试】面试官: 说一下OSI七层模型吧?
2020-10-13 11:49:21文章目录前言OSI七层模型协议每一层的协议故事版OSI七层模型相关面试题1. TCP和UDP的 区别:2. TCP对应的应用层协议有哪些?UDP对应的应用层协议有哪些?3. 常见的http动词有哪些?4. 五层协议的体系结构,都有哪些... -
快速理解OSI七层模型(举例理解,数据传输过程,深入理解OSI七层模型)
2019-10-10 10:49:49需要注意,随着时代的发展,OSI已经被TCP/IP 4层模型淘汰,在当今世界上并没有大规模的使用。 那么对于OSI,人们按照功能不同,分工不同,人为的将OSI的分为七层。实际上这七层是并不存在的,也就是说没有这些概念,... -
OSI七层模型及TCP/IP网络四层模型
2022-04-07 01:46:20快速理解OSI七层模型和TCP/IP七层模型 -
OSI七层模型图解
2018-03-16 11:46:50OSI七层模型图解,7层网络的协议类型非常详尽具体,并且通俗简明易懂。 -
OSI七层模型简述
2022-02-23 20:01:32应用层(Application Layer):是OSI参考模型的最高层,它是用户、应用程序和网络之间的接口,它直接向用户提供服务,替用户在网络上完成各种工作。 表示层(Presentation Layer):是OSI参考模型的第六层,它对来自... -
简述osi七层模型和TCP/IP五层模型
2021-12-18 19:40:10OSI七层模型和TCP/IP五层模型 OSI七层模型和TCP/IP五层模型的联系: 1、TCP/IP 5层模型中的物理层,对应OSI 7层模型的物理层 2、TCP/IP 5层模型中的数据链路层,对应OSI 7层模型的数据链路层 3、TCP/IP 5层... -
OSI七层模型与TCP/IP五层模型
2020-07-06 23:10:05一、OSI参考模型 今天我们先学习一下以太网最基本也是重要的知识——OSI参考模型。 1、OSI的来源 OSI(Open System Interconnect),即开放式系统互联。 一般都叫OSI参考模型,是ISO... 2、OSI七层模型的划分... -
计算机网络基础(一):TCP/IP五层模型和OSI七层模型简介
2022-02-22 14:55:04TCP/IP OSI 各层的介绍 -
OSI七层模型及TCP/IP四层模型
2021-06-30 23:00:19一、OSI七层模型 OSI(Open System Interconnect),即开放式系统互联。 一般都叫OSI参考模型,是ISO(国际标准化组织)组织在1985年研究的网络互连模型。 ISO为了更好的使网络应用更为普及,推出了OSI参考模型。其...