【计算机网络】--- OSI参考模型

Adelle ·

更新时间:2024-11-14

· 501 次阅读

OSI参考模型什么是OSI参考模型层次结构及功能简介各层协议对照常见协议简介各层物理设备 什么是OSI参考模型

为了更好地促进互联网络的研究和发展，国际标准化组织ISO制定了网络互连的七层框架的一个参考模型，称为开放系统互连参考模型，简称OSI/RM(Open System Internetwork Reference Model)。OSI参考模型是一个具有7层协议结构的开放系统互连模型，是由国际标准化组织在20世纪80年代早期制定的一套普遍适用的规范集合，使全球范围的计算机可进行开放式通信。
OSI参考模型是一个具有七层结构的体系模型。发送和接收信息所涉及的内容和相应的设备称为实体。OSI的每一层都包含多个实体，处于同一层的实体称为对等实体。
OSI参考模型也采用了分层结构技术，把一个网络系统分成若干层，每一层都去实现不同的功能，每一层的功能都以协议形式正规描述，协议定义了某层同远方一个对等层通信所使用的一套规则和约定。每一层向相邻上层提供一套确定的服务，并且使用与之相邻的下层所提供的服务。从概念上来讲，每一层都与一个远方对等层通信，但实际上该层所产生的协议信息单元是借助于相邻下层所提供的服务传送的。因此，对等层之间的通信称为虚拟通信。

层次结构及功能简介

层数	OSI参考模型
7	应用层
6	表示层
5	会话层
4	传输层
3	网络层
2	数据链路层
1	物理层

物理层

物理层是参考模型中的最底层，负责光/电信号的传递方式。如：电压、物理数据速率、最大传输距离、物理联接器和其他的类似特性。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联接，负责数据流的物理传输工作。物理层传输的基本单位是比特流，即0和1，也就是最基本的电信号或光信号，是最基本的物理传输特征。

数据链路层

数据链路层是在通信实体间建立数据链路联接，传输的基本单位为“帧”，并为网络层提供差错控制和流量控制服务，负责设备之间的数据帧的传送和识别，将0，1序列划分为具有意义的数据帧传送给对端。数据链路层由MAC(介质访问控制子层)和LLC(逻辑链路控制子层)组成。介质访问控制子层的主要任务是规定如何在物理线路上传输帧。逻辑链路控制子层对在同一条网络链路上的设备之间的通信进行管理。数据链路控制子层主要负责逻辑上识别不同协议类型，并对其进行封装。也就是说数据链路控制子层会接受网络协议数据、分组的数据报并且添加更多的控制信息，从而把这个分组传送到它的目标设备。

网络层

网络层主要为数据在节点之间传输创建逻辑链路，通过路由选择算法为分组选择最佳路径，从而实现拥塞控制、网络互联等功能。网络层是以路由器为最高节点俯瞰网络的关键层，它负责把分组从源网络传输到目标网络的路由选择工作，将数据传输到目标地址，寻址和路由选择。互联网是由多个网络组成在一起的一个集合，正是借助了网络层的路由路径选择功能，才能使得多个网络之间的联接得以畅通，信息得以共享。网络层提供的服务有面向联接和面向无联接的服务两种。面向联接的服务是可靠的联接服务，是数据在交换之前必须先建立联接，然后传输数据，结束后终止之前建立联接的服务。网络层以虚电路服务的方式实现面向联接的服务。面向无联接的服务是一种不可靠的服务，不能防止报文的丢失、重发或失序。面向无联接的服务优点在于其服务方式灵活方便，并且非常迅速。网络层以数据报服务的方式实现面向无联接的服务。

传输层

传输层是网络体系结构中高低层之间衔接的一个接口层。传输层不仅仅是一个单独的结构层，而是整个分析体系协议的核心，起可靠传输的作用，之间通信双方节点上进行处理，不需要在路由器上处理。传输层主要为用户提供End—to—End(端到端)服务，处理数据报错误、数据包次序等传输问题。传输层是计算机通信体系结构中关键一层，它向高层屏蔽了下层数据的通信细节，使用户完全不用考虑物理层、数据链路层和网络层工作的详细情况。传输层使用网络层提供的网络联接服务，依据系统需求可以选择数据传输时使用面向联接的服务或是面向无联接的服务。

会话层

会话层的主要功能是负责建立和断开会话连接，以及数据的分割等数据传输相关的管理。会话层在应用进程中建立、管理和终止会话。会话层还可以通过对话控制来决定使用何种通信方式，全双工通信或半双工通信。会话层通过自身协议对请求与应答进行协调。

表示层

表示层为在应用过程之间传送的信息提供表示方法的服务。表示层以下各层主要完成的是从源端到目的端可靠地的数据传送，而表示层更关心的是所传送数据的语法和语义。表示层的主要功能是处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，主要包括数据格式变化、数据加密与解密、数据压缩与解压等。在网络带宽一定的前提下数据压缩的越小其传输速率就越快，所以表示层的数据压缩与解压被视为掌握网络传输速率的关键因素。表示层提供的数据加密服务是重要的网络安全要素，其确保了数据的安全传输，也是各种安全服务最为重视的关键。表示层为应用层所提供的服务包括：语法转换、语法选择和联接管理。

应用层

应用层是OSI模型中的最高层，是直接面向用户的一层，用户的通信内容要由应用进程解决，这就要求应用层采用不同的应用协议来解决不同类型的应用要求，并且保证这些不同类型的应用所采用的低层通信协议是一致的。应用层中包含了若干独立的用户通用服务协议模块，为网络用户之间的通信提供专用的程序服务。需要注意的是应用层并不是应用程序，而是为应用程序提供服务。 各层协议对照

在这里插入图片描述

常见协议简介

协议	功能
IP协议	根据端到端的设计原则，为主机提供一种无连接、不可靠、尽力而为的数据报传输服务。
ICMP协议	是一种基于无连接的网络层报文，Internet控制报文协议，作用是回传网络是否通畅，主机是否可达，路由是否可用等报文信息。
ARP协议	地址解析协议，是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议
PARP协议	反向地址转换协议，根据物理地址，映射IP地址
UDP协议	用户数据传输协议，无连接，不可靠，面向数据报
TCP协议	用户传输协议，有链接，可靠传输，面向字节流
FTP协议	文件传输协议，应用层协议
Telent协议	用于远程登陆网络计算机的一种协议
DNS协议	域名解析服务系统，在internet上将域名和IP地址对应起来的一种协议。
SMTP协议	简单的邮件传输协议，基于TCP/IP协议簇的应用层协议
POP3协议	邮局协议版本3，主要用于支持使用客户端远程管理在服务器上的电子邮件。
HTTP协议	超文本传输协议，用于传输超媒体文档，例如HTML，为web浏览器与web服务器之间的通信而设计的
SNMP协议	专门设计用于IP网络管理网络节点(服务器、工作站、路由器、交换机)的一种标准协议
TFTP协议	是TCP/IP协议簇中一个专门为服务器和客户端之间简单的文件传输协议，提供不复杂，开销不大的文件传输服务