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OSI模型

1.什么是OSI模型

  OSI模型是指國際標準化組織(ISO)提出的一個試圖使各種計算機在世界范圍內(nèi)互連為網(wǎng)絡(luò)的標準框架,簡稱OSI。1981年,為了解決不同體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)問題,國際標準化組織ISO制定了開放系統(tǒng)互連參考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)。

2.OSI模型的分層原則

  ISO為了更好的使網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更為普及,就推出了OSI參考模型。其含義就是推薦所有公司使用這個規(guī)范來控制網(wǎng)絡(luò)。這樣所有公司都有相同的規(guī)范,就能互聯(lián)了。提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是非常復(fù)雜的。根據(jù)分而治之的原則,ISO將整個通信功能劃分為七個層次,劃分原則是:

  1. 網(wǎng)路中各節(jié)點都有相同的層次;
  2. 不同節(jié)點的同等層具有相同的功能;
  3. 同一節(jié)點內(nèi)相鄰層之間通過接口通信;
  4. 每一層使用下層提供的服務(wù),并向其上層提供服務(wù);
  5. 不同節(jié)點的同等層按照協(xié)議實現(xiàn)對等層之間的通信

3.OSI模型的內(nèi)容

OSI模型數(shù)據(jù)傳遞
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OSI模型數(shù)據(jù)傳遞

  OSI/RM協(xié)議是由ISO(國際標準化組織)制定的,它有三個基本的功能:提供給開發(fā)者一個必須的、通用的概念以便開發(fā)完善、可以用來解釋連接不同系統(tǒng)的框架。

  1、物理層(Physical Layer):主要功能為定義網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu),傳輸?shù)碾姶艠藴?,Bit流的編碼及網(wǎng)絡(luò)的時間原則,如分時復(fù)用及分頻復(fù)用。決定網(wǎng)絡(luò)連接類型(端到端或多端連接)及物理拓撲結(jié)構(gòu)。說得通俗一些,這一層主要負責實際的信號傳輸。物理層的主要設(shè)備:中繼器、集線器。

  2、數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Review):在兩個主機上建立數(shù)據(jù)鏈路連接,向物理層傳輸數(shù)據(jù)信號,并對信號進行處理使之無差錯并合理的傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層主要設(shè)備:二層交換機、網(wǎng)橋。

  3、網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer):主要負責路由,選擇合適的路徑,進行阻塞控制等功能。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的代表包括:IP、IPX、OSPF等。網(wǎng)絡(luò)層主要設(shè)備:路由器

  4、傳輸層(Transfer Layer):最關(guān)鍵的一層,向擁護提供可靠的端到端(End-to-End)服務(wù),它屏蔽了下層的數(shù)據(jù)通信細節(jié),讓用戶及應(yīng)用程序不需要考慮實際的通信方法。傳輸層協(xié)議的代表包括:TCP、UDP、SPX等。

  5、會話層(Session Layer):主要負責兩個會話進程之間的通信,即兩個會話層實體之間的信息交換管理數(shù)據(jù)的交換。

  6、表示層(Presentation Layer):處理通信信號的表示方法,進行不同的格式之間的翻譯,并負責數(shù)據(jù)的加密解密,數(shù)據(jù)的壓縮與恢復(fù)。

  7、應(yīng)用層(Application Layer):保持應(yīng)用程序之間建立連接所需要的數(shù)據(jù)記錄,為用戶服務(wù)。應(yīng)用層協(xié)議的代表包括:Telnet、FTP、HTTPSNMP等。

  第一層到第三層屬于OSI參考模型的低三層,負責創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)通信連接的鏈路;第四層到第七層為OSI參考模型的高四層,具體負責端到端的數(shù)據(jù)通信。每層完成一定的功能,每層都直接為其上層提供服務(wù),并且所有層次都互相支持,而網(wǎng)絡(luò)通信則可以自上而下(在發(fā)送端)或者自下而上(在接收端)雙向進行。當然并不是每一通信都需要經(jīng)過OSI的全部七層,有的甚至只需要雙方對應(yīng)的某一層即可。物理接口之間的轉(zhuǎn)接,以及中繼器與中繼器之間的連接就只需在物理層中進行即可;而路由器與路由器之間的連接則只需經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層以下的三層即可??偟膩碚f,雙方的通信是在對等層次上進行的,不能在不對稱層次上進行通信。

4.OSI模型的作用

  1. 人們可以很容易的討論和學(xué)習(xí)協(xié)議的規(guī)范細節(jié)。
  2. 層間的標準接口方便了工程模塊化。
  3. 創(chuàng)建了一個更好的互連環(huán)境。
  4. 降低了復(fù)雜度,使程序更容易修改,產(chǎn)品開發(fā)的速度更快。
  5. 每層利用緊鄰的下層服務(wù),更容易記住個層的功能。
  6. OSI是一個定義良好的協(xié)議規(guī)范集,并有許多可選部分完成類似的任務(wù)。
  7. 它定義了開放系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、層次之間的相互關(guān)系以及各層所包括的可能的任務(wù)。是作為一個框架來協(xié)調(diào)組織各層所提供的服務(wù)。

  OSI參考模型并沒有提供一個可以實現(xiàn)的方法,而是描述了一些概念,用來協(xié)調(diào)進程間通信標準的制定。即OSI參考模型并不是一個標準,而是一個在制定標準時所使用的概念性框架。

5.OSI模型與TCP/IP模型的比較

  TCP/IP模型實際上是OSI模型的一個濃縮版本,它只有四個層次:

  • 應(yīng)用層
  • 運輸層
  • 網(wǎng)際層
  • 網(wǎng)絡(luò)接口層

  與OSI功能相比:

  1. 應(yīng)用層對應(yīng)著OSI的應(yīng)用層,表示層會話層。
  2. 運輸層對應(yīng)著OSI的傳輸層。
  3. 網(wǎng)際層對應(yīng)著OSI的網(wǎng)絡(luò)層。
  4. 網(wǎng)絡(luò)接口層對應(yīng)著OSI的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。
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