用户国营 发表于 2025-3-30 00:31:01

盘算机网络 - OSI 七层模型

OSI 七层模型

OSI(Open System Interconnection,开放体系互联)模型由 ISO(国际标准化组织) 制定,目的是为不同盘算机网络体系之间的通讯提供一个标准化的框架。它将网络通讯划分为 七个条理,每层都负责不同的功能,并与上下层进行交互。
OSI 模型的七层及其具体功能

层级名称功能常见协议/技术第7层应用层(Application Layer)提供用户接口,实现特定网络应用HTTP、HTTPS、FTP、SMTP、POP3、Telnet、DNS第6层表现层(Presentation Layer)数据格式转换、加密解密、压缩SSL/TLS、JPEG、MPEG、ASCII、EBCDIC第5层会话层(Session Layer)负责建立、管理和终止会话NetBIOS、RPC、SMPP第4层传输层(Transport Layer)端到端通讯,数据流控制与错误检测TCP、UDP、SCTP、SPX第3层网络层(Network Layer)IP寻址、路由选择IP、ICMP、ARP、RIP、OSPF、BGP第2层数据链路层(Data Link Layer)物理寻址(MAC)、差错检测与校正以太网(Ethernet)、PPP、VLAN、HDLC、Frame Relay第1层物理层(Physical Layer)传输比特流,界说硬件标准网线、光纤、无线电信号、蓝牙、调制解调器 具体剖析各层功能

1. 物理层(Physical Layer)



[*]负责 数据的物理传输,通过传输介质(如双绞线、光纤、无线电波)传输比特流(0 和 1)。
[*]确定 传输速率、信号编码、传输模式(全双工/半双工)。
[*]主要硬件设备:网线、光纤、互换机(物理层)、集线器(Hub)、无线信号发射器。
2. 数据链路层(Data Link Layer)



[*]负责在 同一链路上的直接设备间 进行数据帧传输。
[*]提供 物理寻址(MAC 地址) 和 差错检测(CRC) 机制,确保数据帧完整传输。
[*]分为 两个子层:

[*]LLC(逻辑链路控制)子层:负责错误检测、流量控制。
[*]MAC(媒体访问控制)子层:负责 MAC 地址管理,控制数据在网络中的传输。

[*]常见协议:

[*]以太网(Ethernet)
[*]PPP(点对点协议)
[*]VLAN(假造局域网)

3. 网络层(Network Layer)



[*]负责数据包的 寻址 和 路由选择,使数据能够跨多个网络传输。
[*]使用 IP 地址 进行逻辑寻址,每个设备都有唯一的 IP 地址。
[*]路由器 在该层工作,负责数据包的转发。
[*]常见协议:

[*]IP(Internet Protocol):提供 IP 地址寻址和数据包转发。
[*]ICMP(Internet Control Message Protocol):用于错误检测(如 ping)。
[*]ARP(Address Resolution Protocol):将 IP 地址转换为 MAC 地址。
[*]RIP、OSPF、BGP:动态路由协议。

4. 传输层(Transport Layer)



[*]负责提供端到端通讯,确保数据可靠传输。
[*]提供 流量控制、数据分段 和 错误校验。
[*]主要协议:

[*]TCP(传输控制协议):面向连接、可靠传输,常用于 HTTP、FTP、SMTP。
[*]UDP(用户数据报协议):无连接、快速传输,适用于实时应用(视频流、VoIP、DNS)。
[*]SCTP(流控制传输协议):用于信令传输,支持多流数据传输。

5. 会话层(Session Layer)



[*]负责 建立、管理和终止会话(Session),包管数据的有序交互。
[*]比方:

[*]远程桌面(RDP)协议用于维持远程连接会话。
[*]视频会议软件使用会话层管理多用户连接。

6. 表现层(Presentation Layer)



[*]负责 数据格式转换、加密/解密、压缩,确保不同体系能精确剖析数据。
[*]主要功能:

[*]格式转换:如 ASCII → Unicode。
[*]加密解密:如 SSL/TLS 掩护数据传输安全。
[*]数据压缩:如 JPEG、MP3、MPEG。

7. 应用层(Application Layer)



[*]直接与 用户交互,提供各种网络应用服务,如网页浏览、电子邮件、文件传输等。
[*]常见协议:

[*]HTTP/HTTPS(网页浏览)
[*]FTP(文件传输)
[*]SMTP/POP3/IMAP(邮件传输)
[*]DNS(域名剖析)

OSI 模型的特点


[*]条理清晰:每一层只负责特定功能,使协议设计和维护更容易。
[*]模块化设计:可以替换某一层的协议,而不会影响整个网络架构。
[*]不同协议间的互操作性:提供标准化接口,确保不同厂商的设备能够通讯。
OSI 模型 vs TCP/IP 模型

OSI 模型TCP/IP 模型阐明应用层(第7层)应用层OSI 的应用、表现、会话层归并为 TCP/IP 的应用层表现层(第6层)-由应用层直接处理会话层(第5层)-由应用层直接处理传输层(第4层)传输层负责端到端通讯,TCP、UDP网络层(第3层)网络层负责寻址、路由,使用 IP、ICMP数据链路层(第2层)网络接口层负责数据帧传输,包罗 MAC、Ethernet物理层(第1层)-TCP/IP 直接将其归入网络接口层 TCP/IP 是现在实际应用的主要网络协议,而 OSI 主要作为理论模型指导网络协议的设计。
总结



[*]OSI 七层模型是网络通讯的 标准化框架,分为 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表现层、应用层。
[*]低三层(物理、数据链路、网络层) 负责数据传输,高三层(会话、表现、应用层) 负责数据交互,传输层 连接上下层。
[*]OSI 主要用于理论指导,而 TCP/IP 是实际应用的标准协议。
(完)

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