OSI模型

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OSI模型(Open System Interconnection/Reference Model)

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什么是OSI模型

  OSI模型是指国际标准化组织(ISO)提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架,简称OSI。1981年,为了解决不同体系结构网络的互联问题,国际标准化组织ISO制定了开放系统互连参考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)。

OSI模型的分层原则

  ISO为了更好的使网络应用更为普及,就推出了OSI参考模型。其含义就是推荐所有公司使用这个规范来控制网络。这样所有公司都有相同的规范,就能互联了。提供各种网络服务功能的计算机网络系统是非常复杂的。根据分而治之的原则,ISO将整个通信功能划分为七个层次,划分原则是:

  1. 网路中各节点都有相同的层次;
  2. 不同节点的同等层具有相同的功能;
  3. 同一节点内相邻层之间通过接口通信
  4. 每一层使用下层提供的服务,并向其上层提供服务
  5. 不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信

OSI模型的内容

OSI模型数据传递
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OSI模型数据传递

  OSI/RM协议是由ISO(国际标准化组织)制定的,它有三个基本的功能:提供给开发者一个必须的、通用的概念以便开发完善、可以用来解释连接不同系统的框架。

  1、物理层(Physical Layer):主要功能为定义网络的物理结构,传输的电磁标准,Bit流的编码及网络的时间原则,如分时复用及分频复用。决定网络连接类型(端到端或多端连接)及物理拓扑结构。说得通俗一些,这一层主要负责实际的信号传输。物理层的主要设备:中继器、集线器。

  2、数据链路层(Data Link Review):在两个主机上建立数据链路连接,向物理层传输数据信号,并对信号进行处理使之无差错并合理的传输。数据链路层主要设备:二层交换机、网桥

  3、网络层(Network Layer):主要负责路由,选择合适的路径,进行阻塞控制等功能。网络层协议的代表包括:IP、IPX、OSPF等。网络层主要设备:路由器

  4、传输层(Transfer Layer):最关键的一层,向拥护提供可靠的端到端(End-to-End)服务,它屏蔽了下层的数据通信细节,让用户及应用程序不需要考虑实际的通信方法。传输层协议的代表包括:TCP、UDP、SPX等。

  5、会话层(Session Layer):主要负责两个会话进程之间的通信,即两个会话层实体之间的信息交换管理数据的交换。

  6、表示层(Presentation Layer):处理通信信号的表示方法,进行不同的格式之间的翻译,并负责数据的加密解密,数据的压缩与恢复。

  7、应用层(Application Layer):保持应用程序之间建立连接所需要的数据记录,为用户服务。应用层协议的代表包括:Telnet、FTP、HTTPSNMP等。

  第一层到第三层属于OSI参考模型的低三层,负责创建网络通信连接的链路;第四层到第七层为OSI参考模型的高四层,具体负责端到端的数据通信。每层完成一定的功能,每层都直接为其上层提供服务,并且所有层次都互相支持,而网络通信则可以自上而下(在发送端)或者自下而上(在接收端)双向进行。当然并不是每一通信都需要经过OSI的全部七层,有的甚至只需要双方对应的某一层即可。物理接口之间的转接,以及中继器与中继器之间的连接就只需在物理层中进行即可;而路由器与路由器之间的连接则只需经过网络层以下的三层即可。总的来说,双方的通信是在对等层次上进行的,不能在不对称层次上进行通信。

OSI模型的作用

  1. 人们可以很容易的讨论和学习协议的规范细节。
  2. 层间的标准接口方便了工程模块化。
  3. 创建了一个更好的互连环境。
  4. 降低了复杂度,使程序更容易修改,产品开发的速度更快。
  5. 每层利用紧邻的下层服务,更容易记住个层的功能。
  6. OSI是一个定义良好的协议规范集,并有许多可选部分完成类似的任务。
  7. 它定义了开放系统的层次结构、层次之间的相互关系以及各层所包括的可能的任务。是作为一个框架来协调组织各层所提供的服务。

  OSI参考模型并没有提供一个可以实现的方法,而是描述了一些概念,用来协调进程间通信标准的制定。即OSI参考模型并不是一个标准,而是一个在制定标准时所使用的概念性框架。

OSI模型与TCP/IP模型的比较

  TCP/IP模型实际上是OSI模型的一个浓缩版本,它只有四个层次:

  • 应用层
  • 运输层
  • 网际层
  • 网络接口层

  与OSI功能相比:

  1. 应用层对应着OSI的应用层,表示层会话层。
  2. 运输层对应着OSI的传输层。
  3. 网际层对应着OSI的网络层。
  4. 网络接口层对应着OSI的数据链路层和物理层。

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