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計算機網絡(三):OSI七層參考模型

OSI七層參考模型

OSI參考模型

國際標準化組織(ISO)於1984年提出開放系統互連OSI參考模型,目的是:支持異構網絡系統的互聯互通

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應用層
應用層可以定義為是所有能和用戶交互產生網絡流量的程序的集合,是OSI參考模型的頂層

典型應用層服務:

1. 文件傳輸(FTP)
2. 電子郵件(SMTP)
3. 萬維網(HTTP)


表示層
表示層主要用於處理在兩個通信系統中交換信息的表示方法(語法和語義)

表示層功能:

1. 數據格式交換(翻譯)
2. 功能二:數據加密解密
3. 功能三:數據壓縮和恢復

主要協議:JPEG,ASCII


會話層
向表示層實體/用戶進場提供建立連接並在連接上有序地傳輸數據,這叫做會話,也是建立同步(SYN)
會話層的功能:

1. 建立、管理、中止會話
2. 使用校驗點可使會話在通信失效時從校驗點/同步點繼續恢復通信,實現數據同步適用於傳輸大文件

主要協議:ADSP,ASP


傳輸層
傳輸層是自下而上第一個面向端到端的層次,也是下三層通信子網與上三層資源子網的接口,它負責主機中兩個進程的通信,即端到端的通信。傳輸單位是報文段或用戶數據報
傳輸層功能:

1. 可靠傳輸、不可靠傳輸
2. 差錯控制
3. 流量控制:
    流量控制用於防止在端口阻塞的情況下丟幀,這種方法是當發送或接收緩衝區開始溢出時通過將阻塞信號發送回源地址實現的。
4. 複用分用
    1. 複用:多個應用層進程可同時使用下面傳輸層的服務
    2. 分用:傳輸層把受到的信息分別交付給上面應用層中相應的進程


網絡層
網絡層主要任務是把分組從源端傳到目的端,為分組交換網上的不同主機提供通信服務,網絡層傳輸單位是數據包

網絡層功能主要為:

1. 路由選擇
2. 流量控制
3. 差錯控制
4. 擁塞控制
    若所有結點都來不及接受分組,而要丟棄大量分組的話,網絡就處於擁塞狀態。因此要採取一定措施,緩解這種擁塞。

補充:網絡和傳輸層的區別在於,網絡層提供的是主機之間的邏輯通信機制,而傳輸層**提供的是應用進程之間的邏輯通信機制,位於網絡層之上,並且依賴網絡層服務。


數據鏈路層
數據鏈路層的主要任務是把網絡層傳下來的數據報組裝成幀,數據鏈路層/鏈路層的傳輸單位是幀
數據鏈路層功能:

1. 成幀(定義幀的開始和結束)
2. 差錯控制 (幀錯+位錯)
3. 流量控制
4. 訪問(接入)控制—控制對信道的訪問


物理層
主要任務是在物理媒體上實現比特流的透明傳輸,物理層傳輸單位是比特

透明傳輸:指不管所傳數據是什麼樣的比特組合,都應當能夠在鏈路上傳送

物理層功能:

1. 定義接口特性
2. 定義傳輸模式(單工、半雙工、雙工)
3. 定義傳輸速率
4. 比特同步
5. 比特編碼


OSI參考模型的通信過程

在OSI參考模型中,設備A向設備B發送數據時,所要發送的數據自應用層由上往下,每過一層就打包一遍該層的協議。等到數據在鏈路上開始傳播,遇到中間系統,如遇到交換機、網橋等則解析到數據鏈路層,遇到路由器則解析到網絡層,然後再進行轉發,直到到達設備B後,再依次解析,不斷向上層傳遞消息

端對端:就是這層數據不會被其它設備二次解析,直接到達目的設備

點對點:就是這層數據會被其它設備二次解析

TCP/IP參考模型

OSI七層模型和TCP/IP模型對比圖見上,TCP/IP模型其實是先提出了TCP/IP協議棧後,被人總結歸納出的TCP/IP參考模型。目前,TCP/IP參考模型是實際應用中的參考模型。

兩者的相同點

1. 都進行分層
2. 都基於獨立的協議棧的概念
3. 可以實現異構網絡互聯

兩者的不同點

  1. OSI定義三點:服務、協議、接口,TCP/IP設計之初並沒有這種概念
  2. OSI先出現,參考模型先於協議發明,不偏向特定協議
  3. TCP/IP設計之初就考慮到異構網互聯問題,將IP作為重要層次
  4. 如圖:

五層參考模型

五層參考模型是綜合了OSI和TCP/IP優點的參考模型,是一個為了方便學習計算機網絡原理而採用的模型

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