计算机网络基础(2)——OSI七层参考模型

1.计算机网络协议

  • 负责在网络上建立通信通道和控制通过通道的信息流的规则
  • 协议依赖于网络体系结构,由硬件和软件协同实现

2.计算机网络协议的组成

  • 语法(syntax):规定了传输数据的格式。
  • 语义(semantics):规定了所要完成的功能,包括用于协调和差错处理的控制信息,即需要发出何种控制信息、完成何种工作以及做出何种应答。
  • 定时(timing):规定了执行各种操作的条件、时序关系等,即对事件实现顺序的详细说明。

3.OSI七层参考模型的出现

为了使不同体系结构的计算机网络都能互联,国际标准化组织ISO 1977年成立了专门机构研究该问题。不久,他们就提出一个试图使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架,即著名的开放系统互连基本参考模型OSI。

4.什么是OSI参考模型?

  • Open System Interconnection/Reference Model,开放系统互联参考模型,简称OSI/RM
  • 是一个逻辑结构,并非一个具体的计算机设备或网络
  • 任何两个遵守协议的标准的系统都可以互连通信
  • 描述的是通信软件的结构

5.为什么要分层?(分而治之)

  • 各层之间是独立的
  • 灵活性好
  • 结构上可分割开
  • 易于实现和维护
  • 能促进标准化工作

6.OSI参考模型详解

  • 物理层:指定电压大小、线路速率、设备和线缆的接口标准;提供网络的物理连接;在物理媒体上透明地传输原始比特流。
  • 数据链路层:建立在物理传输能力的基础上,以帧为单位传输数据。主要功能包括成帧、差错控制、流量控制和传输管理等。
  • 网络层:主要功能是选择合适的路由,使传输层传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站,并交付目的站的传输层,以及实现拥塞控制、网络互联等功能。网络层数据的传送单位是分组。
  • 传输层:根据通信子网的特性最佳地利用网络资源,并以可靠和经济的方式在两个端系统的会话层之间建立一条传输连接,透明地传输报文。确保报文无查错、有序、不丢失、无重复地传输。传送单位"报文"。
  • 会话层:维持面向连接的传输,为会话实体间建立连接,在两个会话用户之间实现有组织的、同步的数据传输,并负责连接释放。
  • 表示层:为异种机通信提供了一种公共语言,完成应用层数据所需的任何转换,以便能进行互操作。主要功能有数据语法转换、语法表示、表示层连接管理、数据加密和数据压缩。
  • 应用层:是应用程序访问网络服务的窗口 。

总结各层主要功能

总的来说,OSI参考模型的7层可以划分为低、中、高共3类。

        最低三层(1-3)是依赖网络的,涉及将两台通信计算机连接在一起所使用的数据通信网的相关协议。底层负责处理数据传输问题,物理层和数据链路层是由硬件和软件共同实现的。低层协议偏重处理实际的信息传输。

        中间的运输层为面向应用的上三层屏蔽了与网络有关的下三层的详细操作。从本质上看,它建立在下三层提供的服务上,为面向应用的高层提供与网络无关的信息交换服务。

         高三层(5-7)是面向应用的,涉及允许两个末端用户应用进程交互作用的协议,它们通常是由本地操作系统提供的一套服务。高层论述的是应用问题,并且通常只以软件的形式来实现。最高层(应用层)最接近用户,用户和应用层通过通信应用软件相互作用。高层协议偏重处理用户服务及各种应用请求。

7.OSI七层模型的使用

这里放两张图帮助大家理解

        在发送方A,数据从上到下逐层传递的过程中,每层都要加上适当的控制信息,这就是所谓的"封装"。到最低层,数据成为由"0"和"1"组成的比特流,然后在转换为电信号通过物理介质传输至接收方B。在接收方B,向上传递的过程与发送方A正好相反,要逐层剥去发送方A相应层加上的控制信息,得到本层数据,最后到达接收进程,这就是所谓的"拆封"。

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