OSI模型介绍

什么是OSI模型？

OSI模型是一种逻辑和概念模型，它定义了开放用于与其他系统进行互连和通信的系统所使用的网络通信。开放系统互连（OSI模型）还定义了一个逻辑网络，并使用各种协议层有效地描述了计算机数据包的传输。

OSI模型的特征

这是OSI模型的一些重要特征：

• 仅应在需要确定抽象级别的地方创建层。
• 每层的功能应根据国际标准化协议进行选择。
• 层数应大，以免将单独的功能放在同一层中。同时，它应该足够小，以使架构不会变得非常复杂。
• 在OSI模型中，每一层都依赖于下一个较低层来执行基本功能。每个级别都应该能够为下一个更高层提供服务
• 一层中所做的更改不需要其他层中的更改。

为什么使用OSI模型？

• 帮助您了解网络上的通信
• 通过将功能分成不同的网络层，故障排除更加容易。
• 帮助您了解新技术的发展。
• 允许您比较各个网络层上的主要功能关系。

OSI模型的历史

以下是OSI模型历史的重要里程碑：

• 在1970年代后期，ISO开展了一项计划，以制定通用的网络标准和方法。
• 1973年，英国的实验性分组交换系统确定了定义高级协议的要求。
• 1983年，OSI模型最初旨在成为实际接口的详细规范。
• 1984年，OSI体系结构被ISO正式采用为国际标准

OSI模型的7层

OSI模型是一个分层的服务器体系结构系统，其中根据要执行的特定功能定义每一层。所有这七个层协同工作以将数据从一层传输到另一层。

• 上层：它处理应用程序问题，并且大多数仅在软件中实现。最高者最接近最终系统用户。在这一层中，从一个最终用户到另一个最终用户的通信是通过使用应用程序层之间的交互开始的。它将一直处理到最终用户。
• 较低层：这些层处理与数据传输有关的活动。物理层和数据链路层也以软件和硬件实现。

上层和下层将网络架构进一步分为七个不同的层，如下所示

• 应用
• 介绍
• 届会
• 运输
• 网络，数据链接
• 物理层

让我们详细研究每一层：

物理层

物理层可帮助您定义数据连接的电气和物理规格。此级别建立设备与物理传输介质之间的关系。物理层与协议或其他此类高层项无关。

物理层中的硬件示例包括网络适配器，以太网，转发器，网络集线器等。

数据链路层：

数据链路层纠正了可能在物理层发生的错误。该层允许您定义协议以建立和终止两个连接的网络设备之间的连接。

它是IP地址可理解的层，可帮助您定义逻辑寻址，以便应标识任何端点。

该层还可以帮助您实现通过网络的数据包路由。它可以帮助您定义最佳路径，从而使您可以将数据从源获取到目的地。

数据链路层细分为两种类型的子层：

1. 媒体访问控制（MAC）层-负责控制网络中的设备如何访问媒体并允许传输数据。
2. 逻辑链路控制层-该层负责标识和封装网络层协议，并允许您查找错误。

数据链路层的重要功能：

• 帧划分将来自网络层的数据划分为帧。
• 允许您将标头添加到框架以定义源计算机和目标计算机的物理地址
• 添加发送方和接收方的逻辑地址
• 它还负责整个消息的源过程到目标过程的传递。
• 它还提供了一个用于错误控制的系统，在该系统中，它可以检测重新传输的损坏或丢失的帧。
• 数据链路层还提供了一种机制，可以通过链接在一起的独立网络传输数据。

传输层：

传输层建立在网络层上，以提供从源计算机上的进程到目标计算机上的进程的数据传输。它使用单个或多个网络托管，并保持服务质量功能。

它确定应在何处以什么速率发送多少数据。该层建立在从应用程序层接收的消息的基础上。它有助于确保按顺序准确无误地交付数据单元。

传输层可帮助您通过流控制，错误控制以及分段或分段来控制链路的可靠性。

传输层还提供成功数据传输的确认，并在没有错误发生的情况下发送下一个数据。TCP是传输层的最著名示例。

传输层的重要功能：

• 它将从会话层收到的消息划分为多个段，并对它们进行编号以形成序列。
• 传输层确保将邮件传递到目标计算机上的正确进程。
• 它还可以确保整个消息到达时没有任何错误，否则应重新传输。

网络层：

网络层提供了将可变长度数据序列从一个节点传输到“不同网络”中连接的另一个节点的功能和过程手段。

在网络层的消息传递并不能保证网络层协议的可靠性。

属于网络层的层管理协议为：

1. 路由协议
2. 组播组管理
3. 网络层地址分配。

会话层

会话层控制计算机之间的对话。它可以帮助您在本地和远程应用程序之间建立启动和终止连接。

该层请求逻辑连接，该逻辑连接应根据最终用户的要求建立。该层处理所有重要的登录或密码验证。

会话层提供诸如对话规则之类的服务，可以是双工或半双工。它主要在使用远程过程调用的应用程序环境中实现。

会话层的重要功能：

• 它建立，维护和结束会话。
• 会话层使两个系统可以进入对话框
• 它还允许进程向数据流添加检查点。

表示层

表示层允许您定义两个通信实体之间交换数据的形式。它还可以帮助您处理数据压缩和数据加密。

该层将数据转换为应用程序接受的形式。它还可以格式化和加密应在所有网络之间发送的数据。该层也称为语法层。

表示层的功能：

• 字符代码从ASCII转换为EBCDIC。
• 数据压缩：可以减少网络上需要传输的位数。
• 数据加密：出于安全目的帮助您加密数据-例如，密码加密。
• 它提供了用户界面，并支持电子邮件和文件传输等服务。

应用层

应用程序层与应用程序交互，这是OSI模型的最高级别。应用层是最接近最终用户的OSI层。这意味着OSI应用程序层允许用户与其他软件应用程序进行交互。

应用程序层与软件应用程序交互以实现通信组件。应用程序对数据的解释始终不在OSI模型的范围之内。

应用程序层的示例是诸如文件传输，电子邮件，远程登录等应用程序。

应用层的功能是：

• 应用程序层可帮助您确定通信伙伴，确定资源可用性以及同步通信。
• 它允许用户登录到远程主机
• 该层提供各种电子邮件服务
• 此应用程序提供分布式数据库源，并提供有关各种对象和服务的全局信息的访问权限。

OSI模型层之间的交互

从一个计算机应用程序发送到另一计算机应用程序的信息需要通过每个OSI层。

在下面给出的示例中对此进行了解释：

• OSI模型中的每一层都与它下面的其他两层以及另一个网络计算系统中的对等层进行通信。
• 在下面给出的图中，您可以看到第一个系统的数据链路层与系统的网络层和物理层两层进行通信。它还可以帮助您与第二个系统的数据链路层进行通信。

各个级别支持的协议

OSI和TCP / IP之间的差异

这是OSI和TCP / IP模型之间的一些重要区别：

OSI模型的优点

这是使用OSI模型的主要优点/优点：

• 它可以帮助您标准化路由器，交换机，主板和其他硬件
• 降低复杂性并使接口标准化
• 促进模块化工程
• 帮助您确保可互操作的技术
• 帮助您加速发展
• 技术变化时，可用新协议替换协议。
• 提供面向连接的服务以及无连接服务的支持。
• 它是计算机网络中的标准模型。
• 支持无连接和面向连接的服务。
• 提供灵活性以适应各种类型的协议

OSI模型的缺点

这是使用OSI模型的一些缺点/缺点：

• 协议的适配是一项繁琐的任务。
• 您只能将其用作参考模型。
• 没有定义任何特定的协议。
• 在OSI网络层模型中，某些服务在许多层中都是重复的，例如传输和数据链路层
• 各层不能并行工作，因为每一层都需要等待从上一层获取数据。

概要

• OSI模型是一种逻辑和概念模型，用于定义网络通信，开放给与其他系统进行互连和通信的系统使用
• 在OSI模型中，仅应在需要确定抽象级别的地方创建层。
• OSI层可帮助您了解网络上的通信
• 1984年，OSI体系结构被ISO正式采用为国际标准