OSI参考模型
ISO/OSI参考模型的来源
主要是为了解决计算机网络复杂的大问题,在20世纪70年代后期,国际标准化组织(ISO)提出计算机网络应该分为七层,称为开放系统互联(OSI)模型
。
- 第七层:应用层(顶层)
- 第六层:表示层
- 第五层:会话层
- 第四层:传输层
- 第三层:网络层
- 第二层:数据链路层
- 第一层:物理层(最底层)
其中,第1、2、3层是通信子网进行数据通信,5、6、7层是资源子网进行数据处理
数据从应用层向下,除了第一层(物理层)之外,包括第七层在内的所有层都会对数据附加一些额外信息,为了方便传输。
应用层、表示层、会话层、传输层实现的是端到端的层次,因为中间层次不会涉及这些层次,只有发送和目的主机才会涉及。
网络层、数据链路层、物理层实现的是点到点的层次,从一个点到另一个点,这样反复经过很多中间系统直到最后到达目的地。只会管下一次到达的地方,不会管最终到达的地方
应用层
所有能和用户交互且产生网络流量的程序;
典型应用层服务:
- 文件传输(FTP)
- 电子邮件(SMTP)
- 万维网(HTTP)
表示层
表示层用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方法(语法和语义)
- 数据格式变化:如主机AUTF-8的数据到主机B之后变为GBK之类的。
- 数据加密解密:如传输密码
- 数据压缩和恢复:如视频时的图像需要经过压缩再传递,到达目的主机后再解压缩
主要协议:JPEG、ASCII等
会话层
向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据。
是会话,也是建立同步(SVN)
传输层
负责不同主机中两个进程的通信,即端到端的通信。传输单位是报文段或用户数据段。
功能:
- 可靠传输、不可靠传输
- 可靠传输:传输数据,需要确认得到数据已经传输到目的的回应后再继续下一个传输,否则重复发送这个数据
- 不可靠传输:把数据发出去就行,不管对方是否收到了数据。
- 差错控制:对发生的差错进行控制,对错误进行纠正
- 流量控制:控制主机之间的发送和接收数据量,避免发送的数据太多,对方来不及接收,造成堆积。控制发送方的发送速度;
- 复用、分用
- 复用:多个应用层进行可同时使用下面运输层的服务。
- 运输层把收到的信息分别交付给上面应用层中相应的进行。
网络层
主要任务是把分组从源端传到目的端,为分组交换网上的不同主机提供通信服务。
网络层传输单位是数据报,当数据报过长时,就会切割成一个个的分组,变得更加灵活
功能:
- 路由选择:根据网络情况,为分组数据选择传输路径(最佳路径)
- 流量控制:协调发送端和接收端的速率问题。
- 差错控制:通信两节点之间约定一些规则,根据这些规则对接收到的数据进行校验。
- 拥塞控制:针对于全局。
- 若所有节点都来不及接收分组,而要丢弃大量分组的话,网络就处于拥塞状态。
- 因此要采取一定措施,缓解这种拥塞。这就叫做拥塞控制。
数据链路层
把网络层传下来的数据报组装成帧;传输单位是帧
功能:
- 成帧(定义帧的开始和结束)
- 差错控制:帧错+位错
- 流量控制:协调发送和接收端的速率问题
- 访问(接入)控制:控制对信道的访问
主要协议:SDLC、HDLC、PPP、STP
物理层
在物理媒体上实现比特流的透明传输。传输单位是比特;
- 透明传输:指不管所传数据是什么样的比特组合,都应当能够在链路上传送。
功能:
- 定义接口特性:确定接口插头的引脚之类的
- 定义传输模式:单工、半双工、双工
- 定义传输速率:发送端速率或传输速率
- 比特同步:保证发送和接收的数据相同且同步
- 比特编码:规定比特编码与实际意义的关联。
TCP/IP参考模型
TCP/IP协议栈不止包括TCP和IP,只是这两个协议最重要。
OSI与TCP/IP的相同点:
- 都分层
- 基于独立的协议栈的概念
- 实现异构网络互联(不同厂家的设备可以通信)
不同点:
- OSI定义三点:服务、协议、接口
- OSI先出现,参考模型先于协议发明,不偏向特定协议
- TCP/IP设计之初就考虑到异构网互联问题,将ip作为重要层次。
- OSI参考模型
- 网络层:无连接+面向连接
- 传输层:面向连接
- TCP/IP模型
- 网络层:无连接
- 传输层:无连接+面向连接
- OSI参考模型
面向连接分为三个阶段,
第一阶段:是建立连接,在此阶段,发出一个建立连接的请求。
第二阶段:只有在连接成功建立之后,才能开始数据传输
第三阶段:当数据传输完毕,必须释放连接。
面向无连接可以直接进行数据传输
五层参考模型
与OSI七层模型不同的是,将应用层、表示层、会话层合并为应用层。
- 应用层:支持各种网络应用 FTP、SMTP、HTTP
- 传输层:进程-进程的数据传输 TCP、UDP
- 网络层:源主机到目的主机的数据分组路由与转发 IP、ICMP、OSPF等
- 数据链路层:把网络层传下来的数据报组装成帧 Ethernet、PPP
- 物理层:比特传输
参考
- 本文作者: xczll
- 本文链接: https://xczllgit.github.io/2020/03/21/computerscience/2020-03-21-osiAndTcpIpModel/
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