计算机网络 – OSI 模型的层次
OSI(开放系统互连)模型由国际标准化组织开发。它是一个用于设计网络系统的分层框架，允许所有类型的计算机系统之间进行通信。其主要目的是为计算机、工作站和网络之间的信息交换提供一套结构化指南。
OSI 七层模型
| 层号 | 层名称 | 功能 |
|---|---|---|
| 第 1 层 | 物理层 | 用于通过网络传播比特的传输方法 |
| 第 2 层 | 数据链路层 | 用于通过物理通信线路传输数据的帧格式。 |
| 第 3 层 | 网络层 | 网络寻址和数据包传输网络。 |
| 第 4 层 | 传输层 | 数据在网络中移动时的跟踪。 |
| 第 5 层 | 会话层 | 作业管理跟踪 |
| 第 6 层 | 表示层 | 对传输中使用的语言进行编码。 |
| 第 7 层 | 应用层 | 用户网络应用程序和网络连接。 |
物理层
物理层是 OSI 模型中的最底层，其主要职责包括将非结构化数据位(0 和 1)从物理层传输到网络。发送设备到接收设备的物理层。
物理层包含以比特形式存在的信息。它将单个比特从一个节点传输到下一个节点。物理层定义的传输介质包括金属电缆、光纤和无线电波。
物理层包含 −
- 比特同步 - 物理层通过提供时钟来实现比特的比特同步。该时钟控制发送方和接收方，提供比特级别的同步。
- 比特率控制 - 物理层定义传输速率，即每秒发送的比特数。
- 物理拓扑 - 物理层指定不同设备在网络中的排列方式(总线型、环形、星型和网状拓扑)。
- 传输模式 -物理层检查传输是单工、半双工还是全双工。它定义了数据在两个连接设备之间的流动方式。
数据链路层
它是 OSI 模型的第二层。数据链路层负责在连接网络内主节点和次节点的物理链路上提供无差错通信。它提供逐跳传输。它将来自物理层的数据打包成一个称为块的组。
数据链路层提供信息信号的最终成帧，并为节点之间有序的数据流提供同步功能。
- 成帧− 将消息分解成帧，并将帧重新组装成消息。
- 错误处理−它用于修复损坏、丢失和重复的帧。
- 流量控制− 它可防止快速发送器向慢速接收器发送数据洪泛。
- 访问控制− 在访问控制中，如果多台主机使用同一介质，当多个设备共享单个通信信道时，数据链路层的 MAC 子层有助于确定在给定时间内哪个设备可以控制该信道。
网络层
网络层提供详细信息，使数据能够在使用多个网络、子网或两者的环境中的设备之间路由。
在网络层运行的网络组件包括路由器及其软件。它确定哪种网络配置最适合网络所提供的功能，并通过建立、维护和终止它们之间的连接器来寻址和路由网络内的数据。
它使层次结构的上层独立于用于互连系统的数据传输和交换技术。
它还提供源和目标网络地址、子网信息以及源和目标节点地址。在此层，网络被细分为由路由器分隔的子网。
传输层
可以说，传输层控制并确保通过网络在两个设备之间传播的数据消息的端到端完整性，从而在端点之间提供可靠、透明的数据传输。
传输层的职责
- 分段和重组 − 在此层，消息被分成小段。到达目的地后，正确地重新组装消息。
- 可靠性 − 它确保数据包到达目的地。重新组装乱序的消息。
- 服务决策 −它用于检查哪些类型的服务可以提供无错误的点对点、数据报等连接。
- 映射 − 它确定哪些消息属于哪些连接。
- 命名 − 它必须转换为内部地址和路由，并发送到节点 XYZ。
- 流量控制 − 它防止快速发送方淹没慢速接收方。
- 错误控制 − 重新传输损坏的段。
会话层
会话层在设备之间创建通信通道。它负责打开会话，确保会话在数据传输过程中保持打开和正常运行，并在通信结束时关闭会话。
会话层还可以在数据传输过程中设置检查点。如果会话中断，设备可以从上一个检查点恢复数据传输。
会话层负责确保网络可用性，以支持数据存储和处理能力。它在应用层提供逻辑连接实体。
会话层职责 −
- 网络登录和注销程序
- 用户身份验证
- 确定可用的对话框类型 −单工、半双工和全双工。
- 用于恢复的数据流同步。
- 创建对话单元和活动单元。
表示层
表示层为其上层或应用层准备数据。它定义两个设备应如何对数据进行编码、加密和压缩。
- 表示层接收应用层传输的任何数据，并准备通过会话层传输。
- 它指定最终用户应用程序应如何格式化数据。
- 此层提供数据的本地表示形式与最终用户之间传输的数据表示形式之间的转换。加密、数据压缩和虚拟终端的结果都是翻译服务的例子。
应用层
应用层是OSI模型的最顶层，通过提供对OSI环境的访问权限，充当网络的"总经理"。该层提供分布式信息服务，控制应用程序内部的活动顺序以及计算机应用程序与应用程序用户之间的事件顺序。它直接与用户的应用程序通信。
应用层使用HTTP、FTP、POP、SMTP和DNS协议，允许软件发送和接收信息，并向用户呈现有意义的数据。
