OSI网际互联

OSI的概念

英文全称Open System Interconnect 开放系统互联参数模型,是由ISO国际标准化组织 定义的。它是个灵活的、稳健的和可互操作的模型,并不是协议,使用来了解和设计网络体系结构的。

OSI模型的目的

规范不同系统的互联标准,使两个不同的系统能够较容易的通信,而不需要改变底层的硬件或软件的罗技。

OSI模型分为七层

OSI把网络按照层次分为七层,由上到下分别为:

  • 应用层
  • 表示层
  • 会话层
  • 传输层
  • 网络层
  • 数据链路层
  • 物理层

如何理解OSI七层模型:
A公司 B公司 之间的合作来比喻

A公司 和 B公司的体系都很完善,有总经理、财务、法务、人事、行政等,A、B两家公司约定好了某种规则,签合同的流程都需要上级的一层层的审批,而A、B两个公司之间直接沟通的是最底层的行政来进行处理,并且提交一层一层的领导审核通过后,最终签订了合同。

OSI网际互联

整个通信的过程都能通过OSI模型进行参考。

通常,我们会把上面的三层成为应用集合,下四层称为数据流集合

每层对应的功能如下图:

OSI七层模型的特性:

  • OSI模型每层都有自己的功能集;
  • 层与层之间相互独立又相互依靠;
  • 上层依赖于下层,下层为上层提供服务;

应用层

为应用软件提供接口,使应用程序能够使用网络服务
常见的应用协议:HTTP(80)、ftp(20/21)、smtp(25)、pop3(110)、telnet(23)、dns(53)等

表示层

  • 数据的解码盒编码
  • 数据的加密和解密
  • 数据的压缩和解压缩

会话层

简历、维护、管理应用程序之间的会话,对话控制和同步

传输层

负责建立端到端的链接,保证保温在端到端之间的传输
传输层的功能:服务点编址、分段和重组、链接控制、流量控制、错差控制。

网络层

负责将分组数据从源端传输到目的端,接触到最多的就是IP的协议
IP 是一个 以点分割十进制的组合,叫 点分十进制,换算成二进制是32位。
一个IP地址的组成,是由 网络号 + 主机号
在这一层是以数据包来进行数据传输,在不同的网络之间进行数据传输。
功能:为网络设备提供逻辑地址,进行路由选择和分组转发
工作在这一层设备有:路由器
路由器主要的功能:

  • 广播、组播控制
  • 对数据做寻址,选择到达目的网络的最佳路径
  • 流量管理
  • 链接广域网(WAN)

数据链路层

在不可靠的物理链路上,提供可靠的数据传输服务,把帧Frame从一跳(节点)移动到另一跳(节点)。
重要的概念是MAC地址,在相同的网络内进行数据传输。MAC地址是由16进制组成,共48位。
MAC分为两部分,前八位和后八位,前八位是IEEE assigned给厂家和机构的,用来区分,后八位是企业或厂家内部来定义。

在这一层是以来进行数据传输。
功能:组帧、物理编址、流量控制、错差控制、接入控制

物理层

负责吧逐个的比特从一跳(节点)移动到另一跳(节点)
在这层以比特bits来进行数据传输。
功能:

  • 定义接口和媒体的物理特性
  • 定义比特的表示、数据传输速率、信号的传输模型(单工、半双工、全双工)
  • 定义网络物理拓扑(网状、星型、环形、总线型等拓扑)

那么数据在传输过程中,如何在OSI七层模型中工作的呢?

如A用户给B用户发一个数据,并且A用户和B用户是不同的网络。

A的应用程序会先发送一个数据要从B上下载一个数据
表示层会加密和压缩等
会话层负责管理会话
传输层识别上层不同的服务,并把上层下来的数据包进行分段,同时保证A和B的一个连接
网络层这里,会对上层下来的数据进行打包,并贴上原地址A和目标地址,并把数据加入到后面
数据链路层会把上层下来的数据包前面贴上源MAC地址、目标MAC地址等一些标签
在物理层把帧变成比特 101010111这样的。

然后要传输的数据到了路由器这里,路由器会对数据流进行逆向的一个解析,从比特到帧再到数据包,路由器找到B的地址,路由器会查找自己的地址,发现数据包是去往B的,然后路由器又会重新对数据包向下增加标签,然后把数据发送给B,
B会对数据流进行OSI逆向的数据剥离,最终得到数据。

这个传输的过程,数据从上到下的过程叫做 封装过程,而数据到B这边由下至上的过程叫做 解封装过程

下图为封装过程

下图为解封装过程

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