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[Linux] osi7层模型

1. 什么是 OSI 模型

OSI:

  • 开放系统互连参考模型,是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型。

目的: 为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架和参考。

OSI 采用了分层的结构化技术,共分七层:

物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层

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2. OSI 的七层介绍

1 应用层

  • 应用层是计算机用户,以及各种应用程序和网络之间的接口,其功能是直接向用户提供服务,完成用户希望在网络上完成的各种工作。

  • 应用层为用户提供的服务和协议:文件传输服务(FTP)、远程登录服务(ssh)、网络管理服等。

  • 上述的各种网络服务由该层的不同应用协议和程序完成。

  • 应用层的主要功能如下:

    • 用户接口:应用层是用户与网络,以及应用程序与网络间的直接接口,使得用户能够与网络进行交互式联
    • 实现各种服务:该层具有的各种应用程序可以完成和实现用户请求的各种服务。

2 表示层

  • 表示层是对来自应用层的命令和数据进行解释,对各种语法赋予相应的含义,并按照一定的格式传送给会话层。

  • 其主要功能是处理用户信息的表示问题,如编码、数据格式转换和加密解密等。

  • 表示层的具体功能如下:

    • 数据格式处理:协商和建立数据交换的格式,解决各应用程序之间在数据格式表示上的差异。
    • 数据的编码:处理字符集和数字的转换。
    • 压缩和解压缩:为了减少数据的传输量,这一层还负责数据的压缩与解压缩。
    • 数据的加密和解密:可以提高网络的安全性。

3 会话层

  • 会话层是用户应用程序和网络之间的接口,主要任务是:组织和协调两个会话进程之间的通信,并对数据交换进行管理。

  • 当建立会话时,用户必须提供他们想要连接的远程地址。

4 传输层

  • OSI 上 3 层:应用层、表示层、会话层的主要任务是数据处理——资源子网

  • OSI 下 3 层:网络层、数据链路层、物理层的主要任务是数据通讯——通讯子网

  • 传输层是 OSI 模型的第 4 层,它是通信子网和资源子网的接口和桥梁,起到承上启下的作用

  • 传输层的主要任务是:向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制,保证报文的正确传输

报文:报文(message)是网络中交换与传输的

报文段:组成报文的每个分组。我们将运输层分组称为报文段(segment)

5 网络层

  • 主要任务是:数据链路层的数据在这一层被转换为数据包,然后通过路径选择、分段组合、顺序、进/出路由等控制,将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备。

  • 一般情况下,数据链路层是解决同一网络(局域网)内节点之间的通信,而网络层主要解决不同子网间的通信。

6 数据链路层

在计算机网络中由于各种干扰的存在,物理链路是不可靠的。因此,这一层的主要功能是:

  • 在物理层提供的比特流的基础上,通过差错控制、流量控制方法,使有差错的物理线路变为无差错的数据链路,即向网络层提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。

  • 具体工作是:接收来自物理层的位流(比特流)形式的数据,通过差错控制等方法传到网络层;同样,也将来自上层的数据,封装成帧转发到物理层;并且,还负责处理接收端发回的确认帧的信息,以便提供可靠的数据传输。

7 物理层

  • 主要功能是:利用传输介质为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输。尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。

总结

  • 在7层模型中,每一层都提供一个特殊的网络功能。

  • 从网络功能的角度观察:

    • 物理层、数据链路层、网络层:主要提供数据传输和交换功能,即节点到节点之间通信为主;
    • 传输层(第4层):作为上下两部分的桥梁,是整个网络体系结构中最关键的部分;
    • 会话层、表示层和应用层:以提供用户与应用程序之间的信息和数据处理功能为主;

数据的传输过程

os