Open Systems Interconnection(OSI)定義了一個網絡框架:其以層為單位實現了各種協議,同時會將控制權逐層傳遞。
目前OSI
主要作為教學工具被使用,其在概念上將計算機網絡結構按邏輯順序划分為7層。
1、較低層處理電信號、二進制數據塊以及路由這些數據以便在網絡中的穿梭;
2、從用戶的角度來看,更高的層次包括網絡請求和響應、數據的表示和網絡協議。
路由(routing):是指分組從源到目的地時,決定端到端路徑的網絡范圍的進程;
OSI
模型最初被認為是構建網絡系統的標准體系結構,今天許多流行的網絡技術都可以看出OSI
的分層設計。
一、物理層(Physical Layer):比特流
物理層是OSI
模型的第一層,其職責在於通過網絡通信媒介將比特流數據從發送(源)設備的物理層傳輸到接收(終)設備的物理層。
第一層技術的例子包括以太網電纜和集線器。此外,集線器和其他中繼器是在物理層起作用的標准網絡設備,電纜連接器也是如此。
在物理層,數據通過物理介質支持的以下信號類型進行傳輸:
- 電壓
- 無線電頻率
- 紅外脈沖
- 普通光
二、數據鏈路層(Data Link Layer):數據幀
當從物理層獲取數據時,數據鏈路層會檢查物理傳輸錯誤,並將比特數據打包成數據幀。數據鏈路層還管理着物理尋址方案,
例如以太網的MAC
地址,用於控制網絡設備對物理介質的訪問。
因為數據鏈路層是 OSI 模型中最復雜的一層,所以它通常被分成兩部分: 媒體訪問控制子層和邏輯鏈路控制子層。
三、網絡層(Network Layer)
網絡層在數據鏈路層之上增加了路由的概念。每當數據抵達網絡層時,就會檢查每個幀中包含的源地址和目標地址,
以確定數據是否已到達其最終目的地。如果數據已經到達最終目的地,第3層就會將數據格式化並打包為數據包交付給運輸層,
否則網絡層會更新目的地址並將幀推送到下層。
為了支持路由,網絡層需要一個維護邏輯地址,比如網絡設備的IP
地址。網絡層還管理着這些邏輯地址和物理地址之間的映射,
在IPv4
網絡中,這種映射通過地址解析協議(ARP
)完成,IPv6
使用鄰居發現協議(NDP
)。
四、傳輸層(Transport Layer)
傳輸層通過網絡連接傳輸數據。TCP
(傳輸控制協議)和 `UDP (用戶數據報協議)是傳輸層比較常見且有代表性的協議。
不同的傳輸協議可能支持一系列可選功能,包括錯誤恢復、流控制和支持重新傳輸。
五、會話層(Session Layer)
會話層位於第五層,其管理着網絡連接事件順序和流程的啟動和關閉。它支持多種類型的連接,這些連接可以動態地創建並在單個網絡上運行。
六、表示層(Presentation Layer)
表示層位於第六層,就功能相對來說是OSI模型各層中最簡單的。其着力於消息數據的語法處理,
如格式轉換和支持其上一層(應用層)所需的加密/解密。
七、應用層(Application Layer)
應用層為終端用戶使用的應用提供網絡服務(處理用戶數據的協議)。舉個例子,在Web瀏覽器應用程序中,
應用層協議HTTP打包發送和接收網頁內容所需的數據。同時應用層也會向表示層提供或獲取數據。