一、OSI參考模型

今天我們先學(xué)習(xí)一下以太網(wǎng)最基本也是重要的知識——OSI參考模型。

1、OSI的來源

OSI（Open System Interconnect），即開放式系統(tǒng)互聯(lián)。 一般都叫OSI參考模型，是ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）組織在1985年研究的網(wǎng)絡(luò)互連模型。

ISO為了更好的使網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更為普及，推出了OSI參考模型。其含義就是推薦所有公司使用這個規(guī)范來控制網(wǎng)絡(luò)。這樣所有公司都有相同的規(guī)范，就能互聯(lián)了。

2、OSI七層模型的劃分

OSI定義了網(wǎng)絡(luò)互連的七層框架（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層），即ISO開放互連系統(tǒng)參考模型。如下圖。

每一層實現(xiàn)各自的功能和協(xié)議，并完成與相鄰層的接口通信。OSI的服務(wù)定義詳細說明了各層所提供的服務(wù)。某一層的服務(wù)就是該層及其下各層的一種能力，它通過接口提供給更高一層。各層所提供的服務(wù)與這些服務(wù)是怎么實現(xiàn)的無關(guān)。

3、各層功能定義

這里我們只對OSI各層進行功能上的大概闡述，不詳細深究，因為每一層實際都是一個復(fù)雜的層。后面我也會根據(jù)個人方向展開部分層的深入學(xué)習(xí)。這里我們就大概了解一下。我們從最頂層——應(yīng)用層 開始介紹。整個過程以公司A和公司B的一次商業(yè)報價單發(fā)送為例子進行講解。

<1>應(yīng)用層

OSI參考模型中最靠近用戶的一層，是為計算機用戶提供應(yīng)用接口，也為用戶直接提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。我們常見應(yīng)用層的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)協(xié)議有：HTTP，HTTPS，F(xiàn)TP，POP3、SMTP等。

實際公司A的老板就是我們所述的用戶，而他要發(fā)送的商業(yè)報價單，就是應(yīng)用層提供的一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，當(dāng)然，老板也可以選擇其他服務(wù)，比如說，發(fā)一份商業(yè)合同，發(fā)一份詢價單，等等。

<2>表示層

表示層提供各種用于應(yīng)用層數(shù)據(jù)的編碼和轉(zhuǎn)換功能,確保一個系統(tǒng)的應(yīng)用層發(fā)送的數(shù)據(jù)能被另一個系統(tǒng)的應(yīng)用層識別。如果必要，該層可提供一種標(biāo)準(zhǔn)表示形式，用于將計算機內(nèi)部的多種數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成通信中采用的標(biāo)準(zhǔn)表示形式。數(shù)據(jù)壓縮和加密也是表示層可提供的轉(zhuǎn)換功能之一。

由于公司A和公司B是不同國家的公司，他們之間的商定統(tǒng)一用英語作為交流的語言，所以此時表示層（公司的文秘），就是將應(yīng)用層的傳遞信息轉(zhuǎn)翻譯成英語。同時為了防止別的公司看到，公司A的人也會對這份報價單做一些加密的處理。這就是表示的作用，將應(yīng)用層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換翻譯等。

<3>會話層

會話層就是負責(zé)建立、管理和終止表示層實體之間的通信會話。該層的通信由不同設(shè)備中的應(yīng)用程序之間的服務(wù)請求和響應(yīng)組成。      

會話層的同事拿到表示層的同事轉(zhuǎn)換后資料，（會話層的同事類似公司的外聯(lián)部），會話層的同事那里可能會掌握本公司與其他好多公司的聯(lián)系方式，這里公司就是實際傳遞過程中的實體。他們要管理本公司與外界好多公司的聯(lián)系會話。當(dāng)接收到表示層的數(shù)據(jù)后，會話層將會建立并記錄本次會話，他首先要找到公司B的地址信息，然后將整份資料放進信封，并寫上地址和聯(lián)系方式。準(zhǔn)備將資料寄出。等到確定公司B接收到此份報價單后，此次會話就算結(jié)束了，外聯(lián)部的同事就會終止此次會話。

<4>傳輸層

傳輸層建立了主機端到端的鏈接，傳輸層的作用是為上層協(xié)議提供端到端的可靠和透明的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，包括處理差錯控制和流量控制等問題。該層向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細節(jié)，使高層用戶看到的只是在兩個傳輸實體間的一條主機到主機的、可由用戶控制和設(shè)定的、可靠的數(shù)據(jù)通路。我們通常說的，TCP UDP就是在這一層。端口號既是這里的“端”。

傳輸層就相當(dāng)于公司中的負責(zé)快遞郵件收發(fā)的人，公司自己的投遞員，他們負責(zé)將上一層的要寄出的資料投遞到快遞公司或郵局。

<5>網(wǎng)絡(luò)層

本層通過IP尋址來建立兩個節(jié)點之間的連接，為源端的運輸層送來的分組，選擇合適的路由和交換節(jié)點，正確無誤地按照地址傳送給目的端的運輸層。就是通常說的IP層。這一層就是我們經(jīng)常說的IP協(xié)議層。IP協(xié)議是Internet的基礎(chǔ)。

網(wǎng)絡(luò)層就相當(dāng)于快遞公司龐大的快遞網(wǎng)絡(luò)，全國不同的集散中心，比如說，從深圳發(fā)往北京的順豐快遞（陸運為例啊，空運好像直接就飛到北京了），首先要到順豐的深圳集散中心，從深圳集散中心再送到武漢集散中心，從武漢集散中心再寄到北京順義集散中心。這個每個集散中心，就相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)中的一個IP節(jié)點。

<6>數(shù)據(jù)鏈路層 

將比特組合成字節(jié),再將字節(jié)組合成幀,使用鏈路層地址 (以太網(wǎng)使用MAC地址)來訪問介質(zhì),并進行差錯檢測。

數(shù)據(jù)鏈路層又分為2個子層：邏輯鏈路控制子層（LLC）和媒體訪問控制子層（MAC）。

MAC子層處理CSMA/CD算法、數(shù)據(jù)出錯校驗、成幀等；LLC子層定義了一些字段使上次協(xié)議能共享數(shù)據(jù)鏈路層。 在實際使用中，LLC子層并非必需的。

這個沒找到合適的例子

<7>物理層     

實際最終信號的傳輸是通過物理層實現(xiàn)的。通過物理介質(zhì)傳輸比特流。規(guī)定了電平、速度和電纜針腳。常用設(shè)備有（各種物理設(shè)備）集線器、中繼器、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)線、雙絞線、同軸電纜。這些都是物理層的傳輸介質(zhì)。

快遞寄送過程中的交通工具，就相當(dāng)于我們的物理層，例如汽車，火車，飛機，船。

4、通信特點：對等通信

對等通信，為了使數(shù)據(jù)分組從源傳送到目的地，源端OSI模型的每一層都必須與目的端的對等層進行通信，這種通信方式稱為對等層通信。在每一層通信過程中，使用本層自己協(xié)議進行通信。

二、TCP/IP五層模型

TCP/IP五層協(xié)議和OSI的七層協(xié)議對應(yīng)關(guān)系如下。

在每一層都工作著不同的設(shè)備，比如我們常用的交換機就工作在數(shù)據(jù)鏈路層的，一般的路由器是工作在網(wǎng)絡(luò)層的。

在每一層實現(xiàn)的協(xié)議也各不同，即每一層的服務(wù)也不同.下圖列出了每層主要的協(xié)議。其中每層中具體的協(xié)議，我會在后面的逐一學(xué)習(xí)。

參考文獻：

1.百度百科：OSI參考模型

2.以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)分析

到此這篇關(guān)于OSI七層模型與TCP/IP五層模型詳解的文章就介紹到這了。希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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