OSI七層模式簡單通俗理解

OSI七層模式簡單通俗理解


標籤:OSI七層模式

OSI模型是從底層往上層發展起來的

  這個模型推出的最開始,是因爲美國人有兩臺機器之間進行通信的需求。


需求1:

科學家要解決的第一個問題是,兩個硬件之間怎麼通信。具體就是一臺發些比特流,然後另一臺能收到。


於是,科學家發明了物理層:

主要定義物理設備標準,如網線的接口類型、光纖接口類型、各種傳輸介質的傳輸速率等。它的主要作用是傳輸比特流(就是由1/0轉化爲電流強弱來進行傳輸,到達目的地後再轉化爲1/0,也就是我們常說的數模轉換與模數轉換)。這一層的數據叫做比特。


需求2:

現在通過電線能發數據流了,但是,我還希望通過無線電波,通過其它介質來傳輸。然後我還要保證傳輸過去的比特流是正確的,要有糾錯功能。


於是,發明了數據鏈路層:

定義瞭如何讓格式化數據以進行傳輸,以及如何控制對物理介質的訪問。這一層通常還提供錯誤檢測和糾正,以確保數據的可靠傳輸。


需求3:

現在我能發正確的發比特流數據到另一臺計算機了,但是當我發大量數據時,可能需要好長時間,例如一個視頻格式的,網絡會中斷好多次(事實上,即使有了物理層和數據鏈路層,網絡還是經常中斷,只是中斷的時間是毫秒級別的)。

那麼,我還必須保證傳輸大量文件時的準確性。於是,我要對發出去的數據進行封裝。就像發快遞一樣,一個個地發。


於是,先發明瞭傳輸層(傳輸層在OSI模型中,是在網絡層上面)

例如TCP,是用於發大量數據的,我發了1萬個包出去,另一臺電腦就是要告訴我是否接受到了1萬個包,如果缺了3個包,就告訴我是第1001,234,8888個包丟了,那我再發一次。這樣,就能保證對方把這個視頻完整接收了。

例如UDP,是用於發送少量數據的。我發20個包出去,一般不丟包,所以,我不管你收到多少個。在多人互動遊戲,也經常用UDP協議,因爲一般都是簡答的信息,而且有廣播的需求。如果用TCP,效率就很低,因爲它會不停地告訴主機我收到了20個包,或者我收到了18個包,再發我兩個!如果同時有1萬臺計算機都這樣做,那麼用TCP反而會降低效率,還不如用UDP,主機發出去就算了,丟幾個包你就卡一下,算了,下次再發包你再更新。

TCP協議是會綁定IP和端口的協議


需求4:

傳輸層只是解決了打包的問題。但是如果我有多臺計算機,怎麼找到我要發的那臺?或者,A要給F發信息,中間要經過B,C,D,E但是中間還有好多節點如K,J,Z,Y.。我怎麼選擇最佳路徑?這就是路由要做的事。


於是,發明了網絡層。即路由器,交換機那些具有尋址功能的設備所實現的功能。這一層定義的是IP地址,通過IP地址尋址。所以產生了IP協議。


需求5:

現在我們已經保證給正確的計算機,發送正確的封裝過後的信息了。但是用戶級別的體驗好不好?難道我每次都要調用TCP去打包,然後調用IP協議去找路由,自己去發?當然不行,所以我們要建立一個自動收發包,自動尋址的功能。


於是,發明了會話層。會話層的作用就是建立和管理應用程序之間的通信。


需求6:

現在我能保證應用程序自動收發包和尋址了。但是我要用Linux給windows發包,兩個系統語法不一致,就像安裝包一樣,exe是不能在Linux下用的,shell在Windows下也是不能直接運行的。

於是需要表示層(presentation),幫我們解決不同系統之間的通信語法問題。


需求7:

應用層

與其它計算機進行通訊的一個應用,它是對應應用程序的通信服務的。


socket:

這不是一個協議,而是一個通信模型。主要用來一個電腦的兩個進程間通信,然後把它用到了兩臺電腦的進程間通信。所以,可以把它簡單理解爲進程間通信,不是什麼高級的東西。主要做的事情就是:

A發包:發請求包給某個已經綁定的端口(connect函數);收到B的允許;然後正式發送;發送完了,告訴B要斷開鏈接;收到斷開允許,馬上斷開,然後發送已經斷開信息給B.

B收包:綁定端口和IP(bind函數);然後在這個端口監聽(listen函數);(accept函數)接收到A的請求,發允許給A,並做好接收準備,主要就是清理緩存等待接收新數據;然後正式接收;接受到斷開請求,允許斷開;確認斷開後,繼續監聽其它請求。

可見,socket其實就是I/O操作。socket並不僅限於網絡通信。在網絡通信中,它涵蓋了網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層--其實這都不需要記,因爲socket通信時候用到了IP和端口,僅這兩個就表明了它用到了網絡層和傳輸層;而且它無視多臺電腦通信的系統差別,所以它涉及了表示層;一般socket都是基於一個應用程序的,所以會涉及到會話層和應用層。


發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章