ISO/OSI网络参考模型总结

       ISO/OSI参考模型它将网络结构化为七层:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,如图:

                                                      

1~3层是依赖于网络的,涉及将两台计算机连接在一起使用的数据通信网的相关协议,实现通信子网功能。5~7层是面向应用的,涉及允许两个终端用户应用进程交互作用的协议,通常是由本地操作系统提供一套服务,实现资源子网功能。中间的传输层为面向应用的上3层遮蔽了跟网络有关的下3层详细操作。从实质上讲,传输层建立在由下3层提供服务的基础上,为面向应用的高层提供网络无关的信息交换服务。


首先来说说为什么要分层(分层的好处)

         分层的目的是为了降低复杂性,提高灵活性

  •    各层之间是独立的。
  •    灵活性好。
  •    结构上可分割开。
  •    易于实现和维护。
  •   能促进标准化工作。

OSI中的数据传输

数据流从源的上层逐层流向下层,在目的端则由下层逐层流向上层

源 – 数据封装:     APDU -> PPDU -> SPDU -> Segments -> Packet -> Frame -> Bits

目的 – 数据的拆封:      Bits -> frame -> Packet -> Segment -> SPDU -> PPDU -> APDU


       


物理层的功能:

  • 负责实际或原始的数据“位(BIT)” 传送,通过传输介质将比特流由一个节点传向另一个节点。
  • 节点通常分为DTE与DCE两大类。DTE为用户端接设备,DCE为数据控制设备。
  • 该层协议的功能是定义网络物理设备DTE/DCE的接口。

数据链路层的功能

  • 实现两个相邻的机器间的无差错的传输。通过对物理层提供的原始比特流传输服务的加强,向网络层提供服务
  • 成帧:规定数据链路层最小的数据传送逻辑单位——帧的类型和格式。将从网络层接收的信息分组组成帧后传送给物理层,由物理层传送到对方的数据链路层。
  • 物理寻址和对网络拓朴的存取
  • 差错控制:在信息帧中带有校验字段,当接收方收到帧时,按照选定的差错控制方法进行校验,在发现差错时进行差错处理。
  • 流量控制:协调发送方与接收方的数据流量,使发送速率不要超过接收方速率。
  • 共享介质环境中的介质访问控制
  • 链路管理:建立、维持与释放数据链路。
    网络层的功能
  • 涉及将源端发出的数据(分组)经各种途径送到目的端,从源端到目的端可能要经过许多的中间节点---互连和路径选择 (源网络-目标网络)
  • 通信子网的最高层,但是处理端到端(主机—主机)数据传输的最低层。
  • 信息分组的类型和格式
  • 逻辑寻址
  • 路由和转发
  • 拥塞控制
    传输层的功能
  • 为高层数据传输建立、维护与拆除传输连接,实现透明的端到端的传输(主机-主机)
  • 真正意义上的从源到目标的“端到端”层,源端的某程序与源端的“类似”程序进行对等通信
  • 屏蔽了上三层 (面向应用) 和下三层(面向数据传输)之间的界限,弥补网络所提供的服务质量的不足,提供可靠的网络服务
  • 信息的分段(源端)和合并(目标端)
  • 流量控制和差错恢复
  • 多路复用
    会话层的功能​​​​​​​
  • 建立、管理和终结不同机器上的应用程序或进程间的会话
  • 为表示层提供服务 会话(Dialogue)的管理: 令牌(Token) 会话的同步      
  • 检查点(Checkpoint)
    表示层的功能​​​​​​​
  • 表示层以下各层只关心可靠的数据传输,而表示层关心的是所传送数据的语法和语义。
  • 完成语法格式的转换      
  • 与接收方协商所采用的公共语法类型
  • 表示层对等实体间连接的建立、数据传送与连接释放
    应用层的功能​​​​​​​
  • OSI的最高层,也是离用户最近的层,是计算机网络与用户之间的界面
  • 由若干的应用进程或程序组成。网络通过应用层为用户提供多种网络服务。
  • 常见应用层服务:①目录服务  ②电子邮件 ③文件传输   ④虚拟终端

                               


OSI的层间通信

     如图,数据是由主机A中的一些应用程序生成 的。假设用户输入一条消息。每层生成一个头部及所传数据一并传到下一层(箭头①)。将数据传到下一层意味着下一层需要为上一次提供某种服务。要完成这些服务,下一层需要在包头或包尾加入一些信息。比如传输层发送其数据和包头,网络层在其包头中加入正确的网络层的目的地址,以使包能够被传输到其他计算机

    在程序生成数据后,物理层能实现媒体发送信号(箭头②),当接收数据时(箭头③),主机B启动其上的相邻层协议进行通信(箭头④),指明了接收数据在协议栈中逐层向上递交处理的过程


发送方的数据的封装过程

                 


接收方的数据的解封装过程

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