計算機網絡(三)：OSI七層參考模型

OSI七層參考模型

OSI參考模型

國際标準化組織(ISO)于1984年提出開放系統互連OSI參考模型，目的是：支援異構網絡系統的互聯互通

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應用層

應用層可以定義為是所有能和使用者互動産生網絡流量的程式的集合，是OSI參考模型的頂層

典型應用層服務：

1. 檔案傳輸(FTP)
2. 電子郵件(SMTP)
3. 網際網路（HTTP）
           

表示層

表示層主要用于處理在兩個通信系統中交換資訊的表示方法（文法和語義）

表示層功能：

1. 資料格式交換（翻譯）
2. 功能二：資料加密解密
3. 功能三：資料壓縮和恢複
           

主要協定：JPEG，ASCII

會話層

向表示層實體/使用者進場提供建立連接配接并在連接配接上有序地傳輸資料，這叫做會話，也是建立同步(SYN)

會話層的功能：

1. 建立、管理、中止會話
2. 使用校驗點可使會話在通信失效時從校驗點/同步點繼續恢複通信，實作資料同步适用于傳輸大檔案
           

主要協定：ADSP，ASP

傳輸層

傳輸層是自下而上第一個面向端到端的層次，也是下三層通信子網與上三層資源子網的接口，它負責主機中兩個程序的通信，即端到端的通信。傳輸機關是封包段或使用者資料報

傳輸層功能：

1. 可靠傳輸、不可靠傳輸
2. 差錯控制
3. 流量控制：
    流量控制用于防止在端口阻塞的情況下丢幀，這種方法是當發送或接收緩沖區開始溢出時通過将阻塞信号發送回源位址實作的。
4. 複用分用
    1. 複用：多個應用層程序可同時使用下面傳輸層的服務
    2. 分用：傳輸層把受到的資訊分别傳遞給上面應用層中相應的程序           

網絡層

網絡層主要任務是把分組從源端傳到目的端，為分組交換網上的不同主機提供通信服務，網絡層傳輸機關是資料包

網絡層功能主要為：

1. 路由選擇
2. 流量控制
3. 差錯控制
4. 擁塞控制
    若所有結點都來不及接受分組，而要丢棄大量分組的話，網絡就處于擁塞狀态。是以要采取一定措施，緩解這種擁塞。
           

補充：網絡和傳輸層的差別在于，網絡層提供的是主機之間的邏輯通信機制，而傳輸層**提供的是應用程序之間的邏輯通信機制，位于網絡層之上，并且依賴網絡層服務。

資料鍊路層

資料鍊路層的主要任務是把網絡層傳下來的資料報組裝成幀，資料鍊路層/鍊路層的傳輸機關是幀

資料鍊路層功能：

1. 成幀（定義幀的開始和結束）
2. 差錯控制 （幀錯+位錯）
3. 流量控制
4. 通路（接入）控制—控制對信道的通路
           

實體層

主要任務是在實體媒體上實作比特流的透明傳輸，實體層傳輸機關是比特

透明傳輸：指不管所傳資料是什麼樣的比特組合，都應當能夠在鍊路上傳送

實體層功能：

1. 定義接口特性
2. 定義傳輸模式（單工、半雙工、雙工）
3. 定義傳輸速率
4. 比特同步
5. 比特編碼
           

OSI參考模型的通信過程

在OSI參考模型中，裝置A向裝置B發送資料時，所要發送的資料自應用層由上往下，每過一層就打包一遍該層的協定。等到資料在鍊路上開始傳播，遇到中間系統，如遇到交換機、網橋等則解析到資料鍊路層，遇到路由器則解析到網絡層，然後再進行轉發，直到到達裝置B後，再依次解析，不斷向上層傳遞消息

端對端：就是這層資料不會被其它裝置二次解析，直接到達目的裝置

點對點：就是這層資料會被其它裝置二次解析

TCP/IP參考模型

OSI七層模型和TCP/IP模型對比圖見上，TCP/IP模型其實是先提出了TCP/IP協定棧後，被人總結歸納出的TCP/IP參考模型。目前，TCP/IP參考模型是實際應用中的參考模型。

兩者的相同點

1. 都進行分層
2. 都基于獨立的協定棧的概念
3. 可以實作異構網絡互聯
           

兩者的不同點

1. OSI定義三點：服務、協定、接口，TCP/IP設計之初并沒有這種概念
2. OSI先出現，參考模型先于協定發明，不偏向特定協定
3. TCP/IP設計之初就考慮到異構網互聯問題，将IP作為重要層次
4. 如圖：

五層參考模型

五層參考模型是綜合了OSI和TCP/IP優點的參考模型，是一個為了友善學習計算機網絡原理而采用的模型