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OSI七層模型簡介

網絡參考模型

OSI七層模型簡介

一、實體層

首先,實體層考慮的是怎樣在連接配接計算機的媒體中傳輸比特流。現有計算機網絡的硬體裝置和傳輸媒體的種類非常多,通信方式也有許多不同的方式。而實體層的作用就是盡可能屏蔽掉這些傳輸媒體和通信手段的差異,使得資料鍊路層感受不到這些差異。

功能一:定義接口特性

  • 機械特性
  • 電氣特性
  • 功能特性
  • 規程特性

功能二:定義傳輸模式

信道:指的是向某一個方向傳送資訊的媒體,一條通信電路往往包含一條發送信道和一條接收信道。從雙方資訊的互動方式看,有以下三種基本方式:

  • 單工通信
  • 半雙工通信
  • 雙工通信

功能三:比特編碼

  • 不歸零碼
  • 曼徹斯特編碼
  • 差分曼徹斯特編碼

二、資料鍊路層

鍊路層是為網絡層提供資料傳送服務的

主要功能:封裝成幀、透明傳輸、差錯檢測

1. 封裝成幀

封裝成幀就是在一段資料的前後分别添加首部和尾部,這樣就構成了一個幀。接收端在收到實體層上交的比特流後,就能根據首部和尾部的标記識别幀的開始和結束。

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2.透明傳輸

由于幀的開始和結束标記用專門的字元序清單示,是以所傳輸的資料中一定不能出現與幀的定界控制字元相同的編碼,否則會出現幀定界的錯誤

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為了解決傳輸的資料和幀的定界字元相同的情況,我們通常采用“字元填充”的辦法。若傳輸的資料中出現“SOH”和“EOT”等定界符,發送方的資料鍊路層會在資料中的“SOH”和“EOT”前插入轉義字元“ESC”(其二進制編碼是00011011)。而在接收方收到資料幀後先去掉幀頭和幀尾,然後再去掉資料中的轉義字元。

這個時候你可能就要問了:如果轉義字元的序列就是傳輸的資料呢?

如果是這樣,發送方的資料鍊路層會在轉義字元“ESC”的前面也插入一個“ESC”,接收端連續收到兩個轉義字元,就和删除前面的那個。

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典型資料鍊路層協定:PPP、STP、CSMA/CD、CSMA/CA

3. 差錯檢測

在資料傳輸過程中,比特位可能會發生差錯:1變成0,0變成1,這叫做比特差錯。為此在接受方的資料鍊路層廣泛使用CRC循環備援校驗技術檢測是否出現比特差錯(網上資料很多,這裡不再贅述)

此外資料鍊路層定義了實體位址,用來唯一辨別網絡中的裝置,即MAC位址

還有順序控制、流量控制等功能

三、網絡層

主要任務是把分組從源端傳到目的端

功能一:路由選擇

通過路由選擇算法(RIP、OSPF),為封包或分組通過通信子網選擇最适當的路徑

功能二:流量控制

協調網絡中各主機發送資料速度,與傳輸層流量控制不同的是,這裡主要是為了避免網絡擁塞

功能三:擁塞控制

若出現所有結點都來不及接收分組,而丢棄大量分組的情況,網絡就處于擁塞狀态。網絡層會采取響應措施緩解擁塞

典型網絡層協定:IP、ICMP、IGMP、ARP、RARP、RIP、OSPF

四、傳輸層

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

功能一:可靠傳輸、不可靠傳輸

傳輸層在網絡層的基礎上為高層提供 “面向連接配接” 和 “面向無接連” 的兩種服務。

功能二:差錯控制

傳輸過程中若出現丢包、資料錯誤等問題,傳輸層會處理這些問題。比如逾時重傳等機制

功能三:流量控制

比對發送端和接收端的發送和接收速度,避免發送方發送太快,接收端來不及接收等問題

典型傳輸層協定:TCP、UDP

五、會話層

向兩個實體的表示層提供建立和使用連接配接的方法。将不同實體之間的表示層的連接配接稱為會話。是以會話層的任務就是組織和協調兩個會話程序之間的通信,并對資料交換進行管理。

  • 兩個會話之間互不影響,比如浏覽器通路百度,浏覽器和百度伺服器建立起一個會話。然後再通路網易的網頁,浏覽器和網易伺服器也建立一個會話,在通路百度頁面以及和百度伺服器進行資料互動時,不會影響和網易伺服器之間的會話。

六、表示層

用于處理在兩個通信系統(簡單了解為兩台PC)中交換資訊的表示方式

功能一:資料格式的變換(翻譯官)

  • 比如将…0101001…的序列轉換成一張圖檔或一段語音

功能二:資料的加密解密

  • 比如用微信發送一段文本“我的支付密碼是123456”,為防止被抓包洩露密碼,表示層會将這段話進行加密,進行傳輸。同樣的,由于采用的是相同的表示層協定,接收端的表示層會将這段資訊利用同樣的方法進行解密

功能三:資料的壓縮和解壓

  • 比如用微信視訊聊天時,視訊資料比較大,表示層會對這些資料進行壓縮。接收方的表示層利用同樣的方式進行解壓

七、應用層