计算机网络 – OSI模型的层次

OSI（开放系统互联）模型是由国际标准化组织开发的。它是一个分层框架，用于设计允许所有类型计算机系统之间通信的网络系统。其主要目的是为计算机、工作站和网络之间交换信息提供一套结构性指导原则。

OSI模型的七层

物理层

物理层是OSI模型中最底层的一层，其主要职责包括在网络上实际传播非结构化数据位（0和1），从发送设备的物理层到接收设备的物理层。

物理层包含位形式的信息。它将单个位从一个节点传输到下一个节点。物理层定义的传输介质包括金属电缆、光纤和无线电波。

物理层包括：

• **位同步** – 物理层通过提供时钟来提供位的位同步。此时钟控制发送方和接收方，提供位级的同步。
• **比特率控制** – 物理层定义传输速率。每秒发送的位数。
• **物理拓扑** – 物理层指定网络中不同设备的排列方式（总线、环形、星形和网状拓扑）。
• **传输模式** – 物理层检查传输是单工、半双工还是全双工。它定义了数据在两个连接设备之间如何流动。

数据链路层

它是OSI模型的第二层。数据链路层负责在连接网络内主节点和次节点的物理链路上提供无错误的通信。它提供逐跳递送。它将物理层的数据打包成称为块的组。

数据链路层提供信息信号的最终帧格式，并提供用于节点之间数据有序流的同步工具。

• **帧定界** − 将消息分解为帧，并将帧重新组装成消息。
• **错误处理** − 用于解决损坏的、丢失的和重复的帧。
• **流量控制** − 防止快速传输器淹没慢速接收器。
• **访问控制** − 在访问控制中，如果许多主机使用介质，当多个设备共享单个通信通道时，数据链路层的MAC子层有助于确定在给定时间哪个设备控制通道。

网络层

网络层提供使数据能够在使用多个网络、子网或两者的环境中在设备之间路由的详细信息。

在网络层运行的网络组件包括路由器及其软件。它确定哪种网络配置最适合网络提供的功能，并通过建立、维护和终止它们之间的连接器来寻址和路由网络中的数据。

它为层次结构的上层提供了与用于互连系统的数

它还提供源和目标网络地址、子网信息以及源和目标节点地址。在此，网络细分为由路由器分隔的子网。

传输层

我们可以说，传输层控制并确保通过网络在两个设备之间传播的数据消息的端到端完整性，从而提供两个端点之间可靠、透明的数据传输。

传输层的职责

• **分段和重组** − 在此，消息被分成小块。到达目的地后正确地重新组装消息。
• **可靠性** − 它确保数据包到达目的地。重新组装乱序的消息。
• **服务决策** − 用于检查要提供哪种类型的服务，无错误点对点、数据报等。
• **映射** − 它确定哪些消息属于哪些连接。
• **命名** − 它必须转换为内部地址和路由，发送到节点XYZ。
• **流量控制** − 防止快速传输器淹没慢速接收器。
• **错误控制** − 重新传输损坏的段。

会话层

会话层在设备之间创建通信通道。它负责打开会话，确保在传输数据时会话保持打开并正常运行，并在通信结束时关闭会话。

会话层还可以在数据传输期间设置检查点。如果会话中断，则设备可以从上次检查点恢复数据传输。

会话层负责网络数据的存储和处理能力的可用性。它为应用层提供逻辑连接实体。

会话层的职责：

• 网络登录和注销程序
• 用户身份验证
• 确定可用的对话类型 − 单工、半双工和全双工。
• 为了恢复目的而同步数据流。
• 创建对话单元和活动单元。

表示层

表示层为其上层或应用程序层准备数据。它定义了两个设备应该如何编码、加密和压缩数据。

• 表示层接收应用程序层传输的任何数据，并为通过会话层传输做好准备。
• 它指定最终用户应用程序应如何格式化数据。
• 此层提供本地数据表示与最终用户之间传输数据表示之间的转换。加密、数据压缩和虚拟终端的结果是转换服务的示例。

应用层

应用层是OSI模型中最顶层的一层，它通过提供对OSI环境的访问来充当网络的总经理。此层提供分布式信息服务，并控制应用程序内活动序列以及计算机应用程序和应用程序用户之间的事件序列。它直接与用户的应用程序程序通信。

应用层使用HTTP、FTP、POP、SMTP和DNS协议，允许软件发送和接收信息，并将有意义的数据呈现给用户。

Urmila Samariya

更新于：2021年11月23日

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