浅谈OSI网络模型

作者：cinge 出处：http://www.cnblogs.com/cinge 不足请指正，谢谢。

摘抄于网上的基本知识，再略加自己的理解，以方便理解和复习。

OSI模型，即开放式通信系统互联参考模型(Open System Interconnection,OSI/RM,Open Systems Interconnection Reference Model)，是国际标准化组织(ISO)提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架，简称OSI。

[PS:我英语差，英语名根本不可能记住...但至于OSI就是我们经常可以听到的ISO900X啥啥的倒写，但名字就是关键点 开放的，通信系统，互相联系的，参考模型 参考模型的意思就就是仅供参考，多用于理论] 

OSI将计算机网络体系结构(architecture）划分为以下七层：

 

具体7层	数据格式	功能与连接方式	典型设备
应用层 Application		网络服务与使用者应用程序间的一个接口
表示层 Presentation		数据表示、数据安全、数据压缩
会话层 Session		建立、管理和终止会话
传输层 Transport	数据组织成数据段Segment	用一个寻址机制来标识一个特定的应用程序（端口号）
网络层 Network	分割和重新组合数据包Packet	基于网络层地址（IP地址）进行不同网络系统间的路径选择	路由器
数据链路层 Data Link	将比特信息封装成数据帧Frame	在物理层上建立、撤销、标识逻辑链接和链路复用 以及差错校验等功能。通过使用接收系统的硬件地址或物理地址来寻址	网桥、交换机、网卡
物理层Physical	传输比特（bit）流	建立、维护和取消物理连接	光纤、同轴电缆、 双绞线、中继器和集线器

 

OK，下面我们假设7个角色来理解这七层

老板，秘书，收发室门卫大爷，快递帅小哥，快递分拣阿姨，快递装卸大叔，快递运送大哥。

 

应用层   老板有一个应用想和另一家公司进行沟通，然后把想法告诉了秘书。老板要进行网络通信啦

表示层   秘书需要把老板的想法按照沟通的格式表示在资料上，做好以后交给了门卫大爷。秘书按照规约把老板要沟通的信息做成网络数据

会话层   门卫大爷打电话喊快递小伙上门收件，我这是XXX帝国贸易公司，小伙子快过来。大爷要保持跟快递小伙的联系，即时收发件

传输层   快递小伙突突突的开着小三轮来把快件运输到快递公司，交给分拣阿姨（如果过大有可能要分拆运送）。快递小伙负责各个公司的收发件

网络层   分拣阿姨一看哎幺这封快件是去北京的要走空运网络(路运不行)，然后交给了装卸大叔。分拣阿姨决定走海陆空哪个路线

数据链路层  装卸大叔把快件从快递公司搬上了飞往北京的飞机。 装卸大叔会在快件上记录收发地址信息等，并保证搬对飞机

物理层   运送大哥开着飞机带着快件呼呼去了北京~ 快件被以货物的形式运送

意思就是这么个意思，仅供理解。

 

网络传输其实就是  传送信息 ⇒ 二进制 ⇒ 传送信息 的过程

一层层传递实际上就是对最初的信息进行格式设定，嵌套好发件人信息，发件人地址，收件人信息，收件人地址。

经过处理和包装后转换成二进制然后再转回信息进行拆包还原。

保证了信息的传递的完整性和准确性

物理层（Physical Layer）  传输数据最终形态（0/1比特流）的机构

O S I 模型的最低层或第一层，该层包括物理连网媒介，如电缆连线连接器。物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。在你的桌面P C 上插入网络接口卡，你就建立了计算机连网的基础。换言之，你提供了一个物理层。尽管物理层不提供纠错服务，但它能够设定数据传输速率并监测数据出错率。网络物理问题，如电线断开，将影响物理层。　用户要传递信息就要利用一些物理媒体，如双绞线、同轴电缆等，但具体的物理媒体并不在OSI的7层之内，有人把物理媒体当做第0层，物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。如规定使用电缆和接头的类型、传送信号的电压等。在这一层，数据还没有被组织，仅作为原始的位流或电气电压处理，单位是比特。

数据链路（Datalink Layer） 在相邻节点之间建立链路，传送以帧为单位的数据信息，可纠错

O S I 模型的第二层，它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。为了保证传输，从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包，它不仅包括原始数据，还包括发送方和接收方的物理地址以及纠错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处，而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。如果在传送数据时，接收点检测到所传数据中有差错，就要通知发送方重发这一帧。　数据链路层的功能独立于网络和它的节点和所采用的物理层类型，它也不关心是否正在运行 Wo r d 、E x c e l 或使用I n t e r n e t。有一些连接设备，如交换机，由于它们要对帧解码并使用帧信息将数据发送到正确的接收方，所以它们是工作在数据链路层的。　数据链路层（DataLinkLayer）：在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧（Frame）在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作系列。　数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。　数据链路层协议的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。

网络层（Network Layer） 将网络地址翻译成对应的物理地址，并决定如何将数据从发送方路由到接收方。

O S I 模型的第三层，其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址，并决定如何将数据从发送方路由到接收方。　网络层通过综合考虑发送优先权、网络拥塞程度、服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中节点A 到另一个网络中节点B 的最佳路径。由于网络层处理路由，而路由器因为即连接网络各段，并智能指导数据传送，属于网络层。在网络中，“路由”是基于编址方案、使用模式以及可达性来指引数据的发送。　网络层负责在源机器和目标机器之间建立它们所使用的路由。这一层本身没有任何错误检测和修正机制，因此，网络层必须依赖于端端之间的由D L L提供的可靠传输服务。　网络层用于本地L A N网段之上的计算机系统建立通信，它之所以可以这样做，是因为它有自己的路由地址结构，这种结构与第二层机器地址是分开的、独立的。这种协议称为路由或可路由协议。路由协议包括I P、N o v e l l公司的I P X以及A p p l e Ta l k协议。　网络层是可选的，它只用于当两个计算机系统处于不同的由路由器分割开的网段这种情况，或者当通信应用要求某种网络层或传输层提供的服务、特性或者能力时。例如，当两台主机处于同一个L A N网段的直接相连这种情况，它们之间的通信只使用L A N的通信机制就可以了（即OSI 参考模型的一二层）。网络层则负责点到点的传输，最重要的功能是路由寻址。

传输层（Transport Layer）进程间的通信控制

O S I 模型中最重要的一层。传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。除此之外，传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割。例如，以太网无法接收大于1 5 0 0 字节的数据包。发送方节点的传输层将数据分割成较小的数据片，同时对每一数据片安排一序列号，以便数据到达接收方节点的传输层时，能以正确的顺序重组。该过程即被称为排序。　工作在传输层的一种服务是 T C P / I P 协议套中的T C P （传输控制协议），另一项传输层服务是I P X / S P X 协议集的S P X （序列包交换）。传输层的主要作用有两个：一个是居于网络层与应用层之间提供复用和分用的服务；另一个则是需要的时候为应用层提供可靠的传输服务。复用和分用指的是传输层负责实现端到端的传输，即计算机进程之间的通信。

会话层（Session Layer） 负责在网络中的两节点之间建立、维持和终止通信。

负责在网络中的两节点之间建立、维持和终止通信。会话层的功能包括：建立通信链接，保持会话过程通信链接的畅通，同步两个节点之间的对 话，决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。　你可能常常听到有人把会话层称作网络通信的“交通警察”。当通过拨号向你的 I S P （因特网服务提供商）请求连接到因特网时，I S P 服务器上的会话层向你与你的P C 客户机上的会话层进行协商连接。若你的电话线偶然从墙上插孔脱落时，你终端机上的会话层将检测到连接中断并重新发起连接。会话层通过决定节点通信的优先级和通信时间的长短来设置通信期限。

表示层（Presentation Layer） 应用程序和网络之间的翻译官，把数据将按照网络能理解的方案进行格式化

应用程序和网络之间的翻译官，在表示层，数据将按照网络能理解的方案进行格式化；这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同。　表示层管理数据的解密与加密，如系统口令的处理。例如：在 Internet上查询你银行账户，使用的即是一种安全连接。你的账户数据在发送前被加密，在网络的另一端，表示层将对接收到的数据解密。除此之外，表示层协议还对图片、视频、文本等文件格式信息进行解码和编码，例如MPEG和JPEG。

应用层（Application Layer） 负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务

负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务。术语“应用层”并不是指运行在网络上的某个特别应用程序 ，应用层提供的服务包括文件传输、文件管理以及电子邮件的信息处理。

 

参考文章

1   http://www.cnblogs.com/vamei/archive/2012/11/24/2773967.html

2   百度百科 OSI模型