OSI7層網路模型

2022-06-30 23:57:11 字數 3395 閱讀 4422

物理層

在osi參考模型中,物理層(physical layer)是參考模型的最低層,也是osi模型的第一層。

物理層的主要功能是:利用傳輸介質為資料鏈路層提供物理連線,實現位元流的透明傳輸。

物理層的作用是實現相鄰計算機節點之間位元流的透明傳送,盡可能遮蔽掉具體傳輸介質和物理裝置的差異。使其上面的資料鏈路層不必考慮網路的具體傳輸介質是什麼。「透明傳送位元流」表示經實際電路傳送後的位元流沒有發生變化,對傳送的位元流來說,這個電路好像是看不見的。

資料鏈路層

資料鏈路層(data link layer)是osi模型的第二層,負責建立和管理節點間的鏈路。該層的主要功能是:通過各種控制協議,將有差錯的物理通道變為無差錯的、能可靠傳輸資料幀的資料鏈路。

在計算機網路中由於各種干擾的存在,物理鏈路是不可靠的。因此,這一層的主要功能是在物理層提供的位元流的基礎上,通過差錯控制、流量控制方法,使有差錯的物理線路變為無差錯的資料鏈路,即提供可靠的通過物理介質傳輸資料的方法。

該層通常又被分為介質訪問控制(mac)和邏輯鏈路控制(llc)兩個子層。

mac子層的主要任務是解決共享型網路中多使用者對通道競爭的問題,完成網路介質的訪問控制;

llc子層的主要任務是建立和維護網路連線,執行差錯校驗、流量控制和鏈路控制。

資料鏈路層的具體工作是接收來自物理層的位流形式的資料,並封裝成幀,傳送到上一層;同樣,也將來自上層的資料幀,拆裝為位流形式的資料**到物理層;並且,還負責處理接收端發回的確認幀的資訊,以便提供可靠的資料傳輸。

網路層

網路層(network layer)是osi模型的第三層,它是osi參考模型中最複雜的一層,也是通訊子網的最高一層。它在下兩層的基礎上向資源子網提供服務。其主要任務是:通過路由選擇演算法,為報文或分組通過通訊子網選擇最適當的路徑。該層控制資料鏈路層與傳輸層之間的資訊**,建立、維持和終止網路的連線。具體地說,資料鏈路層的資料在這一層被轉換為資料報,然後通過路徑選擇、分段組合、順序、進/出路由等控制,將資訊從乙個網路裝置傳送到另乙個網路裝置。

一般地,資料鏈路層是解決同一網路內節點之間的通訊,而網路層主要解決不同子網間的通訊。例如在廣域網之間通訊時,必然會遇到路由(即兩節點間可能有多條路徑)選擇問題。 

在實現網路層功能時,需要解決的主要問題如下:

定址:資料鏈路層中使用的實體地址(如mac位址)僅解決網路內部的定址問題。在不同子網之間通訊時,為了識別和找到網路中的裝置,每一子網中的裝置都會被分配乙個唯一的位址。由於各子網使用的物理技術可能不同,因此這個位址應當是邏輯位址(如ip位址)。

交換:規定不同的資訊交換方式。常見的交換技術有:線路交換技術和儲存**技術,後者又包括報文交換技術和分組交換技術。

路由演算法:當源節點和目的節點之間存在多條路徑時,本層可以根據路由演算法,通過網路為資料分組選擇最佳路徑,並將資訊從最合適的路徑由傳送端傳送到接收端。

連線服務:與資料鏈路層流量控制不同的是,前者控制的是網路相鄰節點間的流量,後者控制的是從源節點到目的節點間的流量。其目的在於防止阻塞,並進行差錯檢測。

傳輸層

osi下3層的主要任務是資料通訊,上3層的任務是資料處理。而傳輸層(transport layer)是osi模型的第4層。因此該層是通訊子網和資源子網的介面和橋梁,起到承上啟下的作用。

該層的主要任務是:向使用者提供可靠的端到端的差錯和流量控制,保證報文的正確傳輸。傳輸層的作用是向高層遮蔽下層資料通訊的細節,即向使用者透明地傳送報文。該層常見的協議:tcp/ip中的tcp協議、novell網路中的spx協議和微軟的netbios/netbeui協議。

傳輸層提供會話層和網路層之間的傳輸服務,這種服務從會話層獲得資料,並在必要時,對資料進行分割。然後,傳輸層將資料傳遞到網路層,並確保資料能正確無誤地傳送到網路層。因此,傳輸層負責提供兩節點之間資料的可靠傳送,當兩節點的聯絡確定之後,傳輸層則負責監督工作。綜上,傳輸層的主要功能如下:

傳輸連線管理:提供建立、維護和拆除傳輸連線的功能。傳輸層在網路層的基礎上為高層提供「面向連線」和「面向無接連」的兩種服務。

處理傳輸差錯:提供可靠的「面向連線」和不太可靠的「面向無連線」的資料傳輸服務、差錯控制和流量控制。在提供「面向連線」服務時,通過這一層傳輸的資料將由目標裝置確認,如果在指定的時間內未收到確認資訊,資料將被重發。

監控服務質量。

會話層

會話層(session layer)是osi模型的第5層,是使用者應用程式和網路之間的介面,主要任務是:向兩個實體的表示層提供建立和使用連線的方法。將不同實體之間的表示層的連線稱為會話。因此會話層的任務就是組織和協調兩個會話程序之間的通訊,並對資料交換進行管理。

使用者可以按照半雙工、單工和全雙工的方式建立會話。當建立會話時,使用者必須提供他們想要連線的遠端位址。而這些位址與mac(介質訪問控制子層)位址或網路層的邏輯位址不同,它們是為使用者專門設計的,更便於使用者記憶。網域名稱(dn)就是一種網路上使用的遠端位址例如:www.3721.com就是乙個網域名稱。會話層的具體功能如下:

會話管理:允許使用者在兩個實體裝置之間建立、維持和終止會話,並支援它們之間的資料交換。例如提供單方向會話或雙向同時會話,並管理會話中的傳送順序,以及會話所占用時間的長短。

會話流量控制:提供會話流量控制和交叉會話功能。

定址:使用遠端位址建立會話連線。l

出錯控制:從邏輯上講會話層主要負責資料交換的建立、保持和終止,但實際的工作卻是接收來自傳輸層的資料,並負責糾正錯誤。會話控制和遠端過程呼叫均屬於這一層的功能。但應注意,此層檢查的錯誤不是通訊介質的錯誤,而是磁碟空間、印表機缺紙等型別的高階錯誤。

表示層

表示層(presentation layer)是osi模型的第六層,它對來自應用層的命令和資料進行解釋,對各種語法賦予相應的含義,並按照一定的格式傳送給會話層。其主要功能是「處理使用者資訊的表示問題,如編碼、資料格式轉換和加密解密」等。表示層的具體功能如下:

資料格式處理:協商和建立資料交換的格式,解決各應用程式之間在資料格式表示上的差異。

資料的編碼:處理字符集和數字的轉換。例如由於使用者程式中的資料型別(整型或實型、有符號或無符號等)、使用者標識等都可以有不同的表示方式,因此,在裝置之間需要具有在不同字符集或格式之間轉換的功能。

壓縮和解壓縮:為了減少資料的傳輸量,這一層還負責資料的壓縮與恢復。

資料的加密和解密:可以提高網路的安全性。

osi7層模型的小結

由於osi是乙個理想的模型,因此一般網路系統只涉及其中的幾層,很少有系統能夠具有所有的7層,並完全遵循它的規定。

在7層模型中,每一層都提供乙個特殊的網路功能。從網路功能的角度觀察:下面4層(物理層、資料鏈路層、網路層和傳輸層)主要提供資料傳輸和交換功能,即以節點到節點之間的通訊為主;第4層作為上下兩部分的橋梁,是整個網路體系結構中最關鍵的部分;而上3層(會話層、表示層和應用層)則以提供使用者與應用程式之間的資訊和資料處理功能為主。簡言之,下4層主要完成通訊子網的功能,上3層主要完成資源子網的功能。

OSI7層網路模型

物理層 在osi參考模型中,物理層 physical layer 是參考模型的最低層,也是osi模型的第一層。物理層的主要功能是 利用傳輸介質為資料鏈路層提供物理連線,實現位元流的透明傳輸。物理層的作用是實現相鄰計算機節點之間位元流的透明傳送,盡可能遮蔽掉具體傳輸介質和物理裝置的差異。使其上面的資料...

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