什么是 OSI 模型?

OSI 模型(开放式系统互联模型)是一个由国际标准化组织(ISO)提出的概念模型,旨在为计算机网络的互联互通提供标准框架(定义于 ISO/IEC 7498-1)。该模型将通信系统中的数据流划分为七个层,从分布式应用程序数据的最高层表示到跨通信介质传输数据的物理实现。

OSI 模型的七个层:

1. 物理层

物理层管理通信设备和网络媒体之间的互联互通,负责实现比特流的透明传输,屏蔽具体传输介质和物理设备的差异。

  • 硬件:网卡、集线器、交换机、光纤、同轴电缆。
  • 协议和标准:IEEE 802.3(以太网)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、RS-232、DSL、USB。

2. 数据链路层

数据链路层提供介质访问和链路管理,将来自物理层的位流数据封装成帧,传送到网络层,同时负责建立和管理节点之间的链路,确保数据帧能够可靠传输。

  • 硬件:交换机、网桥。
  • 协议和标准:Ethernet、PPP(点对点协议)、HDLC、Frame Relay、MAC 地址、ARP(地址解析协议)。

3. 网络层

网络层处理 IP 地址和路由选择,通过路由选择算法为报文或通信子网选择最适当的路径,控制数据链路层与传输层之间的信息转发,建立、维持和终止网络的连接。

  • 设备:路由器、多层交换机。
  • 协议和标准:IP(互联网协议)、ICMP(Internet 控制消息协议)、IGMP(Internet 组管理协议)。

4. 传输层

传输层建立主机端到端的链接,为会话层和网络层提供端到端可靠和透明的数据传输服务,确保数据能完整地传输到网络层。

  • 协议和标准:TCP(传输控制协议)、UDP(用户数据报协议)。
  • 功能:数据分段和重组、流量控制、错误检测和恢复。

5. 会话层

会话层创建、管理和维护会话,负责建立、管理和终止表示层实体之间的通信会话。

  • 协议和标准:NetBIOS、RPC(远程过程调用)、PPTP(点对点隧道协议)。
  • 功能:会话管理、对话控制、同步和恢复。

6. 表示层

表示层处理数据编码、格式转换和数据加密,确保一个系统的应用层发送的数据能被另一个系统的应用层识别。

  • 协议和标准:SSL/TLS(安全套接层/传输层安全协议)。
  • 功能:数据加密和解密、数据压缩和解压缩、数据格式转换。

7. 应用层

应用层为应用程序或用户请求提供各种服务,是 OSI 参考模型的最高层,也是最靠近用户的一层,为计算机用户、各种应用程序以及网络提供接口,直接提供各种网络服务。

  • 协议和标准:HTTP、FTP、SMTP、DNS、SNMP。
  • 应用软件:Web 浏览器(例如 Chrome、Firefox)、电子邮件客户端(例如 Outlook、Thunderbird)、文件传输工具(例如 FileZilla)。
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