選單

【思唯網路】OSI參考模型介紹

【思唯網路】OSI參考模型介紹

OSI 七層模型透過七個層次化的結構模型使不同的系統不同的網路之間實現可靠的通訊,因此其最主要的功能就是幫助不同型別的主機實現資料傳輸 。

一個裝置工作在哪一層,關鍵看它工作時利用哪一層的資料頭部資訊。網橋工作時,是以MAC頭部來決定轉發埠的,因此顯然它是資料鏈路層的裝置。具體說:物理層:網絡卡,網線,集線器,中繼器,調變解調器

資料鏈路層:網橋,交換機

網路層:路由器

閘道器工作在第四層傳輸層及其以上

集線器是物理層裝置,採用廣播的形式來傳輸資訊。

交換機就是用來進行報文交換的機器。多為鏈路層裝置(二層交換機),能夠進行地址學習,採用儲存轉發的形式來交換報文。。

路由器的一個作用是連通不同的網路,另一個作用是選擇資訊傳送的線路。選擇通暢快捷的近路,能大大提高通訊速度,減輕網路系統通訊負荷,節約網路系統資源,提高網路系統暢通率。

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,儘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:透過各種控制協議,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,透過差錯控制、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,即提供可靠的透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轉發到物理層;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:透過路由選擇演算法,為報文或分組透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轉發,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包,然後透過路徑選擇、分段組合、順序、進/出路由等控制,將資訊從一個網路裝置傳送到另一個網路裝置。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物理地址(如MAC地址)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一個唯一的地址。由於各子網使用的物理技術可能不同,因此這個地址應當是邏輯地址(如IP地址)。 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轉發技術,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,透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樑,起到承上啟下的作用。該層的主要任務是:向用戶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,即向用戶透明地傳送報文。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,透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地址。而這些地址與MAC(介質訪問控制子層)地址或網路層的邏輯地址不同,它們是為使用者專門設計的,更便於使用者記憶。域名(DN)就是一種網路上使用的遠端地址例如:www。3721。com就是一個域名。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,以及會話所佔用時間的長短。 會話流量控制:提供會話流量控制和交叉會話功能。定址:使用遠端地址建立會話連線。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。

應用層

應用層(Application Layer)是OSI參考模型的最高層,它是計算機使用者,以及各種應用程式和網路之間的介面,其功能是直接向用戶提供服務,完成使用者希望在網路上完成的各種工作。它在其他6層工作的基礎上,負責完成網路中應用程式與網路作業系統之間的聯絡,建立與結束使用者之間的聯絡,並完成網路使用者提出的各種網路服務及應用所需的監督、管理和服務等各種協議。此外,該層還負責協調各個應用程式間的工作。應用層為使用者提供的服務和協議有:檔案服務、目錄服務、檔案傳輸服務(FTP)、遠端登入服務(Telnet)、電子郵件服務(E-mail)、列印服務、安全服務、網路管理服務、資料庫服務等。上述的各種網路服務由該層的不同應用協議和程式完成,不同的網路作業系統之間在功能、介面、實現技術、對硬體的支援、安全可靠性以及具有的各種應用程式介面等各個方面的差異是很大的。應用層的主要功能如下:使用者介面:應用層是使用者與網路,以及應用程式與網路間的直接介面,使得使用者能夠與網路進行互動式聯絡。實現各種服務:該層具有的各種應用程式可以完成和實現使用者請求的各種服務。

OSI7層模型的小結由於OSI是一個理想的模型,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,每一層都提供一個特殊的網路功能。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樑,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。所以我們網路中目前使用的是TCP\IP的對等模型,大家可以多做了解。

網工學習