OSI 参考模型讲解

网络OSI七层参考模型一、OSI参考模型在整个参考模型中，下层是为上层提供服务。

二、TCP/IP常见的协议（一）应用层为应用软件提供接口，使应用程序能够使用网络服务，应用层协议指定相应的传输层协议，以及传输层所使用的端口等。

应用层的PDU被称为Data（数据）。

Telnet：端口号23，使用传输层TCP协议，远程接入协议，提供远程管理服务，通过Telent客户端程序连接到服务器，用户在客户端中输入命令，这些命令在服务器端运行。

FTP：端口号20、21，使用传输层TCP协议，文件传输协议，主要用于文件的下载和上传，采用C/S（（主机/服务器）结构。

TFTP：端口号69，使用传输层UDP协议，简单的文件传输协议SNMP：网络管理协议，一般用在管理平台，可将交换机、路由器等一些设备信息上传到网管平台HTTP：端口号80，使用传输层TCP协议，超文本传输协议，提供浏览网页服务。

SMTP：端口号25，使用传输层TCP协议，邮件传输协议DNS：域名解析协议，将域名翻译成IP地址进行访问网址DHCP：动态主机配置协议，自动匹配IP地址（二）传输层传输层协议接受来自应用层协议的数据，封装上相应的传输层头部，帮助其建立端到端的连接。

端口号的取值范围：0-655350-1023：知名端口号，发送过程中会在发送端随机匹配一个端口号，并且是在1023之外未使用的。

传输层的PDU被称为Segment（段）1.TCP一种面向连接的、可靠的传输层通信协议。

在传输前先建立连接，之后才可以传输，传多少接收多少，丢包之后重传确保全部收到。

使用场景在文件传输或者文档传输中使用。

(1)TCP的建立-三次握手A．主机1向主机2进行syn（查询B．主机2向主机1进行syn查询，ACK确定C．主机1进行ACK确定----------TCP连接建立--------------(2)TCP四次挥手A．主机1向主机2发送FIN请求断开连接B．主机2向主机1发送ACK确认C．主机2向主机1发送FIN请求断开连接D．主机1向主机2发送ACK确认----------TCP连接断开--------------(3)TCP序列号与确认序列号序列号：对包进行排序，根据序列号确认序列号：对收到的包进行确认A．主机1向主机2发送3000的数据包，最大数值需要1500包，进行分段传输，0-1499，1500-2999B．主机2收到包后向主机1进行发送确认序列号，未收到或者丢包，主机2会向主机1再次发送所丢失的包进行重传。

七层模型，亦称OSI（Open System Interconnection）。

参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系，一般称为OSI参考模型或七层模型。

我们可以概括理解为上三层是对用户进行服务的，下四层是对实际数据传递提供服务。

➢物理层：是参考模型的最低层。

该层是网络通信的数据传输介质，由连接不同结点的电缆与设备共同构成。

主要功能是：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，负责处理数据传输并监控数据出错率，以便数据流的透明传输。

在这一层，数据的单位称为比特（bit）。

主要设备：电缆，网线接口、中继器、集线器等网络基础通信设备。

➢数据链路层：是参考模型的第二层。

主要功能是：在物理层提供的服务基础上，在通信的实体间建立数据链路连接，传输以“帧”为单位的数据包，并采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。

在这一层，数据的单位称为帧（frame）。

主要设备：交换机、网卡、网桥。

➢网络层：是参考模型的第三层。

主要功能是：为数据在节点之间传输创建逻辑链路，通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径，将数据传输到目标地址，主要负责寻找地址和路由选择，以及实现拥塞控制、网络互连等功能。

在这一层，数据的单位称为数据包（packet）。

典型设备：路由器。

传输层：是参考模型的第四层。

主要功能是：向用户提供可靠地端到端服务，处理数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题。

传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节。

因此，它是计算机通信体系结构中关键的一层。

在这一层，数据的单位称为数据段（segment）。

主要协议：TCP：传输控制协议，传输效率低，可靠性强；UDP：用户数据报协议，适用于传输可靠性要求不高，数据量小的数据（比如QQ）；DCCP、SCTP、RTP、RSVP、PPTP等协议➢会话层：是参考模型的第五层。

主要功能是：负责维扩两个结点之间的传输连接，以便确保点到点传输不中断，以及管理数据交换等功能。

一、OSI参考模型自下而上：物理层（物理介质，比特流）、数据链路层（网卡、交换机）、网络层（IP协议）、传输层（TCP/UDP协议）、会话层（创建/建立/断开连接）、表示层（翻译，编码，压缩，加密）、应用层（HTTP协议）简化为TCP/IP模型：网络层（物理层、数据链路层、网络层）、传输层，会话层，应用层（表示层，应用层）1.物理层主要设备：中继器、集线器物理层中双绞线的传输距离是有限的，信号会缩减，影响数据的传输。

为了使传输的数据能够准确的传输，中继器是可以放大传输信号，保持原数据的准确。

比如，双绞线的传输距离是100m，而超过100m则信号会衰减在两台pc中间加上一个中继器，则相当于两台pc到中继器的距离均为100m，有助于信号的增强。

集线器和中继器的区别是：中继器只有两个以太网接口，而集线器相当于多个端口的中继器。

知识点：冲突域、广播域冲突域：当两个比特流在同一介质上同时传输就是产生冲突，冲突域是指发送数据给一个单一目标（单播）所影响的范围广播域：发送数据给一个不明确的目标所影响的范围集线器有一个冲突域和一个广播域IP地址：>ping （ping命令所用的协议有ICMP/ARP协议）返回数据说明两者是相通的，可以发送信息当想向发送数据时，发送报文时，将包发送到集线器，集线器将包广播发送给所有连接在集线器上的其他端口，当，发现该包不是发送给他们的，就将拒绝接收，而发现是发送给它时，就做出应答，返回一个应答包，应答包先发到集线器，集线器又进行广播，然后再发送到上。

但是！！数据包向所有的端口发送，不安全，且所有的机器共享带宽，更容易产生拥塞，所以不能用于较大的网络集线器是物理设备，不是智能的，所以不具备学习能力，故每次发送数据只能使用广播的方式。

2.数据链路层功能：完成网络之间相邻结点的可靠传输，通过Mac地址负责主机之间的数据的可靠传输。

物理层传输的是比特流，而数据链路层传输的是帧。

主要设备：网卡、网桥、交换机网卡：网络适配器，连接计算机与网络的硬件设备，整理计算机发往网线的数据，将数据分解成大小的数据包之后向网络上发送Mac地址与IP地址的区别：Mac地址：是厂商烧录在只读存储器上的，出厂厂商的唯一标识，且不可更改IP地址：网络地址，相当于门牌号查看网卡的Mac地址(十六进制)命令：ipconfig /allPysical Address :xx-xx-xx-xx-xx-xx网桥：将两个LAN链接在一起，变成一个LAN,并按Mac地址转发；分割冲突域；例如：如何分割冲突域每个PC机网卡的Mac地址：AA-AA-AA-AA-AA-AA、BB....网桥更具Mac地址学习能力，目标Mac地址转发IP地址：>ping （ping命令所用的协议有ICMP/ARP地址解析协议）过程：第一次发送ICMP数据包到集线器，集线器发给和网桥，网桥接收到数据包后（工作原理是根据原Mac地址（的Mac地址）学习，目标Mac地址（地址）进行转发，Eth0/1端口学到Mac地址），学到地址，网桥把包传输到下一个集线器，集线器会把包发给,，这两个会扔掉不属于它们的包，接收到后会返回数据给集线器，集线器发送给网桥，这时网桥会学到的Mac地址，由于网桥已经记录了的Mac地址，则会直接发送给而不会又进行广播发给和。

OSI参考模型是一个网络通信模型，由国际标准化组织（ISO）在1984年提出。

它将网络通信过程划分为七个不同的层次，每个层次负责不同的任务，并通过接口进行通信。

这个模型旨在使不同厂商的设备能够相互兼容，并且能够在不同的网络环境中进行通信。

具体来说，OSI参考模型的七个层次分别是：
1. 物理层（Physical Layer）：负责传输比特流，即数据的物理传输，包括传输介质、传输速率等。

2. 数据链路层（Data Link Layer）：负责将比特流转换为数据帧，并进行错误检测和纠正，同时管理节点之间的连接。

3. 网络层（Network Layer）：负责将数据帧传输到目的地，并管理路由选择和网络拓扑结构。

4. 传输层（Transport Layer）：负责提供端到端的可靠数据传输，并进行流量控制和拥塞控制。

5. 会话层（Session Layer）：负责建立、维护和断开会议连接，提供会话管理和服务质量控制。

6. 表示层（Presentation Layer）：负责将应用数据转换为网络协议可以识别的格式，同时进行数据加密和解密等操作。

7. 应用层（Application Layer）：负责提供各种应用程序和服务，如电子邮件、文件传输等。

OSI参考模型的优点在于它提供了一个通用的框架，使得网络设备和协议能够相互兼容，同时也方便了网络故障的诊断和解决。

OSI模型解析OSI模型是计算机网络体系结构中的重要概念，它将网络通信的过程划分为七个不同的层次。

每一层都有自己的功能和任务，共同协作完成数据传输。

本文将对OSI模型进行详细解析，深入探究每一层的作用和相互关系。

第一层 - 物理层物理层是OSI模型的最底层，主要负责将数据转换为传输所需的电信号，并通过物理媒介进行传输。

它关注的是数据的传输单位是比特（bit），包括传输介质、电缆规范、编码方式等。

物理层主要作用是确保数据的可靠传输，例如通过传输介质的选择和电平控制来实现数据的传输。

第二层 - 数据链路层数据链路层负责在直连的节点之间提供可靠的数据传输。

它将原始数据分割成数据帧，并通过物理层提供的物理媒介进行传输。

数据链路层有两个子层，即逻辑链路控制（LLC）子层和介质访问控制（MAC）子层。

LLC子层主要处理数据帧的逻辑连接控制，而MAC 子层则处理数据的访问控制和媒介争用的问题。

第三层 - 网络层网络层是OSI模型的第三层，主要负责数据包的路由和转发。

它将数据分割成较小的数据包，并通过路由器进行传输。

网络层的主要功能是将数据从源节点发送到目标节点，通过确定最佳路径和设置优先级来实现数据的高效传输。

此外，网络层还处理数据包的片段、拥塞控制等问题。

第四层 - 传输层传输层负责提供端到端的数据传输服务。

它通过端口号来标识不同的应用程序，并通过传输协议（如TCP和UDP）来实现数据的可靠传输。

传输层提供了数据的分段、重组、流量控制和错误恢复等功能，确保数据的完整性和可靠性。

第五层 - 会话层会话层负责在不同计算机之间建立、管理和终止会话。

它通过提供会话控制机制和同步功能来实现进程之间的通信。

会话层允许应用程序在不同计算机之间建立连接，并提供同步点以确保数据的顺序和完整性。

第六层 - 表示层表示层负责对数据进行编码和解码，以确保不同系统之间的数据交换的兼容性。

它处理数据的格式转换、数据加密和解密、数据压缩和解压缩等任务。

什么是OSI参考模型？OSI模型概述：1、OSI模型（Open System Interconnection Reference Model，缩写为OSI）,全名'开放式系统互联通信参考模型'2、OSI模型是国际标准化组织(ISO)①和国际电报电话咨询委员会(CCITT)②联合制定的开放系统互连参考模型，为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架，它从高到低分别为：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。

3、那么OSI究竟是用来干什么的？OSI模型定义了开放系统的层次结构以及各层之间的相互关系及各层所包含的服务，OSI模型是作为一个框架来协调和组织各层协议的制定，也是对网络内部结构最精练的概括与描述进行整体修改。

OSI的服务定义详细说明了各层所提供的服务。

某一层的服务就是该层及其下各层的一种能力，它通过接口提供给更高一层。

各层所提供的服务与这些服务是怎么实现的无关。

同时，各种服务定义还定义了层与层之间的接口和各层的所使用的原语，但是不涉及接口是怎么实现的。

简言之OSI模型就是一套标准，互联网大部分协议都是基于OSI 模型进行开发。

当今的互联网有着各式各样的应用，夸张一点可以说是只有你想不到，没有你找不到的，OSI模型就是为了网络的互相通信以及形形色色的网络应用的实现而建立的。

网络设备需要运行许许多多的网络协议以实现当今互联网所需要的各种功能，面对种类繁多的功能，我们可以将各式各样的功能按照不同的功能划分为一个整体模型，有着相似的功能的划分为同一层次。

二、OSI七层OSI参考模型的各个层次的划分遵循下列原则：同一层中的各网络节点都有相同的层次结构，具有同样的功能。

同一节点内相邻层之间通过接口（可以是逻辑接口）进行通信。

七层结构中的每一层使用下一层提供的服务，并且向其上层提供服务。

不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。

1、物理层物理层主要是指传输数据所需要的物理硬件链路，如光缆、电缆、双绞线、无线电波（WiFi）等方式。

OSI参考模型的3个主要概念是什么？在今天的网络世界中，OSI参考模型是一个非常重要的概念。

它是一个框架，用于描述和理解计算机网络通信的各个方面。

本文将会分别介绍OSI参考模型的3个主要概念，帮助读者更好地理解和应用这个概念。

1. 层次结构OSI参考模型的第一个主要概念是层次结构。

OSI参考模型将计算机网络通信划分为7个层次，每个层次负责不同的功能。

这些层次按照功能从低到高分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

每个层次都有特定的功能和责任，但是它们之间又相互关联，协同工作。

通过层次结构，OSI参考模型将复杂的网络通信问题分解为相对简单的部分，使得网络设计、实现和调试更加科学和有效。

2. 分层协议OSI参考模型的第二个主要概念是分层协议。

为了实现层次结构，每个层次都需要使用相应的协议来完成特定的功能。

OSI参考模型中定义了各个层次的协议标准，这些标准通常被称为协议栈。

每个协议栈都包含多个协议，这些协议协同工作，完成特定层次的功能。

当一个计算机发送数据时，这些数据会经过每个层次的协议，分别添加相应的信息和处理方式。

而接收端的计算机则按照相反的顺序，逐层处理数据，最终将数据转化为应用层的信息，供应用程序使用。

3. 模块化设计OSI参考模型的第三个主要概念是模块化设计。

由于OSI参考模型采用了层次结构和分层协议，它使得计算机网络设计成为可能。

这种模块化的设计使得网络技术可以分为不同的领域，并且每个领域可以专门研究和发展。

物理层可以研究网络传输介质和信号编码方式，数据链路层可以研究MAC位置区域和帧格式，网络层可以研究IP位置区域和路由协议。

在实际的网络实现中，每个层次的技术和设备也变得更加专业和高效。

这种模块化的设计也为网络通信的标准化和互操作性提供了基础，推动了网络技术的发展和应用。

OSI参考模型的3个主要概念是层次结构、分层协议和模块化设计。

这些概念为计算机网络通信提供了理论基础，使得网络技术得以规范和发展。

什么是OSI参考模型？⼀、OSI参考模型1、OSI的来源OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互联。

⼀般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的⽹络互连模型。

ISO为了更好的使⽹络应⽤更为普及，推出了OSI参考模型。

其含义就是推荐所有公司使⽤这个规范来控制⽹络。

这样所有公司都有相同的规范，就能互联了。

2、OSI七层模型的划分OSI定义了⽹络互连的七层框架（物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、会话层、表⽰层、应⽤层），即ISO开放互连系统参考模型。

如下图。

每⼀层实现各⾃的功能和协议，并完成与相邻层的接⼝通信。

OSI的服务定义详细说明了各层所提供的服务。

某⼀层的服务就是该层及其下各层的⼀种能⼒，它通过接⼝提供给更⾼⼀层。

各层所提供的服务与这些服务是怎么实现的⽆关。

3、各层功能定义这⾥我们只对OSI各层进⾏功能上的⼤概阐述，不详细深究，因为每⼀层实际都是⼀个复杂的层。

后⾯我也会根据个⼈⽅向展开部分层的深⼊学习。

这⾥我们就⼤概了解⼀下。

我们从最顶层——应⽤层开始介绍。

整个过程以公司A和公司B的⼀次商业报价单发送为例⼦进⾏讲解。

<1> 应⽤层OSI参考模型中最靠近⽤户的⼀层，是为计算机⽤户提供应⽤接⼝，也为⽤户直接提供各种⽹络服务。

我们常见应⽤层的⽹络服务协议有：HTTP，HTTPS，FTP，POP3、SMTP等。

实际公司A的⽼板就是我们所述的⽤户，⽽他要发送的商业报价单，就是应⽤层提供的⼀种⽹络服务，当然，⽼板也可以选择其他服务，⽐如说，发⼀份商业合同，发⼀份询价单，等等。

<2> 表⽰层表⽰层提供各种⽤于应⽤层数据的编码和转换功能,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。

如果必要，该层可提供⼀种标准表⽰形式，⽤于将计算机内部的多种数据格式转换成通信中采⽤的标准表⽰形式。

数据压缩和加密也是表⽰层可提供的转换功能之⼀。

OSI参考模型综述1.OSI参考模型的提出：世界上第一个网络体系结构由IBM公司提出（74年，SNA），以后其他公司也相继提出自己的网络体系结构如：Digital公司的DNA，美国国防的TCP/IP等，多种网络体系结构并存，其结果是若采用IBM的结构，只能选用IBM的产品，只能与同种结构的网络互联。

为了促进计算机网络的发展，国际标准化组织ISO于1977年成立了一个委员会，在现有网络的基础上，提出了不基于具体机型、操作系统或公司的网络体系结构，称为开放系统互连模型。

（OSI参考，open system interconnection）2.OSI参考模型的基本概念：开放系统互连（OSI）参考模型采用分层的结构化技术，共分为7层，从低到高为：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。

无论什么样的分层模型，都基于一个基本思想，遵守同样的分层原则：即目标站的第N层受到的对象应当与源站第N层发出的对象完全一致。

如图所示为OSI参考模型。

3.OSI参考模型中七个层次的划分原则:ISO为了更好的使网络应用更为普及，就推出了OSI参考模型。

其含义就是推荐所有公司使用这个规范来控制网络。

这样所有公司都有相同的规范，就能互联了。

提供各种网络服务功能计算机网络系统是非常复杂的。

根据分而治之的原则，ISO将整个通信功能划分为七个层次，划分原则是：（1）网路中各结点都有相同的层次；（2）不同结点的同等层具有相同的功能；（3）同一结点内相邻层之间通过接口通信；（4）每一层使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；（5）不同结点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。

4 OSI参考模型各层的原理和作用:其内容如下：第7层应用层：OSI中的最高层。

为特定类型的网络应用提供了访问OSI环境的手段。

应用层确定进程之间通信的性质，以满足用户的需要。

应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作，而且还要作为应用进程的用户代理，来完成一些为进行信息交换所必需的功能。

OSI（Open System Interconnect）开放式系统互联。

一般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互联模型。

国际标准化组织ISO发布的最著名的标准是ISO/iIEC 7498，又称为X.200协议。

该体系结构标准定义了网络互连的七层框架，即ISO开放系统互连参考模型。

在这一框架下进一步详细规定了每一层的功能，以实现开放系统环境中的互连性、互操作性和应用的可移植性。

开放系统 OSI标准定制过程中所采用的方法是将整个庞大而复杂的问题划分为若干个容易处理的小问题，这就是分层的体系结构方法。

在OSI中，采用了三级抽象，即体系结构、服务定义和协议规定说明。

OSI参考模型定义了开放系统的层次结构、层次之间的相互关系及各层所包含的可能的服务。

它是作为一个框架来协调和组织各层协议的制定，也是对网络内部结构最精练的概括与描述。

OSI的服务定义详细说明了各层所提供的服务。

某一层的服务就是该层及其下各层的一种能力，它通过接口提供给更高一层。

各层所提供的服务与这些服务是怎么实现的无关。

同时，各种服务定义还定义了层与层之间的接口和各层的所使用的原语，但是不涉及接口是怎么实现的。

OSI标准中的各种协议精确定义了应当发送什么样的控制信息，以及应当用什么样的过程来解释这个控制信息。

协议的规程说明具有最严格的约束。

ISO/OSI参考模型并没有提供一个可以实现的方法。

ISO/OSI参考模型只是描述了一些概念，用来协调进程间通信标准的制定。

在OSI范围内，只有在各种的协议是可以被实现的而各种产品只有和OSI的协议相一致才能互连。

这也就是说，OSI参考模型并不是一个标准，而只是一个在制定标准时所使用的概念性的框架。

在历史来看，在制定计算机网络标准方面起着很大作用的两大国际组织是CCITT和ISO。

CCITT与ISO TC97的工作领域是不同的，CCITT主要是从通信角度考虑一些标准的制定，而ISO的TC97则关心信息的处理与网络体系结构。

OSI参考模型详解⼀.OSIOSI：open system Interconnection ,开发式系统互连，⼀般称为OSI参考模型1.作⽤⾸先明确⼀点OSI参考模型是由ISO（国际标准化组织）研究发布的，⽬的就是推荐所有的公司都使⽤这个规范来控制⽹络，克服使⽤众多私有⽹络模型所带来的困难和低效性,以实现⽹络的互联。

OSI参考模型根据功能的不同，⼈为的将计算机⽹络分成七层。

它最主要的功就是帮助不同类型的主机实现数据传输。

但实际上，OSI参考模型只是⼀种理论化的模型，并没有在世界上应⽤。

现在使⽤的最成功和频繁是 TCP/IP 参考模型，这是以OSI参考模型为原型的实际化的模型。

2.OSI参考模型的七层（由低到⾼）（1）物理层物理层的主要功能是通过物理介质传输⽐特流，通俗来讲就是使⽤什么物理信号（电信号还是光信号）来表⽰数据0和1。

常⽤的设备有中继器，集线器，⽹线，同轴电缆（2）数据链路层1.为了保障数据的可靠传输，将数据封装成数据帧的形式进⾏传输。

每⼀数据帧分为报头head 和数据data两部分，报头（head）中包括发送者（源地址），接收者（⽬标地址），数据类型三部分。

2.这⼀层通常还提供错误检测和纠正，以确保数据的可靠传输。

常⽤的设备有：⽹桥，⽹卡，交换机（3）⽹络层⽹络层的主要功能根据主机的IP地址完成主机之间的数据传输。

具体来说：数据链路层的数据在这⼀层被转换成了数据包，然后选择相应的路径（路由选择算法），从⼀个⽹络设备传输到另⼀个⽹络设备。

⼀般地，数据链路层是解决同⼀⽹络内节点之间的通信，⽽⽹络层主要解决不同⼦⽹间的通信。

⽹络层主要设备：路由器（4）传输层我们可以通过IP地址找到⼀台特定的主机，但是如何去识别这台主机上的应⽤程序呢？答案就是端⼝。

传输层的功能：建⽴端⼝到端⼝的数据传输，即进程与进程之间的数据传输。

传输层给我们提供了两种端到端的通信服务1.TCP协议：效率低但是发送包会校验是否完整2.UDP协议：效率⾼但是不管别⼈能否完整收到（5）会话层会话层负责在⽹络中的不同主机之间建⽴，维持和终⽌通信（会话）。