OSI参考模型

OSI参考模型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年研究的网络互联模型。

该体系结构标准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、表示层和应用层），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。

简介: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。

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。

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。

OSI参考模型7 应用层6 表示层5 会话层4 运输层3 网络层2 数据链路层1 物理层OSI体系结构TCP/IP体系结构1、物理层（physical layer）:物理层的任务就是透明地传送比特流。

传递信息所利用的一些物理媒介，如双绞线、同轴电缆、光缆等，并不在物理层之内而是在物理层的下面。

因此也把物理媒介当作第0层。

2、数据链路层（data link layer）:简称链路层。

在发送数据时，数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧（framing），在两个相邻结点间的链路上传送以帧为单位的数据。

每一帧包括数据和必要的控制信息（如同步信息、地址信息、差错控制等）。

在接收数据时，控制信息使接收端能够指导一个帧从哪个比特开始和到哪个比特结束。

这样，数据链路层在收到一个帧后，就从其中提取出数据部分，上交给网络层。

控制信息还使接收端能够检测到所收到的帧中有无差错。

如发现有差错，数据链路层就丢弃这个出了差错的帧，然后采取下面两种方法之一：（1）不作任何其他的处理，这是目前最常见的方法。

差错的处理由高层处理。

（2）由数据链路层通知发送方重传这一帧，直到正确无误地收到此帧为止。

3、网络层（network layer）：负责为分组交换网上的不同主机提供通信。

在发送数据时，网络层将运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。

在TCP/IP体系中，分组也叫做IP数据报，或数据报。

网络层的另一个任务就是选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组，能够通过网络中的路由器找到目的主机。

4、运输层（transport layer）：运输层的任务就是负责两个主机中进程的通信。

英特网的运输层可使用两种不同的协议：（1）传输控制协议TCP（Transmission Control Protocol）：面向连接的，数据传输的单位是报文段（segment）,能够提供可靠的交付。

（2）用户数据报协议UDP（User Datagram Protocol）：无连接的，数据传输的单位的hi用户数据报，不保证提供可靠的交付，只能提供“尽最大努力交付”。

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，即开放式通信系统互联参考模型（Open System 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。

历史在制定计算机网络标准方面，起着重大作用的两大国际组织是：国际电报与电话咨询委员会（CCITT），与国际标准化组织（ISO），虽然它们工作领域不同，但随着科学技术的发展，通信与信息处理之间的界限开始变得比较模糊，这也成了CCITT和ISO共同关心的领域。

1983年，ISO发布了著名的ISO/IEC 7498标准，它定义了网络互联的7层框架，也就是开放式系统互连参考模型。

层次划分OSI将计算机网络体系结构（architecture）划分为以下七层：7 应用层── Application Layer6 表示层── Presentation Layer5 会话层── Session Layer4 传输层── Transport Layer3 网络层──Network Layer2 数据链路层── Data Link Layer1 物理层── Physical Layer“OSI/RM”是英文“Open Systems Interconnection Reference Model”的缩写。

第7层应用层（Application Layer）主条目：应用层应用层能与应用程序接口沟通，以达至展示给用户的目的。

在此常见的协定有: HTTP，HTTPS，FTP，TELNET，SSH，SMTP，POP3等。

第6层表示层（Presentation Layer）主条目：表示层表示层能为不同的用户端提供数据和信息的语法转换内码，使系统能解读成正确的数据。

同时，也能提供压缩解压、加密解密。

第5层会话层（Session Layer）主条目：会话层会话层用于为通信双方制定通信方式，并建立、注销会话（双方通信）。

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。