❶ 網路的七個層
OSI七層模型
ISO國際標准組織所定義的開放系統互連七層模型的定義和各層功能。它是網路技術入門者的敲門磚,也是分析、評判各種網路技術的依據—從此網路不再神秘,它也是有理可依,有據可循的。
建立七層模型主要是為解決異種網路互連時所遇到的兼容性問題。它的最大優點是將服務、介面和協議這三個概念明確地區分開來;也使網路的不同功能模塊分擔起不同的職責。
網路發展中一個重要里程碑便是ISO(Internet Standard Organization,國際標准組織)對OSI(Open System Interconnect,開放系統互連)七層網路模型的定義。它不但成為以前的和後續的各種網路技術評判、分析的依據,也成為網路協議設計和統一的參考模型。
建立七層模型的主要目的是為解決異種網路互連時所遇到的兼容性問題。它的最大優點是將服務、介面和協議這三個概念明確地區分開來:服務說明某一層為上一層提供一些什麼功能,介面說明上一層如何使用下層的服務,而協議涉及如何實現本層的服務;這樣各層之間具有很強的獨立性,互連網路中各實體採用什麼樣的協議是沒有限制的,只要向上提供相同的服務並且不改變相鄰層的介面就可以了。網路七層的劃分也是為了使網路的不同功能模塊(不同層次)分擔起不同的職責,從而帶來如下好處:
減輕問題的復雜程度,一旦網路發生故障,可迅速定位故障所處層次,便於查找和糾錯;
在各層分別定義標准介面,使具備相同對等層的不同網路設備能實現互操作,各層之間則相對獨立,一種高層協議可放在多種低層協議上運行; 能有效刺激網路技術革新,因為每次更新都可以在小范圍內進行,不需對整個網路動大手術; 便於研究和教學。
網路分層體現了在許多工程設計中都具有的結構化思想,是一種合理的劃分。
網路七層的功能
網路七層包括物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。其中物理層、數據鏈路層和網路層通常被稱作媒體層,是網路工程師所研究的對象;傳輸層、會話層、表示層和應用層則被稱作主機層,是用戶所面向和關心的內容。
那麼,網路七層的具體定義和相應職責各是什麼呢?下圖便是OSI七層模型的協議堆棧示意,它們由下到上分別為:
第一層—物理層:物理層定義了通訊網路之間物理鏈路的電氣或機械特性,以及激活、維護和關閉這條鏈路的各項操作。物理層特徵參數包括:電壓、數據傳輸率、最大傳輸距離、物理連接媒體等。
第二層—數據鏈路層:實際的物理鏈路是不可靠的,總會出現錯誤,數據鏈路層的作用就是通過一定的手段(將數據分成幀,以數據幀為單位進行傳輸)將有差錯的物理鏈路轉化成對上層來說沒有錯誤的數據鏈路。它的特徵參數包括:物理地址、網路拓樸結構、錯誤警告機制、所傳數據幀的排序和流控等。其中物理地址是相對網路層地址而言的,它代表了數據鏈路層的節點標識技術;「拓樸」是網路中經常會碰到的術語,標記著各個設備以何種方式互連起來,如:匯流排型—所有設備都連在一條匯流排上,星型—所有設備都通過一個中央結點互連;錯誤警告是向上層協議報告數據傳遞中錯誤的發生;數據幀排序可將所傳數據重新排列;流控則用於調整數據傳輸速率,使接收端不至於過載。
層
第三層—網路層:網路層將數據分成一定長度的分組,並在分組頭中標識源和目的節點的邏輯地址,這些地址就象街區、門牌號一樣,成為每個節點的標識;網路層的核心功能便是根據這些地址來獲得從源到目的的路徑,當有多條路徑存在的情況下,還要負責進行路由選擇。
第四層—傳輸層:提供對上層透明(不依賴於具體網路)的可靠的數據傳輸。如果說網路層關心的是「點到點」的逐點轉遞,那麼可以說傳輸層關注的是「端到端」(源端到目的端)的最終效果。它的功能主要包括:流控、多路技術、虛電路管理和糾錯及恢復等。其中多路技術使多個不同應用的數據可以通過單一的物理鏈路共同實現傳遞;虛電路是數據傳遞的邏輯通道,在傳輸層建立、維護和終止;糾錯功能則可以檢測錯誤的發生,並採取措施(如重傳)解決問題。
第五層—會話層:在網路實體間建立、管理和終止通訊應用服務請求和響應等會話。
第六層—表示層:定義了一系列代碼和代碼轉換功能以保證源端數據在目的端同樣能被識別,比如大家所熟悉的文本數據的ASCII碼,表示圖象的GIF或表示動畫的MPEG等。
第七層——應用層:應用層是面向用戶的最高層,通過軟體應用實現網路與用戶的直接對話,如:找到通訊對方,識別可用資源和同步操作等。
網路七層的底三層(物理層、數據鏈路層和網路層)通常被稱作媒體層,它們不為用戶所見,默默地對網路起到支撐作用,是網路工程師所研究的對象;上四層(傳輸層、會話層、表示層和應用層)則被稱作主機層,是用戶所面向和關心的內容,這些程序常常將各層的功能綜合在一起,在用戶面前形成一個整體。大家所熟悉的網上應用WWW、FTP、TELNET等,都是這多層功能的綜合。
在數據的實際傳輸中,發送方將數據送到自己的應用層,加上該層的控制信息後傳給表示層;表示層如法炮製,再將數據加上自己的標識傳給會話層;以此類推,每一層都在收到的數據上加上本層的控制信息並傳給下一層;最後到達物理層時,數據通過實際的物理媒體傳到接收方。接收端則執行與發送端相反的操作,由下往上,將逐層標識去掉,重新還原成最初的數據。由此可見,數據通訊雙方在對等層必須採用相同的協議,定義同一種數據標識格式,這樣才可能保證數據的正確傳輸而不至走形。
OSI與實際應用模型
七層模型是一個理論模型,實際應用則千變萬化,完全可能發生變異。對大多數應用,我們只是將它的協議族(即協議堆棧)與七層模型作大致的對應,看看實際用到的特定協議是屬於七層中某個子層,還是包括了上下多層的功能。
網路中實際用到的協議是否嚴格按照這七層來定義呢?並非如此,七層模型是一個理論模型,實際應用則千變萬化,完全可能發生變異。何況有的應用由來已久,不可能在七層模型推出後又推翻重來。因此對大多數應用,我們只是將它的協議族(即協議堆棧)與七層模型作大致的對應,看看實際用到的特定協議是屬於七層中某個子層,還是包括了上下多層的功能。我們在以前的篇幅中曾介紹過的TCP/IP協議,它與七層模型的對應關系如下:
OSL與TCP/IP模型的對應關系(簡單圖二)
應用層 *
表示層 應用層
會話層 *
傳輸層 傳輸層
網路層 網路層
數據鏈路層 網路介面層
物理層 *
由圖二可看出,TCP/IP的多數應用協議將OSI應用層、表示層、會話層的功能合在一起,構成其應用層,典型協議有:HTTP、FTP、TELNET等;TCP/UDP協議對應OSI的傳輸層,提供上層數據傳輸保障;IP協議對應OSI的網路層,它定義了眾所周知的IP地址格式,做為網間網中查找路徑的依據;TCP/IP的最底層功能由網路介面層實現,相當於OSI的物理層和數據鏈路層,實際上TCP/IP對該層並未作嚴格定義,而是應用已有的底層網路實現傳輸,這就是它得以廣泛應用的原因。
❷ OSI網路七層結構是什麼
網路七層協議:
1、應用層
與其它計算機進行通訊的一個應用,它是對應應用程序的通信服務的。例如,一個沒有通信功能的字處理程序就不能執行通信的代碼,從事字處理工作的程序員也不關心OSI的第7層。
2、表示層
這一層的主要功能是定義數據格式及加密。例如,FTP允許你選擇以二進制或ASCII格式傳輸。如果選擇二進制,那麼發送方和接收方不改變文件的內容。
3、會話層
它定義了如何開始、控制和結束一個會話,包括對多個雙向消息的控制和管理,以便在只完成連續消息的一部分時可以通知應用,從而使表示層看到的數據是連續的,在某些情況下,如果表示層收到了所有的數據,則用數據代表表示層。示例:RPC,SQL等。
4、傳輸層
這層的功能包括是否選擇差錯恢復協議還是無差錯恢復協議,及在同一主機上對不同應用的數據流的輸入進行復用,還包括對收到的順序不對的數據包的重新排序功能。
5、網路層
這層對端到端的包傳輸進行定義,它定義了能夠標識所有結點的邏輯地址,還定義了路由實現的方式和學習的方式。為了適應最大傳輸單元長度小於包長度的傳輸介質,網路層還定義了如何將一個包分解成更小的包的分段方法。
6、數據鏈路層
它定義了在單個鏈路上如何傳輸數據。這些協議與被討論的各種介質有關。
7、物理層
OSI的物理層規范是有關傳輸介質的特性,這些規范通常也參考了其他組織制定的標准。連接頭、幀、幀的使用、電流、編碼及光調制等都屬於各種物理層規范中的內容。物理層常用多個規范完成對所有細節的定義。
❸ 圖說OSI七層網路模型
開放式系統互聯通信參考模型 (英語:Open System Interconnection Reference Model,縮寫為 OSI),簡稱為 OSI模型 (OSI model),一種 概念模型 ,由 國際標准化組織 提出,一個試圖使各種計算機在世界范圍內互連為網路的標准框架。定義於ISO/IEC 7498-1。
OSI將 計算機網路體系結構 (architecture)劃分為以下七層:
物理層 : 將數據轉換為可通過物理介質傳送的 電子信號 相當於郵局中的搬運工人。
數據鏈路層 : 決定訪問網路介質的方式。
在此層將數據分幀,並處理流控制。本層指定 拓撲結構 並提供硬體定址,相當於郵局中的裝拆箱工人。
網路層 : 使用權數據路由經過大型網路 相當於郵局中的排序工人。
傳輸層 : 提供終端到終端的可靠連接 相當於公司中跑郵局的送信職員。
會話層 : 允許用戶使用簡單易記的名稱建立連接 相當於公司中收寄信、寫信封與拆信封的秘書。
表示層 : 協商數據交換格式 相當公司中簡報老闆、替老闆寫信的助理。
應用層 : 用戶的應用程序和網路之間的介面老闆。
根據建議X.200,OSI將計算機網路體系結構劃分為以下七層,標有1~7,第1層在底部。 現「OSI/RM」是 英文 「Open Systems Interconnection Reference Model」的縮寫。
第7層 應用層
主條目: 應用層
應用層(Application Layer)提供為應用軟體而設的介面,以設置與另一應用軟體之間的通信。例如: HTTP,HTTPS,FTP,TELNET,SSH,SMTP,POP3等。
第6層 表達層
主條目:表達層
表達層(Presentation Layer)把數據轉換為能與接收者的系統格式兼容並適合傳輸的格式。
第5層 會話層
主條目: 會話層
會話層(Session Layer)負責在數據傳輸中設置和維護計算機網路中兩台計算機之間的通信連接。
第4層 傳輸層
主條目: 傳輸層
傳輸層(Transport Layer)把傳輸表頭(TH)加至數據以形成數據包。傳輸表頭包含了所使用的協議等發送信息。例如:傳輸控制協議(TCP,UDP)等。
第3層 網路層
主條目: 網路層
網路層(Network Layer)決定數據的路徑選擇和轉寄,將網路表頭(NH)加至數據包,以形成分組。網路表頭包含了網路數據。例如:互聯網協議(IP)等。
第2層 數據鏈路層
主條目: 數據鏈路層
數據鏈路層(Data Link Layer)負責網路定址、錯誤偵測和改錯。當表頭和表尾被加至數據包時,會形成幀。數據鏈表頭(DLH)是包含了物理地址和錯誤偵測及改錯的方法。數據鏈表尾(DLT)是一串指示數據包末端的字元串。例如乙太網、無線區域網(Wi-Fi)和通用分組無線服務(GPRS)等。
分為兩個子層:邏輯鏈路控制(logic link control,LLC)子層和介質訪問控制(media access control,MAC)子層。
第1層 物理層
主條目: 物理層
物理層(Physical Layer)在局部區域網上傳送 數據幀 (data frame),它負責管理計算機通信設備和網路媒體之間的互通。包括了針腳、電壓、線纜規范、集線器、中繼器、網卡、主機適配器等。
❹ 網路七層模型是什麼,舉例說明各個協議是工作在哪個層
七層模型是OSI/RM參考模型,但事實上在生活中使用的是TCP/IP參考模型,這是個四層模型,分別為:應用層、傳輸層、網際層(網路層)、網路介面層,最後這個網路介面層可以用OSI/RM中的數據鏈路層和物理層對應。
至於協議,應用層最多,像上網瀏覽信息用的HTTP協議,收發電子郵件的SMTP協議,遠程登錄的TELNET協議,域名解析的DNS協議等等。傳輸層主要有TCP和UDP兩種協議,網際層主要是IP協議,輔助的有ARP,RARP,ICMP,IGMP協議;數據鏈路層使用最多的是CSMA/CD協議當然還有PPP協議和CSMA/CA協議。。物理層的協議是關於模塊的一些特性定義,像我們用水晶頭的RJ-45,當然還有EIA/TIA RS-449、V.35、EIA/TIA RS-232