OSI七层参考模型详解(开放式系统互联)

OSI中文译为:开放式系统互联

OSI参考模型:Open System Interconnection Reference Model(OSI/RM)

OSI七层参考模型:OSI将网络通信的过程分成了7个步骤,所以叫OSI七层参考模型

 

OSI七层参考模型的由来

在20世纪70年代,那时已经实现了基本的计算机网络的互联结构。只是当时的组网设备是各厂家自己私有的,比如IBM的SNA标准、Digital的DNA、美国国防部的TCP/IP等等。

如果将两个不同厂家的产品放在一起使用,由于各厂家产品使用的的标准不一致,可能会涉及到不兼容的问题。比如:

A公司使用的是IBM的网络标准、B公司使用的Digital标准。两家公司是单独的网络,运行起来没有任何问题。

假如有一天,A公司将B公司收购了,而且网络也需要整合到一起,这时,由于两家公司在初建网络时,使用了不同厂家的标准,于是网络就不能兼容了,只能推翻某一家公司之前的网络,重新用相同的一种网络标准来组网。

这样的兼容性状况在当时常有发生。于是国际标准化组织(ISO),在1977年成立了一个委员会,推出了一套层次化结构的网络模型,这套模型就是“OSI参考模型”。

 

OSI七层参考模型在当今的地位

OSI模型在20世纪70年代被作为一种通信协议在多个厂家的网络设备里广泛使用,90年代后逐渐被TCP/IP协议栈赶超,被抢占了市场,而OSI模型发展至今已经基本退出了通信市场,成为了一个参考模型,供网络技术爱好者学习研究。

OSI参考模型是一套非常好的理论学习框架,它可以帮助我们初学者梳理出网络数据通信及传递过程中的所有环节。

具体看下面。

 

使用OSI对通信做分层

使用网络进行通信,主要就是要网络对用户的数据进行传递,而数据在网络设备里的形态和传递的过程,是需要有严格的制度的,就好像一辆车要上路行驶,也需要对它制定一系列的交通规则。

通信的规则有很多,这些规则就是通信的协议(Protocol),根据不同的作用、场景,我们需要将相同类型的协议放到一起,就好像一个企业中需要将相同职能的人放到同一个部门。

 

分层结构

所以不管是OSI还是TCP/IP协议栈,都采用了分层结构的设计,将一次通信的过程分成了多个步骤,每个步骤分了一个层。

而且,每个层中都有很多属于这个层的协议,以满足网络中每个用户都对数据传递的要求、对网络传输的质量的不同要求。

如下图,我们可以将通信标准比喻成一个企业

OSI七层参考模型

OSI七层模型就如同公司的工作过程,在一个公司里有销售部、财务部、行政部、技术部、董事会等,各部门各司所职,公司里每个项目都需要各部门共同配合才能完成。

那我们就可以把一次通信看做一个项目,OSI是项目流程,它把这个项目分为了七个步骤,每个步骤(分层)完成不同的工作,最终一起完成了这次通信的项目。

 

OSI分成了哪七层

分层结构可以参考上图,下面点击各层名称可以查看各层的详细内容

OSI应用层

提供应用协议,用户与网络面对面的接口。用户使用应用程序,应用程序调用应用层的协议,开始传递数据。

OSI表示层

发送方对用户传递的数据进行编码、压缩、加密等操作;接收方对数据进行解码、解压缩、解密等操作,使数据能够正常被用户理解。

OSI会话层

管理通信双方的会话,包括建立会话、维持会话、断开会话等功能。

OSI传输层

为通信双方提供端到端的通信连接,可以选择使用可靠的传输(TCP)或不可靠的传输(UDP)两种方式来传输数据。

OSI网络层

负责对数据的目的地进行逻辑定位(逻辑寻址)。寻找数据接收方的位置,并在去往目的的多条路径中选择一条最佳的路径。

OSI数据链路层

将数据按照不同的接口类型格式化,再交给物理层进行传输。

OSI物理层

定义了通讯接口及介质的标准,以及将上层封装的数据转换为bit的二进制方式进行传输。

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