OSI参考模型分为多少层?每一层具体负责和对应哪些功能?
2019-11-07 来源:亿速云

OSI(Open System Interconnect),即“开放式系统互联”,一般称为“OSI参考模型”,是ISO(国际标准化组织)在1985年研究的网络互联模型。该体系结构,标准定义了网络互联的七层框架(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OSI参考模型,也叫“开放式系统互联参考模型”。

为了更好地促进互联网络的研究和发展,国际标准化组织(ISO)制定了网络互联的七层框架的一个参考模型,称为“开放式系统互联参考模型”,简称:OSI参考模型。OSI参考模型是一个具有7层协议结构的开放式系统互联模型,是由国际标准化组织(ISO)在20世纪80年代早期制定的一套普遍适用的规范集合,使得全球范围的计算机可进行开放式通信。

OSI参考模型,采用了分层结构技术,把一个网络系统分成若干层,每一层都去实现不同的功能,每一层的功能都以协议形式正规描述,协议定义了某层同远方一个对等层通信所使用的一套规则和约定。每一层向相邻的上层提供一套确定的服务,并且使用与之相邻的下层所提供的服务。从概念上来讲,每一层都与一个远方对等层通信,但实际上该层所产生的协议信息单元,是借助于相邻的下层所提供的服务传送的。因此,对等层之间的通信称为虚拟通信。

一、七层结构的体系模型

OSI参考模型是一个具有七层结构的体系模型,分为:“物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层”。

1、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。主要跟功能是: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。

2、数据链路层:四参考模型的第二层。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。

3、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,以及实现拥塞控制、网络互连等功能。

4、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。

5、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。

6、表示层:是参考模型的第六层。主要功能是:用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方法,主要包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。

7、应用层:是参考模型的最高层。主要功能是:为应用软件提供了很多服务,比如文件服务器、数据库服务、电子邮件与其他网络软件服务。

二、OSI参考模型的优点

综观整个OSI参考模型的设计,可以归纳出以下优点:

1、 分工合作,责任明确

性质相似的工作划分在同一层,性质相异的工作则划分到不同层。如此一来,每一层所负责的工作范围,都区分得很清楚,彼此不会重叠。万一出了问题,很容易判断是哪一层没做好,就应该先改善该层的工作,不至于无从着手。

2、 对等交谈

对等是指所处的层级相同,对等交谈意指同一层找同一层谈,例如:第3层找第3层谈、第4层找第4层谈……依此类推。所以某一方的第N层只与对方的第N层交谈,只要关心是否收到、解读自己所发送出去的信息即可,完全不必关心对方的第N-1层或第N+1层会如何做,因为那是由一方的第N-1层或第N+1层来处理。

其实,双方以对等身份交谈是常用的规则,这样的最大好处是简化了各层所负责的事情。因此,通信协议是对等个体通信时的一切约定。

3、 逐层处理,层层负责

既然层次分得很清楚,处理事情时当然应该按部就班,逐层处理,决不允许越过上一层,或是越过下一层。因此,第N层收到数据后,一定先把数据进行处理,才会将数据向上传送给第N+1层,如果收到第N+1层传下来的数据,也是处理无误后才向下传给第N-1层。任何一层收到数据时,都可以相信上一层或下一层已经做完它们该做的事,层级的多少还要考虑效率与实际操作的难易,并非层数越多越好。

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