开放系统互联模型（OSI）（一）

2017-06-06 本文已影响19人廖马儿

由国际化标准化组织ISO于1984年提出的。
是目前公认的计算机通信和Internet网络通信的基本结构模型。
如今使用的最广泛的TCP/IP协议就是基于OSI模型设计的

OSI：Open System Interconnection

我们既然将其叫作模型，那么它应该是只给我们提供给一个标准，告诉我们这个东西怎么样去设计，怎么样去做，而不是具体的实现，只是一个参考模型。像TCP/IP协议就是他的实现。

OSI的七层参考模型。

七层模型的功能：

1）物理层

最基本的底层数据传输，底层的接口，底层的传输方式，等都是由物理层定义的。

比如我们现在上网，使用的无线网卡，或者以太网线，那么无线网卡需要遵循一个什么样的标准，我用的是一个什么样的频段，我的双绞线是应该使用一个多大的电压，使用什么样的频率，这些都是由物理层去定义的。
也就说物理层是定义这些介质的标准，接口的标准，线缆的标准。

2）数据链路层

定义数据的基本格式，数据如何在线缆上传输，怎么样进行标识。
错误检测。
如何去访问底层介质。
比如：MAC地址的标准。

3）网络层

数据的编址，三层的数据编址，路由功能。

定义了三层的IP编址：
IP地址就是第三层所定义的。
定义了路由功能：
提供了在不同网络功能进行转发。

4）传输层

定义了端到端通信的一些，端到端连接。
其中：最主要的协议TCP/UDP定义了如何在一个源和目标，端到端数据传输，以及如何保证数据传输的速度，效率和数据的可靠性。

5）会话层

是控制的一个应用程序，一个IP地址对之间的不同的会话。
比如一个ip(10.1.1.1)与另外一个ip(10.1.1.2)之间，有几个程序在通讯，比如： QQ，腾讯微博，等。
里面有很多会话，一个是传输图片，一个是传输音频，一个是做其他。

6）表示层

用来定义数据的封装格式，比如说我是传输一个视频，可以是.avi,.rmb，如果传输一个照片，是.png还是.jpeg，传输一个文本，是.txt还是其他格式。这些都是由表示层定义的。
还有压缩和加密的功能。

7）应用层

应用层，实际上就是我们的应用软件。我们计算机上面所有装的软件，都是应用层的东西。应用层的东西也可以包含5，6层的。有些比较简单的程序就只实现了第七层的标准。有些复杂的大型程序可以实现5,6,7层。一般下面的4层是由操作系统所实现的，上面三层是由应用程序实现的。

5，6，7可以统一称为应用层。因为上三层都是由应用程序控制的。

数据在传输的过程中有一个封装的过程

数据是由应用程序产生的，比如：
有两个QQ在聊天，一个在西安，一个在成都，QQ1发送“Hello”给QQ2。
发送的时候，“Hello”会依次经过这七层（应用层->物理层），并且加上每一层的标识数据（每一层的报头）。

图片.png

FCS:帧检验序列

目标在收到数据信息(Bits)的时候，会依次解封装（从物理层解封到应用层）。
在L2（第二层，数据链路层）：需要查看MAC地址。
在L3（第三层，网络层）：需要查看IP地址。
在L4：查看是什么方式：UDP还是TCP
再向上层走，我们需要查看是哪个程序的，是QQ？IE？MSN？

向上解封的过程中，每过一层，就删除那层报文头信息。

图片.png

所以说，数据的传输，是有一个封装和解封装的过程。

数据在每一层通讯的时候，都有自己的名词：

图片.png

在L1（物理层）叫作比特流（Bits），L2（数据链路层）叫作帧(Frames)，在L3（网络层）叫作包(Packets)，在L4（传输层）叫作段(Segments)。

OSI只是一个模型，而我们现在的应用都是基于TCP/IP协议的（注意：TCP/IP协议不是TCP协议）。
TCP/IP协议就是OSI七层模型的实现，并且对7层模型做了简化，准确说定义了四层。

图片.png

因为很多时候，并不需要这么细化层次。

TCP/IP协议与OSI七层模型的对照

图片.png

对于网络工程师来说，一般讨论的TCP/IP协议都是下四层(物理层，数据链路层，internet层（也就是网络层），传输层)，而开发工程师讨论的是上线的应用层。