OSI七层模型与TCP/IP五层模型

2019-02-21 本文已影响33人四月不见

一、简介

七层模型，亦称OSI（Open System Interconnection）参考模型，是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系。它是一个七层的、抽象的模型体，不仅包括一系列抽象的术语或概念，也包括具体的协议。

在这个OSI七层模型中，每一层都为其上一层提供服务、并为其上一层提供一个访问接口或界面。

二、七层模型

1、应用层（Application Layer）
网络服务与最终用户的一个接口，是体系结构中的最高层。我们将应用层交互的数据单元称为报文（message）。

应用层的协议有：HTTP、FTP、TFTP、SMTP、SNMP、DNS、Telnet、HTTPS、POP3、DHCP。

2、表示层（Presentation Layer）
表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。（在五层模型里面已经合并到了应用层）

表示层协议的代表包括：ASCII、ASN.1、JPEG、MPEG等。

3、会话层（Session Layer）
会话层管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。（在五层模型里面已经合并到了应用层）

会话层协议的代表包括：NetBIOS、ZIP（AppleTalk区域信息协议）等。

4、传输层（Transport Layer）
传输层是第一个端到端，即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。此外，传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。在这一层，数据的单位称为数据段/报文段（segment）。

协议有：TCP、UDP、SPX等，数据包一旦离开网卡即进入网络传输层。

5、网络层（Network Layer）
网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。此外，网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。在这一层，数据的单位称为分组或数据包（packet）。

在TCP/IP体系中，由于网络层使用IP协议，因此分组也叫IP数据报，或简称数据报（datagram）。

网络层协议的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等。

6、数据链路层（Data Link Layer）　
数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。在这一层，数据的单位称为帧（frame）。

数据链路层协议的代表包括：ARP、RARP、IEEE802.3、PPP、STP、帧中继等。

7、物理层（Physical Layer）
物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。该层为上层协议提供了一个传输数据的物理媒体。在这一层，数据的单位称为比特（bit）。

属于物理层定义的典型规范代表有：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。

三、数据封装过程

在OSI参考模型中，当一台主机需要传送用户的数据（DATA）时，数据首先通过应用层的接口进入应用层。在应用层，用户的数据被加上应用层的报头（Application Header，AH），形成应用层协议数据单元（Protocol Data Unit，PDU），然后被递交到下一层-表示层。

表示层并不"关心"上层-应用层的数据格式而是把整个应用层递交的数据包看成是一个整体进行封装，即加上表示层的报头（Presentation Header，PH）。然后，递交到下层-会话层。

同样，会话层、传输层、网络层、数据链路层也都要分别给上层递交下来的数据加上自己的报头。它们是：会话层报头（Session Header，SH）、传输层报头（Transport Header，TH）、网络层报头（Network Header，NH）和数据链路层报头（Data link Header，DH）。其中，数据链路层还要给网络层递交的数据加上数据链路层报尾（Data link Termination，DT）形成最终的一帧数据。

当一帧数据通过物理层传送到目标主机的物理层时，该主机的物理层把它递交到上层-数据链路层。数据链路层负责去掉数据帧的帧头部DH和尾部DT（同时还进行数据校验）。如果数据没有出错，则递交到上层-网络层。

同样，网络层、传输层、会话层、表示层、应用层也要做类似的工作。最终，原始数据被递交到目标主机的具体应用程序中。

数据在各层的传递过程：