互聯網ＯＳＩ七層模型詳細解析

什么是OSI?

OSI參考模型(OSI/RM)的全稱是開放系統互連參考模型(OpenSystem Interconnection Reference Model，OSI/RM)，它是由國際標準化組織ISO提出的一個網絡系統互連模型。它是網絡技術的基礎。也是分析、評判各種網絡技術的依據，它揭開了網絡的神秘面紗。讓其有理可依，有據可循。

網絡應用為什么要分層?

因為計算機網絡中存在著眾多的體系結構，例如IBM公司的SNA(系統網絡體系結構，7層)和DEC公司的DNA(數字網絡體系結構，3層)等。由于體系結構的差異化，使得網絡產品出現了嚴重的兼容性問題，影響了網絡的快速發展。為了解決這個問題。ISO于1984年正式頒布了OSI/RM。

這個模型把網絡通信的工作分為7層。1至4層被認為是低層，這些層與數據移動密切相關。5至7層是高層，包含應用程序級的數據。每一層負責一項具體的工作，然后把數據傳送到下一層。由低到高具體分為：物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。

OSI七層模型

OSI模型的最低層或第一層：物理層

物理層包括物理連網媒介，實際上就是布線、光纖、網卡和其它用來把兩臺網絡通信設備連接在一起的東西。它規定了激活、維持、關閉通信端點之間的機械特性、電氣特性、功能特性以及過程特性。雖然物理層不提供糾錯服務，但它能夠設定數據傳輸速率并監測數據出錯率。

OSI模型的第二層：數據鏈路層

數據鏈路層主要作用是控制網絡層與物理層之間的通信。它保證了數據在不可靠的物理線路上進行可靠的傳遞。它把從網絡層接收到的數據分割成特定的可被物理層傳輸的幀。保證了傳輸的可靠性。它的主要作用包括：物理地址尋址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。它是獨立于網絡層和物理層的，工作時無需關心計算機是否正在運行軟件還是其他操作。

數據鏈路層協議的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。

OSI模型的第三層：網絡層

很多用戶經常混淆2層和3層的相關問題，簡單來說，如果你在談論一個與IP地址、路由協議或地址解析協議(ARP)相關的問題，那么這就是第三層的問題。

網絡層負責對子網間的數據包進行路由選擇，它通過綜合考慮發送優先權、網絡擁塞程度、服務質量以及可選路由的花費來決定一個網絡中兩個節點的最佳路徑。另外。它還可以實現擁塞控制、網際互連等功能。

網絡層協議的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等。

OSI模型的第四層：傳輸層

傳輸層是OSI模型中最重要的一層，它是兩臺計算機經過網絡進行數據通信時；第一個端到端的層次，起到緩沖作用。當網絡層的服務質量不能滿足要求時，它將提高服務，以滿足高層的要求；而當網絡層服務質量較好時，它只需進行很少的工作。另外，它還要處理端到端的差錯控制和流量控制等問題，最終為會話提供可靠的、無誤的數據傳輸。

傳輸層協議的代表包括：TCP、UDP、SPX等。

OSI模型的第五層：會話層

會話層負責在網絡中的兩個節點之間建立和維持通信，并保持會話獲得同步，它還決定通信是否被中斷以及通信中斷時決定從何處重新發送。

OSI模型的第六層：表示層

表示層的作用是管理數據的解密與加密，如常見的系統口令處理，當你的賬戶數據在發送前被加密，在網絡的另一端，表示層將對接收到的數據解密。另外，表示層還需對圖片和文件格式信息進行解碼和編碼。

OSI模型的第七層：應用層

簡單來說，應用層就是為操作系統或網絡應用程序提供訪問網絡服務的接口，包括文件傳輸、文件管理以及電子郵件等的信息處理。

應用層協議的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

會話層、表示層、應用層構成開放系統的高3層，它們為應用進程提供分布處理、對話管理、信息表示、恢復最后的差錯等，它們每一層負責一項具體的工作，然后把數據傳送到下一層。

通過上面的介紹，相信你對OSI七層模型已經有了一定的了解，但是這些概念性的文字有點兒難懂，所以筆者引用了一段來自網絡上的關于OSI七層模型的描寫，讓OSI七層模型的概念變得簡單明了。

OSI七層模型有效地解決了不同網絡體系互連時所遇到的兼容性問題，它的出現減輕了網絡的復雜程度，一旦網絡發生故障，可迅速定位故障所處層次。便于查找和糾錯；通過在各層上定義標準接口。它使同屬一層的不同網絡設備間能實現互操作；它還保證了各層之間的相對獨立；而高層協議可以放在多種低層協議上運行，提高了網絡的效率；因為每次更新都只需在一個層次進行，不受整體網絡的制約，所以它的出現有效刺激了網絡技術革新，它是網絡技術發展的源動力。(James)