[知了堂学习笔记]_网络基础知识_1.OSI参考模型(网络七层协议)
OSI參考模型是國際標準化組織ISO制定的模型,把計算機與計算機之間的通信分成七個互相連接的協議層,如圖:
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1.1各層功能
1、物理層
最底層是物理層,這一次負責傳送比特流,它從第二層數據接收數據幀,并將幀的結構和內容串行發送,即每次發送一個比特。
物理層只能看見0和1,只與電信號技術和光信號技術的物理特征相關。這些特征包括用于傳輸信號電流的電壓、介質類型以及阻抗特征。該層的傳輸介質是同軸電纜、光纖、雙絞線等,有時該層被稱為OSI參考模型的第0層。
物理層可能受到的安全威脅是搭線竊聽和監聽,可以利用數據加密、數據標簽加密、數據標簽、流量填充等方法保護物理層的安全。
2、數據鏈路層
第二層是數據鏈路層,與其他層一樣,主要責任
是發送和接收數據。
同時它還提供數據有效傳輸的端到端連接。在發送方,數據鏈路層負責將指令、數據等包裝到幀中,幀是這一層的基本結構。
幀中包含足夠的信息,確保數據可以安全地通過本地局域網到達目的地。
3、網絡層
網絡層的主要功能是完成網絡中主機間的報文傳輸。在廣域網中,這包括產生從源端到目的端的路由。(報文(message)是網絡中交換與傳輸的數據單元,即站點一次性要發送的數據塊。報文包含了將要發送的完整的數據信息,其長短很不一致,長度不限且可變。報文也是網絡傳輸的單位,傳輸過程中會不斷的封裝成分組、包、幀來傳輸,封裝的方式就是添加一些信息段,那些就是報文頭以一定格式組織起來的數據。比如里面有報文類型,報文版本,報文長度,報文實體等等信息。與系統定義,或自定義的數據結構同義。)
當報文不得不跨越多個網絡時,網絡層負責解決兩個網絡之間的問題,使得能夠互聯
在單個局域網中,網絡層是冗余的。
4、傳輸層
傳輸層的主要功能是完成網絡中不同主機上的用戶進程之間可靠的數據通信。
最好的傳輸連接是一條無差錯的、按順序傳送數據的管道,即傳輸層連接是真正端到端的。
由于絕大多數主機都支持多用戶操作,因而機器上有多道程序,這意味著多條連接將進出于這些主機,因此需要以某種方式區別報文屬于哪條連接。識別這些連接的信息可以放入傳輸層的報文頭中。
5、會話層
會話層允許不同機器上的用戶之間建立會話關系。會話層允許進行類似傳輸層的普通數據的傳送,在某些場合還提供了一些有用的增強型服務。允許用戶利用一次會話在遠端的分時系統上登錄,或者在兩臺機器間傳遞文件。
會話層提供的服務之一是管理對話控制。
會話層允許信息同時雙向傳輸,或限制只能單向傳輸。如果屬于后者,類似于物理信道上的半雙工模式,會話層將記錄此時該輪到哪一方。
一種與對話控制有關的服務是令牌管理(Token Management)。有些協議保證雙方不能同時進行同樣的操作,這一點很重要。為了管理這些活動,會話層提供了令牌,令牌可以在會話雙方之間移動,只有持有令牌的一方可以執行某種操作。
6、表示層
表示層完成某些特定的功能,這些功能不必由每個用戶自己來實現。
值得一提的是,表示層以下各層只關心從源端機到目標機可靠地傳送比特,而表示層關心的是所傳送的信息的語法和語義。
表示層服務的一個典型例子是用一種一致選定的標準方法對數據進行編碼。
大多數用戶程序之間并非交換隨機的比特,而是交換諸如人名、日期、貨幣數量和發票之類的信息。這些對象是用字符串、整型數、浮點數的形式,以及由幾種簡單類型組成的數據結構來表示。
7、應用層
應用層包含大量人們普遍需要的協議。雖然,對于需要通信的不同應用來說,應用層的協議都是必須的。
例如,PC(Personal Computer)機用戶使用仿真終端軟件通過網絡仿真某個遠程主機的終端并使用該遠程主機的資源。
這個仿真終端程序使用虛擬終端協議將鍵盤輸入的數據傳送到主機的操作系統,并接收顯示于屏幕的數據。
1.2優點
1.使人們容易探討和理解協議的許多細節。
2.在各層間標準化接口,允許不同的產品只提供各層功能的一部分,(如路由器在一到三層),或者只提供協議功能的一部分。(如Win95中的Microsoft TCP/IP)
3. 創建更好集成的環境。
4. 減少復雜性,允許更容易編程改變或快速評估。
5. 用各層的headers和trailers排錯。
6.較低的層為較高的層提供服務。
7. 把復雜的網絡劃分成為更容易管理的層。
1.3總結
OSI七層模型是一個理論模型,實際應用則千變萬化,因此更多把它作為分析、評判各種網絡技術的依據;對大多數應用來說,只將它的協議族(即協議堆棧)與七層模型作大致的對應,看看實際用到的特定協議是屬于七層中某個子層,還是包括了上下多層的功能。
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總結
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