OSI七層模型與各層設(shè)備對(duì)應(yīng)

1、OSI七層模型與各層設(shè)備對(duì)應(yīng)OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型由下至上為1至7層，分別為物理層(Physical layer), 數(shù)據(jù)鏈路層(Data link layer)，網(wǎng)絡(luò)層(Network layer)，傳輸層(Transportlayer)，會(huì)話層(Session layer) ，表示層(Presentation layer)，應(yīng)用層(Applicati on layer) 。應(yīng)用層，很簡(jiǎn)單，就是應(yīng)用程序。這一層負(fù)責(zé)確定通信對(duì)象，并確保由足夠 的資源用于通信，這些當(dāng)然都是想要通信的應(yīng)用程序干的事情。為操作系統(tǒng)或網(wǎng) 絡(luò)應(yīng)用程序提供訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口。應(yīng)用層協(xié)議的代表包括：Tel net、FTP HT

2、TP SNM等。表示層，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的編碼、轉(zhuǎn)化，確保應(yīng)用層的正常工作。這一層，是將我 們看到的界面與二進(jìn)制間互相轉(zhuǎn)化的地方，就是我們的語(yǔ)言與機(jī)器語(yǔ)言間的轉(zhuǎn) 化。數(shù)據(jù)的壓縮、解壓，加密、解密都發(fā)生在這一層。這一層根據(jù)不同的應(yīng)用目 的將數(shù)據(jù)處理為不同的格式，表現(xiàn)出來(lái)就是我們看到的各種各樣的文件擴(kuò)展名。會(huì)話層，負(fù)責(zé)建立、維護(hù)、控制會(huì)話，區(qū)分不同的會(huì)話，以及提供單工 (Simplex)、半雙工(Half duplex)、全雙工(Full duplex)三種通信模式的服務(wù)。 我們平時(shí)所知的NFS RPC,X Windows等都工作在這一層。管理主機(jī)之間的會(huì)話 進(jìn)程，即負(fù)責(zé)建立、管理、終止進(jìn)程之間的會(huì)話。會(huì)

3、話層還利用在數(shù)據(jù)中插入校 驗(yàn)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步。傳輸層，負(fù)責(zé)分割、組合數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)端到端的邏輯連接。數(shù)據(jù)在上三層是整 體的，到了這一層開(kāi)始被分割，這一層分割后的數(shù)據(jù)被稱為段(Segment)。三次握手(Three-way handshake)，面向連接(Connection-Oriented)或非面向連接(Connectionless-Oriented)的服務(wù)，流控(Flow control) 等都發(fā)生在這一層。是第一個(gè)端到端，即主機(jī)到主機(jī)的層次。傳輸層負(fù)責(zé)將上層數(shù)據(jù)分段并提供端到 端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外，傳輸層還要處理端到端的差錯(cuò)控制和流量 控制問(wèn)題。在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為數(shù)據(jù)段(

4、segme nt)。傳輸層協(xié)議的代表包括：TCP UDP SPX等網(wǎng)絡(luò)層，負(fù)責(zé)管理網(wǎng)絡(luò)地址，定位設(shè)備，決定路由。我們所熟知的IP地址和路由器就是工作在這一層。上層的數(shù)據(jù)段在這一層被分割，封裝后叫做包 (Packet)，包有兩種，一種叫做用戶數(shù)據(jù)包(Data packets)，是上層傳下來(lái)的用 戶數(shù)據(jù)；另一種叫路由更新包(Route update packets)，是直接由路由器發(fā)出來(lái) 的，用來(lái)和其他路由器進(jìn)行路由信息的交換。負(fù)責(zé)對(duì)子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由選擇。網(wǎng)絡(luò)層還可以實(shí)現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)際互連等功能。在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為數(shù)據(jù)包(packet )。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的代表包括：IP、IPX、RIP、O

5、SPF等數(shù)據(jù)鏈路層，負(fù)責(zé)準(zhǔn)備物理傳輸，CR(校驗(yàn)，錯(cuò)誤通知，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，流控等?我們所熟知的MACM址和交換機(jī)都工作在這一層。上層傳下來(lái)的包在這一層被分 割封裝后叫做幀(Frame)。在不可靠的物理介質(zhì)上提供可靠的傳輸。該層的作用包括：物理地址尋址、數(shù)據(jù)的成幀、流量控制、數(shù)據(jù)的檢錯(cuò)、重發(fā)等。在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為幀（frame ）。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的代表包括：SDLC HDLC PPR STR幀中繼等物理層，就是實(shí)實(shí)在在的物理鏈路，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)以比特流的方式發(fā)送、接收， 就不多說(shuō)了。具體說(shuō)：網(wǎng)線，集線器物理層網(wǎng)卡，網(wǎng)橋數(shù)據(jù)鏈路路由器網(wǎng)絡(luò)層交換機(jī)就是用來(lái)進(jìn)行報(bào)文交換的機(jī)器.它和HUB最重要的區(qū)別就

6、HUB是物理 層設(shè)備,采用廣播的形式來(lái)傳輸信息，交換機(jī)多為鏈路層設(shè)備（二層交換機(jī)），能夠 進(jìn)行地址學(xué)習(xí)，采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的形式來(lái)交換報(bào)文它和路由器的區(qū)別在于路由器 有DDN,ADS等接口，交換機(jī)只有以太網(wǎng)接口 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）制定了 OSI模型。這個(gè)模型把網(wǎng)絡(luò)通信的工作分為 7 層。1至4層被認(rèn)為是低層，這些層與數(shù)據(jù)移動(dòng)密切相關(guān)。 5至7層是高層，包 含應(yīng)用程序級(jí)的數(shù)據(jù)。每一層負(fù)責(zé)一項(xiàng)具體的工作，然后把數(shù)據(jù)傳送到下一層。物理層（也即OSI模型中的第一層）在課堂上經(jīng)常是被忽略的。它看起來(lái)似 乎很簡(jiǎn)單。但是，這一層的某些方面有時(shí)需要特別留意。 物理層實(shí)際上就是布線、 光纖、網(wǎng)卡和其它用來(lái)把兩臺(tái)網(wǎng)

7、絡(luò)通信設(shè)備連接在一起的東西。甚至一個(gè)信鴿也 可以被認(rèn)為是一個(gè)1層設(shè)備（參見(jiàn)RFC 1149。網(wǎng)絡(luò)故障的排除經(jīng)常涉及到1 層問(wèn)題。我們不能忘記用五類(lèi)線在整個(gè)一層樓進(jìn)行連接的傳奇故事。由于辦公室的椅子經(jīng)常從電纜線上壓過(guò)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連接出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的情況。 遺憾的是，這 種故障是很常見(jiàn)的，而且排除這種故障需要耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。第2層是以太網(wǎng)等協(xié)議。請(qǐng)記住，我們要使這個(gè)問(wèn)題簡(jiǎn)單一些。第2層中最 重要的是你應(yīng)該理解網(wǎng)橋是什么。交換機(jī)可以看成網(wǎng)橋,人們現(xiàn)在都這樣稱呼它。 網(wǎng)橋都在2層工作，僅關(guān)注以太網(wǎng)上的 MAC地址。如果你在談?wù)撚嘘P(guān) MAC地址、 交換機(jī)或者網(wǎng)卡和驅(qū)動(dòng)程序,你就是在第2層的范疇。集線器屬于第1

8、層的領(lǐng)域， 因?yàn)樗鼈冎皇请娮釉O(shè)備，沒(méi)有2層的知識(shí)。第2層的相關(guān)問(wèn)題在本網(wǎng)絡(luò)講座中有 自己的一部分，因此現(xiàn)在先不詳細(xì)討論這個(gè)問(wèn)題的細(xì)節(jié)。現(xiàn)在只需要知道第2層把數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制位供1層處理就可以了。在往下講之間，你應(yīng)該回過(guò)頭來(lái)重新閱讀一下上面的內(nèi)容， 因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)不足的 網(wǎng)絡(luò)管理員經(jīng)?；煜?層和3層的區(qū)別。如果你在談?wù)撘粋€(gè)IP地址，那么你是在處理第3層的問(wèn)題，這是“數(shù)據(jù)包” 問(wèn)題，而不是第2層的“幀”。IP是第3層問(wèn)題的一部分，此外還有一些路丄 協(xié)議和地址解析協(xié)議（ARP 。有關(guān)路由的一切事情都在第 3層處理。地址解析 和路由是3層的重要目的。第4層是處理信息的傳輸層。第4層的數(shù)據(jù)單元也稱作數(shù)據(jù)包（

9、packets ）。 但是，當(dāng)你談?wù)揟CP等具體的協(xié)議時(shí)又有特殊的叫法，TCP的數(shù)據(jù)單元稱為段（segments）而UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)單元稱為“數(shù)據(jù)報(bào)（datagrams）”。這個(gè)層負(fù) 責(zé)獲取全部信息，因此，它必須跟蹤數(shù)據(jù)單元碎片、亂序到達(dá)的數(shù)據(jù)包和其它在 傳輸過(guò)程中可能發(fā)生的危險(xiǎn)。理解第4層的另一種方法是，第4層提供端對(duì)端的 通信管理。像TCP等一些協(xié)議非常善于保證通信的可靠性。有些協(xié)議并不在乎一 些數(shù)據(jù)包是否丟失，UDP協(xié)議就是一個(gè)主要例子?，F(xiàn)在快要到7層了，我們很想知道第5層和第6層有些什么功能?？梢哉f(shuō)， 它們都是沒(méi)有用的。有一些應(yīng)用程序和協(xié)議在5層和6層。但是，對(duì)于理解網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題來(lái)說(shuō)，談?wù)?/p>

10、 這些問(wèn)題沒(méi)有任何益處。請(qǐng)大家注意，第7層是“一切”。7層也稱作“應(yīng)用層”， 是專(zhuān)門(mén)用于應(yīng)用程序的。如果你的程序需要一種具體格式的數(shù)據(jù)， 你可以發(fā)明一 些你希望能夠把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的地的格式， 并且創(chuàng)建一個(gè)第7層協(xié)議。SMTPDNS 和FTP都是7層協(xié)議。學(xué)習(xí)OSI模型中最重要的事情是它實(shí)際代表什么意思。假如你是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的操作系統(tǒng)。在1層和2層工作的網(wǎng)卡將通知你什么時(shí) 候有數(shù)據(jù)到達(dá)。驅(qū)動(dòng)程序處理2層幀的出口，通過(guò)它你可以得到一個(gè)發(fā)亮和閃光 的3層數(shù)據(jù)包（希望是如此）。作為操作系統(tǒng)，你將調(diào)用一些常用的應(yīng)用程序處 理3層數(shù)據(jù)。如果這個(gè)數(shù)據(jù)是從下面發(fā)上來(lái)的， 你知道那是發(fā)給你的數(shù)據(jù)包，或 者那是一個(gè)廣播數(shù)據(jù)包（除非你同時(shí)也是一個(gè)路由器，不過(guò)，暫時(shí)不用擔(dān)心這個(gè) 問(wèn)題）。如果你決定保留這個(gè)數(shù)據(jù)包，你將打開(kāi)它，并且取出4層數(shù)據(jù)包。如果它是TCP協(xié)議，這個(gè)TCP子系統(tǒng)將被調(diào)用并打開(kāi)這個(gè)數(shù)據(jù)包， 然后把這個(gè)7層數(shù) 據(jù)發(fā)送給在目標(biāo)端口等待的應(yīng)用程序。這個(gè)過(guò)程就結(jié)束了。當(dāng)要對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的其它計(jì)算機(jī)做出回應(yīng)的時(shí)候， 每一件事情都以相反的順序發(fā) 生。7層應(yīng)用程序?qū)褦?shù)據(jù)發(fā)送給TCPW議的執(zhí)行者。然后，TCP協(xié)議在這些數(shù) 據(jù)中加入額外的文件頭。在這個(gè)方向上，數(shù)據(jù)每前進(jìn)一步體積都要大一些。TCP協(xié)議在IP協(xié)議中加入一個(gè)合法的T