什么是OSI模型?开放系统互连模型解释

当您在Internet上浏览网站时,浏览器会在您的显示器上呈现该网页,以便您与该网站进行交互。但是幕后发生的事情对于用户来说是完全看不见的。

OSI模型定义了两台计算机如何通过网络相互交互。该模型定义了几种协议,允许在两个系统之间以数据包的形式传输信息。

本文将深入探讨OSI模型的真正含义,并对该模型中的每个层进行详细描述。

什么是OSI模型?

“ OSI模型”代表开放系统互连模型。 OSI模型是由国际标准组织(ISO)引入的。

ISO是负责制定全球标准的跨国组织。每个潜在的国际标准都通过六个阶段来确定其在现实世界中的可行性。

该模型简化了两个系统之间的联网过程。 OSI模型允许两台计算机彼此交互,而无需了解该计算机的基础体系结构。由于模型中定义的协议是无懈可击的,并且在全世界范围内都在使用,因此该模型是通过互联网进行数字通信的全球框架。

开放系统互连模型具有多个层,每个层负责在网络上移动信息。例如,物理层可确保将数据正确传输到下一层,即数据链路层。同样,数据链路层将信息传输到下一层,依此类推。

OSI模型的各层

尽管OSI模型的各层是不同的,并且在数据通信中处理不同的阶段,但是它们以某种方式相互关联。

在模型的设计过程中,开发人员在流程中发现了相关功能,并将它们分组为通用层。 OSI模型包含七层,每一层管理数据传输过程中的特定阶段。

1.物理层

物理层是OSI模型中的第一层,并且可能是最重要的。该层负责在物理介质上进行数据传输。在该层中还定义了执行传输所需的功能。

在发送者的计算机中,数据来自数据链路层。数据包通过介质传输到接收方的机器。然后,接收器的物理层将解释该数据包,并将其发送到数据链路层以进行进一步处理。

物理层涵盖了数据传输的以下方面。

  1. 接口和传输介质(Wi-Fi或以太网电缆
  2. 位流(需要传输的数据)
  3. 数据传输率
  4. 传输方式
  5. 位同步

物理层将数据直接传输到另一台计算机。

数据链路层执行将数据发送到同一网络中的特定计算机的任务,该过程称为“物理寻址”。在此层中,还将对物理层发送的数据进行解释,并将其转换为称为帧的可管理单元。

在数据链路层中,MAC(媒体访问控制)地址标识哪个系统从多个系统的网络请求信息。该层负责以下功能。

  1. 构图
  2. 物理寻址
  3. 数据流
  4. 错误控制
  5. 访问控制

3.网络层

数据链路层负责监视数据到同一网络上的计算机的传输。相反,网络层负责将发送方数据包传输到不同网络上的接收方。如果两个系统在同一网络上,则数据链路层负责传输,并且不需要网络层。

网络层独立处理数据包。系统不关心这些数据包之间的顺序或关系。

网络层包括以下职责。

  1. 逻辑寻址:由于两个设备位于不同的网络上,因此逻辑地址对于进行数据传输至关重要。
  2. 路由:数据包被发送到网络上称为路由器的设备。这些设备将数据包转发或路由到请求信息的系统。

4.传输层

网络层将数据从一个系统传输到另一个系统。但是计算机还运行各种程序,每个程序都可以从其他系统请求信息。那么您的系统如何知道哪个数据包属于哪个程序呢?

输入传输层。该层负责信息的从过程到过程的传递。系统将到达此层的数据包分成不同的单元,然后根据序列号重新组合。

传输层负责OSI模型中的以下功能。

  1. 服务点寻址(将数据包传递到正确的程序)
  2. 细分和重组
  3. 流量控制
  4. 错误控制

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5.会话层

当两个系统通信时,它们不执行快速传输,而是立即断开连接。系统进入对话框并执行必要的传输。会话层负责启动两个或多个系统之间的公共会话,以确保成功传输数据。

该层还负责同步和检查点。例如,当您下载包含1000页的文档文件时,“会话”层每100页添加一个检查点以保持有效的数据通信。

如果在页面554上传输失败,则传输将从最后一个检查点(即页面500)恢复,而不是从头开始下载。

会话层包括两个功能:负责创建会话的对话框控件和同步。

6.表示层

数据包到达最终目的地。怎么办?程序将如何解释该消息?表示层负责传递的数据包的消息翻译,语法和语义。

该层由一些功能组成,这些功能执行识别数据的哪些部分重要而哪些不重要的过程。表示层在模型中具有以下职责。

  1. 翻译:两台计算机或程序共享字符串形式的信息。并且系统将数据转换为比特流,以更好地理解。
  2. 加密:为确保通信过程中的私密性,表示层对需要发送的数据进行加密和解密。
  3. 压缩:为了进行有效的数据传输,通常会压缩信息以减少流中的位数。

7.应用层

最后,应用层负责为各种网络服务提供用户界面。互联网浏览器,邮件平台或图形数据库管理工具是构成该层的软件示例。

应用层为用户提供以下服务。

  1. 网络虚拟终端:NVT是模拟物理终端工作的软件。用户可以连接到NVT并从其系统控制远程主机。
  2. 邮寄服务
  3. 文件传输和管理
  4. 目录服务

互联网如何工作?

互联网在工作中也使用OSI模型。当您从服务器请求数据包时,数据将通过模型中的每一层。 OSI模型已经形成了庞大的系统网络(即Internet)的基本基础。

当您浏览Internet时,在系统后台有很多服务正在运行。网络管理协议(例如DHCP)负责为用户提供闪电般的浏览体验。