【计算机网络】OSI七层模型
简介
osi：Open System Interconnection Reference Model
作用： 将不同厂商和网络设备传输的数据格式进行规定，以实现统一识别和对接。但目前OSI七层模型不再被大家使用，实际用得更多的事TCP/IP四层模型。
简记：
7 应用层 应用程序；具体应用。为应用程序进程提供网络服务。
6 表示层 应用数据展示方式。 提供数据加密。
5 会话层 客户端服务端会话是一对多还是一对一。 应用程序之间的会话。
4 传输层 上三层处理过的数据包由传输层来标志传输对象和接收对象。TCP/UDP协议。 段。
3 网络层 路由和寻址（ip地址）。网络层提供路由选路，让数据可以到达正确目的端。路由器。 数据包。
2 数据链路层 MAC寻址。交换机。 数据帧。
1 物理层 传输介质，传输比特流。 网线/WIFI等。 比特流。
一般分为上三层和下四层来记忆。
应用层、表示层、会话层统一称为：上三层。传输层、网络层、数据链路层、物理层称为下四层。
应用层
让我们从最上层的应用层开始。应用层是由网络应用程序使用的，网络应用程序是指使用互联网的计算机应用，例如谷歌浏览器、火狐、Outlook、Skype等等。 Web浏览器是在您的PC中运行的网络应用程序。它不驻留在应用层中，但它使用应用层协议HTTP或HTTPS来完成，这是一方面。不仅仅是浏览器，还有所有的网络应用程序，包括Outlook、Skype等等，所有的功能都依赖于应用层协议。有许多应用层协议，使各种功能可以在这一层上启用，所有这些协议都活跃在一个应用层上。这些协议构成了各种网络服务的基础，例如文件传输、网上冲浪、电子邮件、虚拟终端等。文件传输是借助FTP协议完成的，网上冲浪是借助HTTP或HTTPS协议完成的。对于电子邮件，使用SMTP协议；对于虚拟终端使用Telnet协议。因此应用层通过协议，为网络应用提供服务，执行用户活动。
表示层
在应用层之后是表示层，表示层从应用层接收数据。这些数据是以字符和数字的形式出现的，表示层将这些字符和数字转换成机器可理解的二进制格式。例如，将ASCII格式转换为EBCDIC格式。表示层的这个功能称为翻译。
在传输数据之前，表示层减少了用于表示原始数据的比特数。 这个演算过程被称为数据压缩，它可以是有损的或无损的。数据压缩减少了存储原始数据所需的空间。随着文件大小的减小，它可以在很短的时间内到达目的地，也就是说，数据传输可以做得更快。数据压缩对实时视频和音频传输有很大的帮助，以保持完整性的数据传输前的数据加密。加密和解密是敏感数据的安全保障。在中心端，数据在接收端被加密。数据被解密为SSL协议或安全套接字。表示层使用层协议进行加密和解密。因此，表示层执行三个基本功能：翻译、压缩和加密/解密。
会话层
现在到了会话层。假设你已经为聚会做好了计划并雇用助手，确保每一个活动顺利进行，将建立一个流程（刷墙、上菜、清洁、告别），助手将帮助你建立协助清理工作，然后结束派对。会话层的情况也是如此。
会话层可以建立和管理连接，启用、发送和接受数据（在连接或会话终止后）就像你为你的聚会雇佣了一些助手一样，会话层也有它自己的助手，叫做API或应用程序接口；NetBIOS，即网络基本输入输出系统，可作为APIS的一个例子，它允许不同计算机上的应用程序相互通信。就在与服务器建立会话或连接之前，服务器执行一项称为身份验证的功能。
身份验证是验证“您是谁”的服务过程。此服务器使用用户名和密码。输入后，用户名和密码将被管理。您的计算机和服务器之间将建立会话或连接。通过身份验证后，将检查用户授权。授权是服务器用来确定你，是否有访问文件的权限的过程。否则，您将收到一条消息，指出您未被授权访问此页面。
身份验证和授权这两个功能都由会话层执行。会话层提供正在下载的文件的跟踪。例如，一个网页包含文本、图像等，这些文本和图像作为单独的文件存储在Web服务器上。当您在Web浏览器中请求一个网站时，您的Web浏览器将打开到Web服务器的单独会话，以便分别下载这些文本和图像文件。这些文件以数据包的形式接收，本质上给出了数据包属于哪个文件的轨迹，哪个是文本文件或图像文件，并追踪他们收到数据包的位置，在这种情况下，它通过浏览器，这对会话管理特别有帮助。因此，在会话管理、身份验证和授权方面，肯定会有所帮助。你的网络浏览器执行的所有功能，包括了会话层、表示层，和应用层。
传输层
传输层通过分段、流量控制和差错控制来控制通信的可靠性。 在分段中，从会话层接收的数据被分成称为“段”的小数据单元。 每个段包含一个源端口号和一个目的端口号，以及一个序列端口号，这些号码有助于引导每个网段指向正确的应用程序。序列号有助于按照正确的顺序重新组合段，以便在接收者处形成正确的消息。
在流量控制中，传输层控制传输的数据量。考虑我们移动设备连接到一个服务器。假设服务器最大可以传输100Mbps的数据，而我们的移动设备最大可以处理10Mbps的数据。现在我们正在从服务器下载一个文件，但是服务开始以50Mbps的速度发送数据，这比手机所能处理的速率要高。所以在传输层的帮助下，手机可以告诉服务器将数据传输速率降低到10Mbps。这样就不会有数据丢失。
类似地，如果服务器以5Mbps的速度发送数据，手机会告诉服务器将数据传输速率，提升到10Mbps以保持系统性能。传输层也有助于每一个控制。如果某些数据没有到达，目标传输层将使用自动重复请求方案，来重新传输丢失或损坏的数据。传输层向每个段添加一组称为“校验和”的位。得以找出所接收到的传输层协议和控制协议，或TCP以及UDP的更新段。
传输层执行两种类型的服务，面向连接的传输和无连接的传输。面向连接的传输是TCP通过来实现的。面向无连接的传输是通过UDP来实现。UDP比TCP更快。因为它不会提供任何关于数据是否真正交付的反馈，而TCP提供反馈。因此，丢失的数据可以在TCP中重新传输。使用UDP时，我们是否接收到所有数据并不重要，例如，只有流媒体电影、歌曲、游戏、IP语音、TFTP，DNS等。另一方面，TCP用于必须进行完全数据传递的场合，例如，万维网、电子邮件、FTP等。因此，传输层涉及到分段、流量控制、差错控制、面向连接和无连接传输。
注：
1.OSI上三层（7~4层）：即应用层、表示层、会话层，其传输的数据，数据单位均称为 “报文(message)” ;
2.第4层传输层：在这一层可分为两种传输方式，分别为面向连接的TCP和面向无连接的UDP，通过TCP传输的数据，数据单元称为“报文段或数据段 (segment)”， 通过UDP传输的数据，数据单元称为 “数据报(datagram)” ;
3.OSI下三层（3~1层）：网络层，数据单位称为数据包（packet） 链路层，数据单位称为帧(frame) 物理层，数据单位是比特（bit）
网络层
传输层将数据段传递到网络层。网络层用于将接收到的数据段从一台计算机传输到位于不同网络中的另一台计算机。 路由器工作在这一层。
网络层的数据单元称为数据包。网络层的功能 是逻辑寻址、路由和路径确定。 在网络层进行的IP寻址称为逻辑寻址。网络中的每台计算机都有一个唯一的IP地址。网络层为每个网段分配发送方和接收方的IP地址，形成一个IP数据包。分配IP地址是为了确保每个数据包都能到达正确的目的地。
路由是一种将数据包从源端移动到目的端的方法，它是基于逻辑上在此之前的IP格式，假设计算机A与一台网络1相连，计算机B与一个网络2相连。我们从B电脑请求访问Facebook网站。现在有了来自计算机B中Facebook服务器的回复，这些将以数据包的形式出现，而且这个数据包需要传送到计算机B。
由于在网络中，每个设备都有一个唯一的IP地址。所以这两个计算机都有一个唯一的IP地址，而且Facebook服务器已经在包中添加了发送方和接收方的IP地址。
假设掩码使用225.2 25.255.0,这个掩码表示,前三个组合代表网络，而最后一种组合表示主机或计算机B,将要这样基于IP地址格式接收数据包,移动到计算机B网络和终端来。所以在计算机网络中，根据IP地址和掩码路由决定。
现在到了路径选择，计算机可以通过多种方式连接到计算机的Internet服务器。从源到目标的数据传递的最佳可能路径称为“路径选择”，第三层设备使用的协议有OSPF、边界网关协议、以及中间系统到中间系统（IS-IS）协议，以确定数据传递的最佳可能路径。
链路层
数据链路层从网络层接收数据包，数据包 包含发送方和接收方的IP地址。有两种寻址方式:逻辑寻址和物理寻址。逻辑寻址在网络层完成，其中发送方和接收方IP地址被分配给每个段以形成数据包。
物理寻址是在数据链路层完成的，其中MAC地址或发送者和接收者 被分配给每个数据包以形成一个帧。
MAC地址是由计算机制造商嵌入到计算机的网卡中的十二位字母数字号码。数据链路层中的数据单元称为 帧 数据。链路层作为计算机的软件网络接口卡嵌入，以及提供经由本地介质将数据从一台计算机，传送到另一台计算机的装置。本地媒介包括铜线，光纤或无线电信号。请注意这里的“Media”不对应音频，视频或动画。它是指两台或多台计算机或网络之间的物理链路。
数据链路层执行两个基本功能。它允许上层使用成帧之类的各种技术来访问介质（Media），控制如何放置和接收来自介质（Media）的数据。考虑两台不同的主机，一台笔记本电脑和一台台式机相互通信时，笔记本计算机和台式机连接到不同的网络，他们将使用网络层协议，例如IP协议来相互通信。
物理层
最后一层是物理层，到目前为止，应用层的数据已经通过传输层进行了分割，分割成了网络层的数据包，现在是一种二进制序列，在物理层将这些二进制序列转换成信号并在本地媒体上传输。它可以是铜缆情况下的电信号，也可以是光缆情况下的光信号，也可以是空气情况下的无线电信号。
因此物理层产生的信号，取决于用于连接接收器上的两个设备的介质类型，物理地接收信号，将其转换为位，并将其传递到数据链路层，就像数据在较高层移动时，帧被解封一样。最后，数据被移动到应用程序的实时应用层协议。它使发送者的消息在接收方的计算机屏幕中可见。
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