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1.4 OSI/RM 及了解其各层的功能(P27 1.7.3)

(P28 1.7.1)开放系统互连基本参考模型 OSI/RM(Open System Interconnection Reference Model) 简称 OSI。

(P30 1.7.2)分层能带来很多好处,例如:

  • 各层之间是独立的

    每一层并不需要知道其上层和下层是如何实现的,只需要通过其提供的接口(Interface) 使用其所提供的服务即可。

  • 灵活性好

    当任何一层发生变化时(例如技术发生变化),只需要层间接口关系保持不变,那么这一层以上和以下的各层均不受影响。

  • 结构上可以分割开

    各层都能采用其最合适的技术来实现。

  • 易于实现和维护

    分层将整个系统分解为若干个相对独立的子系统,这使得其每一层相对简单。

  • 能促进标准化工作

    每一层功能及其所提供的服务有了明确说明。

(P31 1.7.3)OSI 中描述了 7 层协议体系结构:

  1. (P33 1.7.3)物理层(Physical Layer)

    物理层的任务是将数据链路层产生的帧转换为物理信号并使其在物理传输媒体上传输

    物理层上所传的数据的单位是比特(Bit)

    实际的通信是在物理层实体之间进行的。

    包括的协议:IEEE 802.1A、IEEE 802.2 等。

  2. (P32 1.7.3)数据链路层(Data Link Layer)

    数据链路层的任务是将网络层产生的 IP 数据报组装成帧(Framing),在两个相邻节点的链路上传送帧(Frame)

    帧包括数据和必要的控制信息(例如同步信息、地址信息、差错控制等)。

    若链路层检测到帧出现差错,则简单的丢弃出错的帧,而不进行纠错。

    包括的协议:PPP 等。

  3. (P32 1.7.3)网络层(Network Layer)

    又称互联网层

    网络层把运输层产生的单位数据封装成分组(Packet) 进行传送,又称为 IP 数据报,简称数据报

    网络层的任务是将分组在不同的网络之间传送,负责路由选择差错控制拥塞控制流量控制等。

    包括的协议:IP、ICMP、ARP、OSPF 等。

  4. (P32 1.7.3)运输层(Transport Layer)

    运输层的任务是负责向两台计算机中进程之间(即端到端)的通信提供通用的数据传输服务。

    运输层主要采用两种协议:

    • 传输控制协议 TCP(Transmission Control Protocol)

      提供面向连接的、可靠的数据传输服务,数据传输单位为报文段(Segment)

    • 用户数据包协议 UDP(User Datagram Protocol)

      提供无连接的、尽最大努力(best-effort)的数据传输服务,数据传输单位为用户数据报

  5. 会话层(Session Layer)

    会话层的任务是负责建立、管理和终止应用程序之间的会话和连接,确保数据同步

  6. 表示层(Presentation Layer)

    表示层的任务是负责数据格式的转换、加密和解密,确保应用层能理解数据。

  7. (P31 1.7.3)应用层(Application Layer)

    应用层的任务是通过应用进程之间的交互来完成特定网络应用

    应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则

    进程(Process)指主机中正在运行的程序

    应用层交互的数据单元称为报文(Message)

    包括的协议:HTTP、FTP、TFTP、SMTP、DNS 等。