OSI參考模型

OSI參考模型

1. 物理層

物理層主要功能就是完成相鄰節點之間原始比特流的傳輸，為上一層提供物理連接。

這一層定義電纜如何連接到網卡上，以及采用哪種傳送技術在電纜上發送數據；同時還定義了位同步及檢查。這一層表示了用戶的軟件和硬件之間的實際連接。

它實際上與任何協議都不相干，但它定義了數據鏈路層所使用的訪問方法。

物理層是OSI參考模型的最底層，向下直接與物理傳輸介質相連接。物理層協議是各種網絡設備進行互連時必須遵守的底層協議。設立物理層的目的是實現兩個網絡物理設備之間的二進制比特流的透明傳輸，對數據鏈路層屏蔽物理傳輸介質的特性，以便對高層協議最大的透明性。

物理層協議主要關心的是使用什么樣的物理信號來表示數據1和0一位持續的時間有多長；數據傳輸是否同時在兩個方向上進行；最初的連接如何建立以及完成通信后連接如何終止；物理接口（插頭和插座）有多少針以及各針的用處以及物理層接口連接的傳輸介質等等。

ISO對OSI參考模型中的物理層做了如下定義：

物理層是為建立、維護、斷開和釋放數據鏈路實體之間的二進制比特流傳輸的物理連接提供機械的、電氣的、功能的和規程的特性。物理連接可以通過中繼系統，允許進行全雙工或半雙工的二進制比特流的傳輸。

物理層的數據服務單元是比特，通過同步或異步的方式傳輸。

2. 數據鏈路層

數據鏈路層是OSI的第二層，位于物理層和網絡層之間，也是極其重要的一層。它將物理層傳來的原始數據封裝成數據幀，負責幀在計算機之間無差錯傳遞。

主要目的：如何在不可靠的物理線路上進行數據的可靠傳遞

數據鏈路層（DataLinkLayer):在物理層提供比特流服務的基礎上，建立相鄰結點之間的數據鏈路，通過差錯控制提供數據幀（Frame）在信道上無差錯的傳輸，并進行各電路上的動作系列。

數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括：物理地址尋址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。

相關協議：

SDLC（軟件生命周期）

HDLC（面向比特的同步協議）

PPP（包含鏈路控制協議LCP、網絡控制協議NCP以及認證協議）：為在同等單元之間傳輸數據包這樣的簡單鏈路設計的鏈路層協議。

STP（生成樹協議）：邏輯上斷開環路，防治二層網絡的廣播風暴的產生，當線路出現故障時，斷開的接口被激活，恢復通信，起到備份線路的作用。

幀中繼：主要用于數據傳輸。

3. 網絡層

位于OSI參考模型的第三層，主要功能是將網絡地址（即IP地址）翻譯成對應的物理地址，并將數據從源端到目的端數據的傳輸。

網絡層通過綜合考慮發送優先權、網絡阻塞程度、服務質量以及可選路由的話費來決定從源端主機到目的主機的最佳路徑。

相關協議：

IP協議（Internet Protocol 網絡之間互連的協議）

Internet最重要的協議。在IP協議中規定了在Internet上進行通信的規則。

作用:向傳輸層（TCP層）提供統一的IP包，即將各種不同類型的MAC幀轉換為統一的IP包，并將MAC幀的物理地址變換為全網統一的邏輯地址。正因為這一轉換，所有市縣了不同類型物理網絡的互聯。

ARP協議（Address Resolution Protocol 地址解析協議）

獲取物理地址的一個TCP/IP協議。其節點的IP地址的ARP請求被廣播到網絡上后，這個節點會收到確認其物理地址的應答，這樣數據包才能被傳送出去。

RARP協議（Reverse Address Resolution Protocol 反向地址轉換協議）

將局域網中的摸個主機的物理地址轉換成IP地址。

ICMP協議 (Iternet Control Message Protocol Internet控制報文協議)

TCP/IP協議簇的一個子協議，用于在IP主機、路由器之間傳遞控制消息。控制消息包括網絡通不通、主機是否可達、路由是否可用等網絡本身的消息。

IGMP協議 （Internet Group Management Protocol Internet組管理協議）

4. 傳輸層

實現網絡中不同主機上用戶進程之間的數據通信，同事進行流量控制或是基于接收方可接收數據的快慢程度規定適當的發送速率。除此，傳輸層能安裝網絡能出來的最大尺寸將較長的數據包進行強制分割。

示例：

以太網無法接收1600字節的數據包。發送方節點的傳輸層將數據分割成較小的數據便，同事對每一數據片安排一序列號，以便數據到達接收方節點數據傳輸層時，能夠按照正確的順序重組。這個過程也就是排序。

相關協議

TCP（Transmission Control Protocol 傳輸控制協議）

UDP:用戶數據包協議，是OSI參考模型中一種無連接的傳輸層新協議。

5. 會話層

負責在網絡中的兩節點之間建立、維持和終止通信。主要目的就是建立通信鏈接，保持會話過程通信鏈接的暢通，同步兩個節點之間的對話，決定通信是否被中斷以及通信中斷時決定從何處重新發送。

示例：

當數據在網絡傳輸中出現的大故障是，為防止半途而廢。會話層提供了一種方法，在數據中插入同步點。每次網絡出現故障時，僅僅從最后一個同步點之后開始重傳數據。

6. 表示層

主要關心的是傳遞信息的語法和語義

應用程序和網絡之間的翻譯官，在表示層，數據將按照網絡能理解的方案進行格式化；這種格式化也因所使用網絡的類型不同而不同。

表示層管理數據的解密與加密，如系統口令的處理。例如：在 Internet上查詢你銀行賬戶，使用的即是一種安全連接。你的賬戶數據在發送前被加密，在網絡的另一端，表示層將對接收到的數據解密。除此之外，表示層協議還對圖片和文件格式信息進行解碼和編碼。

7. 應用層

包含大量人們普遍需要的協議。目的在于支持運行于不同計算機的進程之間的通信，而這些進程則是針對不同用戶的不同任務而設計的。

相關協議

HTTP、FTP/SMTP/DNS