计算机网络学习笔记：OSI/RM体系结构
文章目录
- 一、OSI/RM七层参考模型
- 二、OSI/RM各层基本功能
- 三、OSI/RM各层次划分原则
- 四、网络体系结构的通信原理
一、OSI/RM七层参考模型
- OSI/RM - Open System Interconnection / Reference Model
- OSI/RM体系结构是第一个标准化的计算机网络体系结构。它是针对广域网通信（也就是不同网络之间的通信）进行设计的，将整个网络通信的功能划分为七个层次，由低到高分别是物理层（PhysicalLayer）、数据链路层（Data LinkLayer）、网络层（Network Layer）、传输层（Transport Layer）、会话层（Session Layer）、表示层（PresentationLayer）、应用层（ApplicationLayer），如下图所示。
- 但任何广域网其实都是由多个远程局域网连接而成的，所以在OSI/RM中不仅包括了广域网中不同局域网间通信的功能层次（上面五层），也给出了局域网内部通信所必需的两个层次（最下面两层）。
二、OSI/RM各层基本功能
- OSI/RM低四层（从物理层到传输层）定义了如何进行端到端的数据传输，也就是定义了如何通过网卡、物理电缆、交换机和路由器进行数据传输；而高三层（从会话层到应用层）定义了终端系统的应用程序和用户如何彼此通信，也即定义了如何重建从发送方到目的方的应用程序数据流。更多的是把OSI/RM的七层结构分成低三层和高四层的，低三层负责创建网络通信所需的网络连接（面向网络），属于“通信子网”部分，高四层具体负责端到端的用户数据通信（面向用户），属于“资源子网”部分。OSI/RM结构中各层功能如下图所示。
- 在OSI/RM中，低三层有两方面的作用：首先是通过它们自己对应层的信息交换构建数据通信所需的网络平台，更通俗地说就是打通一条用于数据传输的网络通道；然后就是为来自上层的数据提供物理的传输通道。但低三层均不能识别和处理来自应用层的网络应用数据，仅用于为用户的网络应用数据通信提供通信线路、网络基础架构，或者说是网络通信平台。高四层上进行的才是真正面向用户的网络应用，为各种具体的网络应用提供应用平台和端对端的数据传输通道，对低三层所构建的网络平台可以说是“视而不见”。
- 我们经常听别人说，在局域网中仅可以通过数据链路层的MAC地址进行通信，很多人就认为网络应用也可以仅可以通过数据链路层进行。其实这是完全错误的。这里所说的“通信”其实是仅指两层设备之间的“网络通信”，用于构建数据通信所需的链路。它根本不能识别网络应用的用户数据（这涉及数据的封装次序），怎么可能进行网络应用通信？在局域网中进行具体的网络应用仍需要用到OSI/RM的网络层及以上各层，只是这些高层是由用户主机的操作系统来完成的。
- 无论是哪种划分方式，OSI/RM的每一层都要完成特定的功能，每层都直接为它的上层提供服务，同时又调用它的下层所提供的服务。所有层次都互相支持，在发送端网络通信是自上而下进行的（也就是自上而下调用服务），在接收端网络通信是自下而上（也就是自下而上提供服务）进行的，但双方必须在对等层次上进行通信（这就是对等通信原理）。当然并不是每一通信都需要经过OSI的全部七层，要视具体通信的类型而定，有的甚至只需要双方对应的某一层即可。如物理层中的物理接口之间的转接，以及中继器与中继器之间的连接就只需在物理层中进行即可。而网络层中的路由器与路由器之间连接则只需经过自网络层以下的三层即可。
- 无论哪一种计算机网络体系结构，也无论是体系结构中的哪一层，都不是针对具体的设备或者具体的软件而言的，而只是针对每层中所要实现的网络服务功能来划分的。因为每一层所代表的是一组网络功能，而实现某一个功能又可以有许多不同的软/硬件方案。如物理层上就可以有许多不同的传输介质（如同轴电缆、双绞线、光纤等）和网络设备（如集线器、中继器），当然还有许多对应的通信协议。其他各层也一样。计算机网络中的软/硬件是计算机网络通信和数据传输的实体，也就是网络任务的具体执行者。当然各层的实体都不一样。
三、OSI/RM各层次划分原则
- 有了这样一个结构模型，就把整个计算机网络软、硬件技术和设备串起起来了，所有软、硬件技术都围绕在这个中心周围。OSI/RM对各个层次的划分遵循下列原则：
- 同一层中的各网络节点都有相同的层次结构，具有同样的功能。
- 同一节点内相邻层之间通过接口（可以是逻辑接口）进行通信。
- 七层结构中的每一层使用下一层提供的服务，并向其上层提供服务。
- 不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。
- 网络设备（不包括计算机主机）间自身的通信仅需要低三层，用来构建数据通信的网络平台。网络平台构建好后，用户应用数据就可以利用这个平台进行各种网络应用通信，但所有网络应用通信都需要经过网络体系结构中的所有层次，其中最上面的四层用来为用户的网络应用通信提供各种服务支持，构建数据通信平台。
- 但是OSI/RM的七层结构划分从现在看来，并不是很科学，这主要表现在两方面：一是层次数方面还是多了些；二是在进行网络系统设计时仍然觉得比较麻烦。另外，像“会话层”和“表示层”单独划分的意义并不大，因为它们的用途并不像其他层那样明显。所以在后面的TCP/IP协议体系结构中，不再有这两层了。
四、网络体系结构的通信原理
在各种计算机网络体系结构的网络连接建立和数据传输的流程中，发送端是把通信连接建立指令和用户应用数据从上层向下层传输的，直到最低的物理层；而接收端是把通信连接建立指令和用户应用数据从下层（从最低的物理层开始）向上层传输的，直到与发送端发起通信的对等层。下图所示的是OSI/RM情形下数据的传输流程，其他体系结构的数据传输流程与此类似，只是数据传输中流经的层次上有些区别。
其实这也很好理解，毕竟网络通信连接和数据传输都不能凭空建立或进行。它必须通过计算机网络中最基础、也是网络体系结构中的最低层——物理层，通过传输介质来传递各种通信连接建立信号和数据。但在进行具体的数据传输前，必须先建立好相应的连接。建立的连接可以是永久连接（如局域网中的连接和广域网中的各种专线连接），也可以是非永久连接（如各种拨号连接和串行线路）。就像我们上互联网都要拨号连接（专线连接的除外），打电话我们首先也要拨号一样。再如，当我们要运输货物到外地，首先得找好运输货物的路径，联系好接收货物的人，在对方确认可以收货后才可以发货，否则路都不知道怎么走，对方都不想要这批货物，怎么能发货呢？
计算机网络体系结构中的这种源端自上而下，目的端自下而上的通信连接建立和数据传输流程，与我们在公司中安排、完成一个具体任务的流程是一样的。
现假设A公司的总经理要与B公司的总经理签个协议，一般是按照按如下流程进行的：
– 1）A公司总经理把这个要求向他的某下级部门经理交代；
– 2）该部门经理又会把这项具体的任务交代他下面的某个负责这方面工作的员工，让其做好相应准备；
– 3）具体负责的员工与对方公司取得联系。B公司的执行流程与A公司的正好相反，因为这个任务请求最先是由B公司下面负责具体联系工作的员工收到的。在他接收到A公司的这个请求后，会向他的直接上级部门经理反映，再后这个部门经理又会把这个请求向B公司总经理反映。B公司的总经理还可能要根据具体的工作任务安排具体的签协议日程，然后把这些信息依次向下反馈到公司中具体负责这方面的工作人员，再与A公司的具体工作人员沟通，A公司人员接到B公司的这些信息后，又要依次向上传达到A公司的总经理。在这个流程中可能要经过多次反复，最终完成A公司总经理与B公司总经理整个签协议事件的信息下达（在A公司）、上传（在B公司）任务。接下来的事，就是两家公司总经理之间的事了，剩下的事就相当于通信会话原理。
计算机网络学习笔记：OSI/RM体系结构相关推荐
- 计算机网络-学习笔记
计算机网络-学习笔记 1.1.1 概念.组成.功能和分类 概念:计算机网络:是一个将分散的.具有独立功能的计算机系统,通过通信设备与线路连接起来,由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统.计算机网 ...
- 【计算机网络学习笔记】计算机网络
计算机网络学习笔记 第一章 计算机网络概述 1. 计算机网络概述 1.1 计算机网络的概念 1.2 计算机网络的组成 1.3 计算机网络的功能 1.4 计算机网络的分类 1.5 计算机网络的标准化工作 ...
- 计算机网络学习笔记(详尽版)
计算机网络学习笔记 计算机网络 第一章 定义和特点 网络 定义 功能 特点 组成 类别 性能 结构 本章重要概念 第二章 物理层 基本概念和标准 数据通信基础知识 物理层下的传输媒体 引导型传输媒体 ...
- 【计算机网络学习笔记18】防火墙技术、入侵检测技术
[计算机网络学习笔记18]防火墙技术.入侵检测技术 一.防火墙 防火墙 (firewall) :一种访问控制技术,通过严格控制进出网络边界的分组,禁止任何不必要的通信,从而减少潜在入侵的发生,尽可能降 ...
- 计算机网络学习笔记：第二章
文章目录 计算机网络学习笔记:第二章 前言 2.1.应用层协议原理 2.1.1 网络应用程序体系结构 2.1.2 进程通信 2.1.3 可供应用程序使用的运输服务 2.1.4 因特网提供的传输层服务 ...
- OSI/RM体系结构
OSI/RM体系结构是第一个标准化的计算机网络体系结构.它是针对广域网通信(也就是不同网络之间的通信)进行设计的,将整个网络通信的功能划分为七个层次,由低到高分别是物理层(Physical Layer ...
- 【计算机网络学习笔记08】ICMP
[计算机网络学习笔记08]ICMP 1 概念 由[RFC 792]定义的因特网控制报文协议(Internet Control Message Protocol,ICMP),被主机和路由器用来彼此沟通的 ...
- 片偏移怎么计算_计算机网络学习笔记（四）之网络层
点击蓝字关注我吧 越努力越幸运!!! 1 网络层的功能 1.1异构网络互联 网络的互联:指将两个以上的计算机网络,通过一定的方法, 用一种或多种通信处理设备(即中间设备)相互联接起来,以构成更大的网络 ...
- 计算机网络学习笔记Part1
计算机网络学习笔记Part1 1. 概念 计算机网络:是一个将分散的.具有独立功能的计算机系统,通过通信设备与线路连接起来,由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统. 2.功能 1.数据通信.2. ...
最新文章
- shell --- trap 抓取信号
- java后端判断用户是否关注公众号
- SAP MM VL34事务代码批量创建Inbound Delivery
- 使用Windows上SourceInsight工具建立分析Linux下uboot源代码project
- python调用接口requests_【python接口自动化】- 使用requests库发送http请求
- 牛客练习赛50 F tokitsukaze and Another Protoss and Zerg
- JS之返回字符首次出现位置的indexOf
- Cloudera Manager agent无法启动，拒绝链接 Failed! trying again in 2 second(s): [Errno 111] Connection refuse
- 22. PE结构-PE详解之输入表（导入表）、屠龙刀W32Dasm（静态）、LordPE（动态）工具入门（查找dll、调用函数）
- ES6/03/函数的定义方式和调用方式，函数内的this指向，改变函数中this指向的三个方法(call(),apply(),bind())
- 宿舍小助手之个人分析NABCD
- 复杂参数的基本使用方式
- java反编译工具(XJad)
- 下载链接大全，持续更新...
- Could not locate call adapter for io.reactivex.Observable
- 【Android Gradle 插件】build.gradle 中的 android 配置 ( 配置项 | compileSdkVersion 配置 | buildToolsVersion 配置 )
- 《咏怀古迹五首·其三》.唐.杜甫
- 图形化mysql监控_mysql_monitor
- 微信公众号+获取文章内容【只是记录自己的学习过程】
- LaTeX打出字母上标、下标等