導讀

大家好，很高興又和大家見面啦！！！

在上一篇內容中我們介紹了計算機網絡協議、接口與服務的相關內容：

• 協議指的是計算機網絡中數據交換的規則、標準與約定。由語法、語義與同步三部分組成。
• 接口是分層結構中，相鄰層之間通信的通道。
• 服務是下層為緊鄰的上層提供的功能調用。
• 服務的三種分類：
  • 面向連接服務與無連接服務
  • 可靠服務與不可靠服務
  • 有應答服務與無應答服務

在今天的內容中我們將會介紹計算機網絡中的OSI參考模型的內容，下面我們直接開始今天的內容吧！！！

一、概念

由國際標準化組織（ISO）提出的網絡體系結構模型稱為開放系統互連參考模型（OSI/RM），簡稱OSI參考模型。

OSI參考模型有7層，自下而上（第1~7層）依次為物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。

二、模型層次結構

2.1 物理層（Physical Layer）

傳輸單位：比特
功能：通過物理介質（如電纜、光纖、無線電波）為數據端設備透明地傳輸原始比特流?（0和1）。
?關鍵設備：網線、集線器（Hub）、中繼器（Repeater）。
?協議/技術：以太網（物理部分）、USB、藍牙的物理層規范。

物理層主要研究以下內容：

1. 定義電路接口參數：
   • 通信鏈路與通信結點的連接需要一些電路接口，物理層規定了這些接口的一些參數，如機械形狀和尺寸、引腳的數量與排列等。
2. 定義傳輸信號含義、電氣特征：
   • 物理層規定了比特流與物理信號之間的映射關系，即用何種物理現象表示二進制數據。例如：在電纜中規定高電壓+3V表示1，低電壓-3V表示0。
   • 物理層還規定了信號傳輸的電氣特性，確保信號在介質中穩定傳輸，避免失真或衰減。例如：USB 2.0規定電壓為+5V，最大電流500mA。

2.2 數據鏈路層（Data Link Layer）?

傳輸單位：幀
?功能：將比特流組織成數據幀，通過MAC地址實現局域網內設備間的直接通信，并處理錯誤檢測。
?關鍵設備：交換機（Switch）、網橋（Bridge）。
?協議/技術：以太網（MAC協議）、Wi-Fi（IEEE 802.11）、PPP（點對點協議）。

兩臺主機之間的數據傳輸總是在一段一段的鏈路上進行的，這就需要使用專門的鏈路協議。主要作用是加強物理層傳輸原始比特流的功能，將物理層提供的可能出錯的物理連接改造為邏輯上無差錯的數據鏈路。

數據鏈路層將網絡層交來的IP分組封裝成幀，并且可靠地傳輸到相鄰節點的網絡層，實現節點之間的差錯控制和流量控制的功能。

2.3 ?網絡層（Network Layer）?

傳輸單位：數據報
?功能：通過邏輯尋址（如IP地址）?確定數據包的路徑（路由），實現跨網絡的通信。
?關鍵設備：路由器（Router）。
?協議/技術：IP（IPv4/IPv6）、ICMP（Ping）、OSPF（路由協議）。

網絡層關心的時通信子網的運行控制，主要任務是將網絡層的協議數據單元（分組）從源主機傳輸到目的主機，為分組交換網上的不同主機提供通信服務。關鍵問題是對分組進行路由選擇，并實現流量控制、擁塞控制、差錯控制和網際互聯等功能。網絡層既提供有連接可靠的虛電路服務，又提供無連接不可靠的數據報服務。

2.4 ?傳輸層（Transport Layer）?

傳輸單位：報文段
?功能：提供端到端的可靠或不可靠數據傳輸，管理流量控制、錯誤恢復和數據分段。
?關鍵協議：TCP（可靠傳輸，如網頁瀏覽）、UDP（不可靠但高效，如視頻流）。

傳輸層負責主機中兩個進程之間的通信，提供端到端的流量控制、差錯控制、連接建立與釋放、可靠傳輸管理等服務，傳輸層僅提供有連接可靠的服務。

數據鏈路層提供的是點到點通信。所謂的點到點通信，指的是相鄰節點之間的通信，比如主機與中繼系統之間的通信；
傳輸層提供的是端到端通信。所謂的端到端通信，指的是兩臺主機的應用程序之間的通信，比如微信與微信之間的通信；

通過傳輸層的屏蔽，高層用戶看不到通信子網的交替與變化。因為一臺主機可同時運行多個進程，所以傳輸層具有復用和分用的功能。

• 復用是指多個應用層進程可以同時使用下面傳輸層的服務
• 分用是指傳輸層將收到的信息分別交付給上面應用層中相應的進程

2.5 ?會話層（Session Layer）?

傳輸單位：數據
?功能：建立、管理和終止設備間的會話?（Session），協調通信過程。
?示例：斷點續傳、遠程登錄（如SSH會話的建立與維護）。

會話層允許不同主機上的各個進程之間進行會話。這種服務主要為表示層實體或用戶進程建立連接，并在連接上有序地傳輸數據，這就是會話，也稱為建立同步。會話層主要負責管理主機間的會話進程，包括建立、管理和終止進程間的會話。會話層包含一種稱為檢查點的機制來維持可靠會話，使通信會話在通信失效時從檢查點繼續恢復通信，即端點下載的原理。

2.6 ??表示層（Presentation Layer）?

傳輸單位：數據
?功能：處理數據的格式轉換?（如加密、壓縮、字符編碼），確保應用層能正確解析數據。
?示例：SSL/TLS加密、JPEG圖像壓縮、ASCII/Unicode編碼轉換。

表示層主要處理在不同主機中交換信息的表示方式。不同機器采用的編碼和表示方法不同，為了使不同表示方法的數據和信息之間能夠互相交換，表示層采用抽象的標準方法定義數據結構，并采用標準的編碼形式。此外，數據壓縮、加密和解密也是表示層的功能。

2.7 應用層（Application Layer）?

傳輸單位：消息或數據
?功能：直接為用戶應用程序提供網絡服務接口。
?常見協議：HTTP（網頁）、FTP（文件傳輸）、SMTP（電子郵件）、DNS（域名解析）。

應用層是OSI參考模型的最高層，是用戶與網絡的接口。應用層為特定類型的網絡應用提供訪問OSI參考模型環境的手段。用戶的實際應用多種多樣，這就要求應用層采用不同的應用協議來滿足不同類型的應用要求，因此應用層是最復雜的一層，使用的協議也最多。

結語

在今天的內容中我們介紹了OSI參考模型的相關內容：

• OSI參考模型為開放系統互連參考模型
• 模型共有7層，自下而上分別為：物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層

今天的內容到這里就全部結束了，在下一篇內容中我們將介紹《TCP/IP參考模型》的相關內容，大家記得關注哦！

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