什么是OSI
OSI（open syatem Interconnection），是一個開放性的通行系統(tǒng)互聯(lián)模型，是一個協(xié)議規(guī)范晕鹊。他把網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（http岛请、TCP旭寿、UDP……）從邏輯上劃分了7層，其中每一層都有相關(guān)崇败、相對應(yīng)的物理設(shè)備盅称。
OSI七層模型
OSI七層模型是一種框架性的設(shè)計方法，建立七層模型的主要目的是為了解決網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時遇到的兼容性問題后室，其最主要的目的就是為了幫助不同類型的主機實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸缩膝。
其最大的優(yōu)點是將服務(wù)、接口和協(xié)議三個代表很好的區(qū)分開來咧擂。其中服務(wù)說明了某一層為上一層提供了什么功能逞盆；接口說明了上一層如何使用下一層的服務(wù)； 而協(xié)議涉及如何實現(xiàn)本層的服務(wù)松申。這樣一來云芦，各層之間具有很強的獨立性，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中各實體采用什么樣的協(xié)議是沒有限制的贸桶，只要向上層提供相同的服務(wù)并且不改變接口就可以了舅逸。
下面這張圖按照從下到上的順序，展示出OSI分層模型對應(yīng)從最底層到最上層的設(shè)計：
關(guān)于OSI的七層結(jié)構(gòu)也是面試經(jīng)常會問到的皇筛，死記硬背的話是很容易忘的琉历，重點還是靠理解。
1. 物理層
在OSI參考模型中水醋，物理層是參考模型的最底層旗笔，也是OSI模型的第一層。物理層的主要功能是：利用傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接拄踪，實現(xiàn)比特流的透明傳輸（bit流）蝇恶，實現(xiàn)了相鄰節(jié)點之間比特流的透明傳送，盡可能屏蔽掉具體傳輸介質(zhì)和物理設(shè)備的差異惶桐。使得上一層數(shù)據(jù)鏈路層不需要考慮網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木唧w介質(zhì)是什么撮弧。“透明傳送比特流”表示經(jīng)過實際電路傳送后的比特流沒有什么變化姚糊，對傳遞的比特流好像是看不見的贿衍、透明的。
2. 數(shù)據(jù)鏈路層
數(shù)據(jù)鏈路層是OSI模型的第二層救恨，負(fù)責(zé)建立和管理節(jié)點間的鏈路贸辈。該層的主要功能是：通過各種通信協(xié)議，將有差錯的物理通道變成無差錯的肠槽，能可靠傳送數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)鏈路裙椭。在計算機網(wǎng)絡(luò)中由于各種干擾的存在躏哩，物理鏈路其實是不可靠的。因此揉燃，這一層的主要功能是在物理層提供比特流的基礎(chǔ)上扫尺，通過差錯控制、流量控制將不可靠的物理線路變?yōu)闊o差錯的數(shù)據(jù)線路炊汤，即提供可靠的通過物理介質(zhì)傳輸數(shù)據(jù)的方法正驻。
該層又常被分為介質(zhì)訪問控制（MAC）和邏輯鏈路控制（LLC）兩個子層。MAC子層主要是為了解決共享網(wǎng)絡(luò)中多用戶對信道競爭的問題抢腐，完成網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的訪問控制姑曙；LLC主要作用是簡歷和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)連接，執(zhí)行差錯校驗迈倍、流量控制和鏈路控制伤靠。
數(shù)據(jù)鏈路層的具體工作是負(fù)責(zé)接收物理從傳遞上來的比特流形式的數(shù)據(jù)，并封裝成幀啼染，傳遞到上一層宴合。同樣也將上一層網(wǎng)絡(luò)層傳遞下來的數(shù)據(jù)幀，拆裝成位流形式的數(shù)據(jù)傳遞到下一物理層迹鹅；并且還負(fù)責(zé)處理接收端發(fā)回的確認(rèn)幀數(shù)據(jù)的信息卦洽，以便提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸。
3. 網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層是OSI的第三層斜棚，也是最復(fù)雜的一層阀蒂，也是通信子網(wǎng)的最高一層。它在下兩層的基礎(chǔ)上向上資源子網(wǎng)提供服務(wù)弟蚀。主要任務(wù)是：通過路由選擇算法蚤霞，為報文和分組通過通信子網(wǎng)選擇最適當(dāng)?shù)穆窂健Ｔ搶涌刂茢?shù)據(jù)鏈路層和傳輸層之間的信息轉(zhuǎn)發(fā)义钉，建立昧绣、維持和終止網(wǎng)絡(luò)的連接。
具體來說断医，數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)在這一層被轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)包，然后通過路由選擇奏纪、分段組合鉴嗤、順序、進(jìn)/出路由等控制序调，將信息從一個網(wǎng)路設(shè)備傳輸?shù)搅硪粋€網(wǎng)絡(luò)設(shè)備醉锅。一般的數(shù)據(jù)鏈路層是為解決同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點之間的通信，而網(wǎng)絡(luò)層主要解決不同子網(wǎng)之間的通信发绢。例如在廣域網(wǎng)內(nèi)節(jié)點間要進(jìn)行通信硬耍，必然要經(jīng)過路由選擇問題（即兩個節(jié)點之間可能有多條路徑）垄琐。
在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層功能時，需要解決幾個問題经柴，如下：
尋址：數(shù)據(jù)鏈路層中使用的物理地址（比如MAC地址）僅解決網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的尋址問題狸窘。在不同子網(wǎng)之間通信時，為了識別和找到網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備坯认，每一個子網(wǎng)中的設(shè)備都會分配到一個唯一的地址翻擒。由于各子網(wǎng)使用的物理技術(shù)可能不同，因此這個地址應(yīng)當(dāng)是邏輯地址（IP地址）牛哺。
交換：規(guī)定不同的信息交換方式陋气。常見的交換技術(shù)有：線路交換技術(shù)和存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，其中存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)又包含了報文交換技術(shù)和分組交換技術(shù)引润。
路由算法：當(dāng)源節(jié)點和目的節(jié)點之間存在多條路徑時巩趁，本層可以根據(jù)路由算法，通過網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)分組選擇最佳路徑淳附，并將信息通過合適的路徑從發(fā)送端傳輸?shù)浇邮斩恕?/p>
連接服務(wù)：與數(shù)據(jù)鏈路層流量控制不同的是议慰，網(wǎng)路層控制的是網(wǎng)絡(luò)相鄰節(jié)點間的流量，而數(shù)據(jù)鏈路的流量控制控制的是發(fā)送端節(jié)點到接收端節(jié)點間的流量燃观。其目的在于防止阻塞褒脯，進(jìn)行差錯檢測。
4.傳輸層
OSI的下三層主要任務(wù)是數(shù)據(jù)通信缆毁，上三層的主要任務(wù)是數(shù)據(jù)處理番川。而傳輸層是OSI模型的第4層，因此該層是通信子網(wǎng)以及資源子網(wǎng)的接口和橋梁脊框。該層的主要任務(wù)是：向用戶提供可靠的端到端的差錯控制和流量控制颁督，保證報文的正確傳輸。傳輸層的作用是對高層屏蔽下層的通信細(xì)節(jié)浇雹，即向用戶透明的傳送報文沉御。
該層創(chuàng)建的協(xié)議有：TCP/IP中的TCP協(xié)議、Novell網(wǎng)絡(luò)中的spx協(xié)議和微軟的NetBIOS/NetBEUI協(xié)議昭灵。
傳輸層提供會話層和網(wǎng)絡(luò)層之間的傳輸服務(wù)吠裆，這種服務(wù)在會話層獲得數(shù)據(jù)，并在必要的時候?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分割烂完。然后试疙，傳輸層將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)層虹曙，并保證數(shù)據(jù)能夠正確無誤的傳送到網(wǎng)絡(luò)層翰舌。
因此，傳輸層保證兩個節(jié)點之間數(shù)據(jù)的可靠傳送竖哩。當(dāng)兩個節(jié)點的關(guān)系確定之后，傳輸層則負(fù)責(zé)監(jiān)督工作怀跛，在總結(jié)一下距贷，傳輸層的主要功能如下：
傳輸連接管理：提供建立、維護(hù)和拆除連接的功能吻谋。傳輸層在網(wǎng)絡(luò)層的基礎(chǔ)上為高層提供了“面向連接”和“面向無連接”的兩種服務(wù)忠蝗；
處理傳輸差錯：提供可靠的“面向連接”和不太可靠的“面向無連接”的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)、插敘控制和流量控制滨溉。
5.會話層
會話層是OSI模型的第五層什湘，是用戶應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)之間的接口，主要任務(wù)是：向兩個實體的表示層建立和使用連接的方法晦攒。將不同實體之間的表示層進(jìn)行連接稱為會話闽撤。因此會話層的主要任務(wù)便是組織和協(xié)調(diào)兩個會話進(jìn)程之間的通信，并對數(shù)據(jù)交換進(jìn)行管理脯颜。
用戶可以按照全雙工哟旗、半雙工、單工的方式建立會話栋操。當(dāng)建立會話時闸餐，用戶必須提供他們想要連接的遠(yuǎn)程地址。而這些地址與MAC（介質(zhì)訪問控制子層）地址和網(wǎng)絡(luò)層的地址不同矾芙，他們是為用戶專門設(shè)計的舍沙，更便于用戶記憶。域名（DN）就是一種網(wǎng)絡(luò)上使用的遠(yuǎn)程地址剔宪。例如 www.relaxheart.cn 這就是一個域名拂铡。會話層具體功能如下：
會話管理：允許用戶在兩個實體設(shè)備之間建立、維持和終止會話葱绒，并支持它們之間的數(shù)據(jù)交換感帅。例如提供單方向會話或雙向同時會話，并管理會話中的發(fā)送順序地淀，以及會話所占用時間的長短失球。
會話流量控制：提供會話流量控制和交叉會話功能。
尋址：使用遠(yuǎn)程地址建立會話連接帮毁。
出錯控制：從邏輯上講會話層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)交換的建立实苞、保持和終止，但實際的工作卻是接收來自傳輸層的數(shù)據(jù)烈疚，并負(fù)責(zé)糾正錯誤黔牵。會話控制和遠(yuǎn)程過程調(diào)用均屬于這一層的功能。但應(yīng)注意胞得，此層檢查的錯誤不是通信介質(zhì)的錯誤荧止，而是磁盤空間、打印機缺紙等類型的高級錯誤阶剑。
6. 表示層
表示層是OSI模型的第六層跃巡，它對來自應(yīng)用層的命令和數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋，對各種語法賦予相應(yīng)的含義牧愁，并按照一定的格式傳送給會話層素邪。其主要功能是“處理用戶信息的表示問題，如編碼猪半、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和加密解密”等兔朦。表示層的具體功能如下：
數(shù)據(jù)格式處理：協(xié)商和建立數(shù)據(jù)交換的格式，解決各應(yīng)用程序之間在數(shù)據(jù)格式表示上的差異磨确。
數(shù)據(jù)的編碼：處理字符集和數(shù)字的轉(zhuǎn)換沽甥。例如由于用戶程序中的數(shù)據(jù)類型（整型或?qū)嵭汀⒂蟹柣驘o符號等）乏奥、用戶標(biāo)識等都可以有不同的表示方式摆舟，因此，在設(shè)備之間需要具有在不同字符集或格式之間轉(zhuǎn)換的功能邓了。
壓縮和解壓縮：為了減少數(shù)據(jù)的傳輸量恨诱，這一層還負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的壓縮與恢復(fù)。
數(shù)據(jù)的加密和解密：可以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性骗炉。
7.應(yīng)用層
應(yīng)用層（Application Layer）是OSI參考模型的最高層照宝，它是計算機用戶，以及各種應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)之間的接口句葵，其功能是直接向用戶提供服務(wù)厕鹃，完成用戶希望在網(wǎng)絡(luò)上完成的各種工作。它在其他6層工作的基礎(chǔ)上笼呆，負(fù)責(zé)完成網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)之間的聯(lián)系熊响，建立與結(jié)束使用者之間的聯(lián)系，并完成網(wǎng)絡(luò)用戶提出的各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及應(yīng)用所需的監(jiān)督诗赌、管理和服務(wù)等各種協(xié)議汗茄。此外，該層還負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個應(yīng)用程序間的工作铭若。 應(yīng)用層為用戶提供的服務(wù)和協(xié)議有：文件服務(wù)洪碳、目錄服務(wù)、文件傳輸服務(wù)（FTP）叼屠、遠(yuǎn)程登錄服務(wù)（Telnet）瞳腌、電子郵件服務(wù)（E-mail）、打印服務(wù)镜雨、安全服務(wù)嫂侍、網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)等。上述的各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)由該層的不同應(yīng)用協(xié)議和程序完成挑宠，不同的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)之間在功能菲盾、界面、實現(xiàn)技術(shù)各淀、對硬件的支持懒鉴、安全可靠性以及具有的各種應(yīng)用程序接口等各個方面的差異是很大的。應(yīng)用層的主要功能如下： 用戶接口：應(yīng)用層是用戶與網(wǎng)絡(luò)碎浇，以及應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)間的直接接口临谱，使得用戶能夠與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互式聯(lián)系。 實現(xiàn)各種服務(wù)：該層具有的各種應(yīng)用程序可以完成和實現(xiàn)用戶請求的各種服務(wù)奴璃。
總結(jié)
在7層模型中悉默，每一層都提供一個特殊的網(wǎng)絡(luò)功能。
從網(wǎng)絡(luò)功能的角度觀察：
下面4層（物理層苟穆、數(shù)據(jù)鏈路層麦牺、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層）主要提供數(shù)據(jù)傳輸和交換功能，即以節(jié)點到節(jié)點之間的通信為主鞭缭；第4層作為上下兩部分的橋梁剖膳，是整個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中最關(guān)鍵的部分；
而上3層（會話層岭辣、表示層和應(yīng)用層）則以提供用戶與應(yīng)用程序之間的信息和數(shù)據(jù)處理功能為主吱晒。簡言之，下4層主要完成通信子網(wǎng)的功能沦童，上3層主要完成資源子網(wǎng)的功能仑濒。
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