网络体系结构——ISO/OSI参考模型

本文涉及的产品
数据传输服务 DTS,数据迁移 small 3个月
推荐场景:
MySQL数据库上云
数据传输服务 DTS,数据同步 1个月
数据传输服务 DTS,同步至 ClickHouse 1个月
简介:

前言: ISO/OSI参考模型

       Early 1980’s ---Mid 1980’s,计算机网络规模与数量的急剧增长.许多不同规格与实现的网络产品之间难以进行互操作,专用系统的严重阻碍了计算机网络的发展.通过对当时已有的计算机网络体系结构进行研究,借鉴其精华之处,于1984年公布了一个标准(文件ISO 7048)

       将网络结构划分为七层:即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每一层均有自己的一套功能集,并与紧邻的上层和下层交互作用。

wKioL1fgqe6zDX3ZAAFW4ueU_lk141.png

        OSI 参考模型的每一层都有它自己必须实现的一系列功能,以保证数据报能从源传输到目的地。OSI 参考模型各层的功能如表所示:

wKioL1fgqjOzH1tnAABOMD5a07I217.png

1.OSI 的物理层

    物理层协议具有四个特性: 

        机械特性:物理连接所需接插件的规格尺寸、针脚数量和排列情况等

        电气特性:在物理信道上传输比特流时信号电平的大小、数据的编码方式、阻抗大小、传输速率和距离限制等

        功能特性:各个信号线的确切含义,即各个信号线的功能

        规程特性:利用信号线进行比特流传输的一组操作规程,是指在物理连接的建立、维护和交换信息时数据通集市以备之间交换数据顺序

wKiom1fgq7uRlsLEAABhgqhsi_Q710.png

2.数据链路层

        实现两个相邻的机器间的无差错的传输。通过对物理层提供的原始比特流传输服务的加强,向网络层提供服务

        成帧:规定数据链路层最小的数据传送逻辑单位——帧的类型和格式。将从网络层接收的信息分组组成帧后传送给物理层,由物理层传送到对方的数据链路层。

        物理寻址和对网络拓朴的存取

        差错控制:在信息帧中带有校验字段,当接收方收到帧时,按照选定的差错控制方法进行校验,在发现差错时进行差错处理。

        流量控制:协调发送方与接收方的数据流量,使发送速率不要超过接收方速率。

        共享介质环境中的介质访问控制

        链路管理:建立、维持与释放数据链路。


wKioL1fgrlbR2jExAABiaohrUmk111.png 


3.网络层

        涉及将源端发出的数据(分组)经各种途径送到目的端,从源端到目的端可能要经过许多的中间节点---互连和路径选择

                    (源网络-目标网络)

        通信子网的最高层,但是处理端到端(主机—主机)数据传输的最低层。

        信息分组的类型和格式

        逻辑寻址

        路由和转发

        拥塞控制

wKioL1fgrbqQKhiZAABe7DLWMlk962.png

4.传输层 

        为高层数据传输建立、维护与拆除传输连接,实现透明的端到端的传输(主机-主机)

        真正意义上的从源到目标的“端到端”层,源端的某程序与源端的“类似”程序进行对等通信

        屏蔽了上三层 (面向应用) 和下三层(面向数据传输)之间的界限,弥补网络所提供的服务质量的不足,提供可靠的网络服务

        信息的分段(源端)和合并(目标端)

        流量控制和差错恢复

        多路复用


wKioL1fgrrDS7tPVAABe63KvDvQ860.png

5.会话层

        建立、管理和终结不同机器上的应用程序或进程间的会话

        为表示层提供服务会话(Dialogue)的管理:

         令牌(Token)

        会话的同步

       检查点(Checkpoint

wKioL1fgq7ux91chAABZ_RZAch8965.png

6.表示层

        表示层以下各层只关心可靠的数据传输,而表示层关心的是所传送数据的语法和语义。

        完成语法格式的转换

        不同的计算机可能有不同的内部数据表示(抽象语法),表示层收到应用层传过来的某种语法形式的数据后,将其转换成适合在网络实体间传送的公共语法(传送语法)表示的数据。包括数据表示格式和转换、数据压缩、加密与解密、协议转换等

        与接收方协商所采用的公共语法类型

        表示层对等实体间连接的建立、数据传送与连接释放

wKioL1fgq72QFiuZAABYOOeeAe4805.png

7.应用层

        OSI的最高层,也是离用户最近的层,是计算机网络与用户之间的界面

        由若干的应用进程或程序组成。网络通过应用层为用户提供多种网络服务。

        常见应用层服务:

                目录服务

                电子邮件

                文件传输

                虚拟终端 

wKioL1fgq7nzNErRAABUZAQRhGc562.png

8.OSI的层间通信

          在同一台计算机的层间交互过程,以及在同一层上不同计算机之间的相互通信过程是相互关联的。 

         每一层向其协议规范中的上层提供服务。 

         每层都与其他计算机中相同层的软件和硬件交换一些信息。

wKiom1fgr1LhSFN5AABv5dooBGI077.png

数据封装的例子

        整个过程中的关键:虽然数据的实际传输方向是垂直的,但每一层在进行程序设计时都好象数据是水平传输的。

        例如,当发送方的传输层从会话层得到报文时,它加上一个传输层报头,并把报文发送给接收方的传输层。从发送方传输层的观点来看,实际上把报文传给了本机内的网络层,但这一事实只是不重要的技术细节。如同一位说非通用语的外交官在联合国发言时,他认为自己是在向在座的其他外交官致词。事实上,他仅是在向自己的翻译讲话,也许只有翻译能够明白他在讲什么内容;然而这并不妨碍他和别的外交官交流,因为这仅仅是一个技术细节。 

wKiom1fgr8-iWk-SAAC3JjqhCmw491.jpg

9.OSI 参考模型每一层数据的名称

wKiom1fgsAfBKNXoAABQGB08P44310.png


本文转自willis_sun 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/willis/1854406,如需转载请自行联系原作者

相关实践学习
自建数据库迁移到云数据库
本场景将引导您将网站的自建数据库平滑迁移至云数据库RDS。通过使用RDS,您可以获得稳定、可靠和安全的企业级数据库服务,可以更加专注于发展核心业务,无需过多担心数据库的管理和维护。
Sqoop 企业级大数据迁移方案实战
Sqoop是一个用于在Hadoop和关系数据库服务器之间传输数据的工具。它用于从关系数据库(如MySQL,Oracle)导入数据到Hadoop HDFS,并从Hadoop文件系统导出到关系数据库。 本课程主要讲解了Sqoop的设计思想及原理、部署安装及配置、详细具体的使用方法技巧与实操案例、企业级任务管理等。结合日常工作实践,培养解决实际问题的能力。本课程由黑马程序员提供。
相关文章
|
4月前
|
网络协议 算法 Java
基于Reactor模型的高性能网络库之Tcpserver组件-上层调度器
TcpServer 是一个用于管理 TCP 连接的类,包含成员变量如事件循环(EventLoop)、连接池(ConnectionMap)和回调函数等。其主要功能包括监听新连接、设置线程池、启动服务器及处理连接事件。通过 Acceptor 接收新连接,并使用轮询算法将连接分配给子事件循环(subloop)进行读写操作。调用链从 start() 开始,经由线程池启动和 Acceptor 监听,最终由 TcpConnection 管理具体连接的事件处理。
171 2
|
4月前
基于Reactor模型的高性能网络库之Tcpconnection组件
TcpConnection 由 subLoop 管理 connfd,负责处理具体连接。它封装了连接套接字,通过 Channel 监听可读、可写、关闭、错误等
156 1
|
4月前
|
JSON 监控 网络协议
干货分享“对接的 API 总是不稳定,网络分层模型” 看电商 API 故障的本质
本文从 OSI 七层网络模型出发,深入剖析电商 API 不稳定的根本原因,涵盖物理层到应用层的典型故障与解决方案,结合阿里、京东等大厂架构,详解如何构建高稳定性的电商 API 通信体系。
|
1月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 人工智能
深度学习实战指南:从神经网络基础到模型优化的完整攻略
🌟 蒋星熠Jaxonic,AI探索者。深耕深度学习,从神经网络到Transformer,用代码践行智能革命。分享实战经验,助你构建CV、NLP模型,共赴二进制星辰大海。
|
2月前
|
机器学习/深度学习 传感器 算法
【无人车路径跟踪】基于神经网络的数据驱动迭代学习控制(ILC)算法,用于具有未知模型和重复任务的非线性单输入单输出(SISO)离散时间系统的无人车的路径跟踪(Matlab代码实现)
【无人车路径跟踪】基于神经网络的数据驱动迭代学习控制(ILC)算法,用于具有未知模型和重复任务的非线性单输入单输出(SISO)离散时间系统的无人车的路径跟踪(Matlab代码实现)
199 2
|
2月前
|
机器学习/深度学习 并行计算 算法
【CPOBP-NSWOA】基于豪冠猪优化BP神经网络模型的多目标鲸鱼寻优算法研究(Matlab代码实现)
【CPOBP-NSWOA】基于豪冠猪优化BP神经网络模型的多目标鲸鱼寻优算法研究(Matlab代码实现)
|
3月前
|
算法 安全 网络安全
【多智能体系统】遭受DoS攻击的网络物理多智能体系统的弹性模型预测控制MPC研究(Simulink仿真实现)
【多智能体系统】遭受DoS攻击的网络物理多智能体系统的弹性模型预测控制MPC研究(Simulink仿真实现)
181 0
|
6月前
|
网络协议 中间件 网络安全
计算机网络OSI七层模型
OSI模型分为七层,各层功能明确:物理层传输比特流,数据链路层负责帧传输,网络层处理数据包路由,传输层确保端到端可靠传输,会话层管理会话,表示层负责数据格式转换与加密,应用层提供网络服务。数据在传输中经过封装与解封装过程。OSI模型优点包括标准化、模块化和互操作性,但也存在复杂性高、效率较低及实用性不足的问题,在实际中TCP/IP模型更常用。
920 10
|
7月前
|
网络协议 安全 网络性能优化
OSI 七层模型详解
本文介绍了 OSI 七层模型各层的功能与常见协议。物理层负责比特流传输,涉及信号编码与接口标准;数据链路层组织帧并实现差错控制;网络层处理路由与寻址;传输层提供端到端数据传输服务;会话层管理会话连接;表示层处理数据编码与加密;应用层直接为用户提供服务。文中还列举了各层的典型协议,如 IP、TCP、HTTP 等,详细解析其作用与应用场景。
2066 3
|
11月前
|
网络协议 安全 网络安全
探索网络模型与协议:从OSI到HTTPs的原理解析
OSI七层网络模型和TCP/IP四层模型是理解和设计计算机网络的框架。OSI模型包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,而TCP/IP模型则简化为链路层、网络层、传输层和 HTTPS协议基于HTTP并通过TLS/SSL加密数据,确保安全传输。其连接过程涉及TCP三次握手、SSL证书验证、对称密钥交换等步骤,以保障通信的安全性和完整性。数字信封技术使用非对称加密和数字证书确保数据的机密性和身份认证。 浏览器通过Https访问网站的过程包括输入网址、DNS解析、建立TCP连接、发送HTTPS请求、接收响应、验证证书和解析网页内容等步骤,确保用户与服务器之间的安全通信。
646 3