OSI 七层网络模型
目录
- OSI 七层网络模型
- 七层模型
- 1. 物理层（Physical Layer）
- 2. 数据链路层（Data Link Layer）
- 3. 网络层（Network Layer）
- 4. 传输层（Transport Layer）
- 5. 会话层（Session Layer）
- 6. 表示层（Presentation Layer）
- 7. 应用层（Application Layer）
- 数据传输过程
- 实际应用
- 性能优化
OSI 七层网络模型
OSI（开放系统互连）模型是一个概念性的网络通信模型，将网络通信过程分为七个层次。
七层模型
1. 物理层（Physical Layer）
-
功能
- 在物理媒体上传输原始比特流
- 定义物理接口标准
- 处理电压、时序等物理特性
-
主要设备
- 集线器（Hub）
- 中继器（Repeater）
- 调制解调器（Modem）
-
传输单位
- 比特（Bit）
2. 数据链路层（Data Link Layer）
-
功能
- 将比特流组织成帧
- 提供点到点的可靠传输
- 差错检测和纠正
- 流量控制
-
主要协议
- PPP（点对点协议）
- HDLC（高级数据链路控制）
- 以太网协议
-
主要设备
- 网桥（Bridge）
- 交换机（Switch）
-
传输单位
- 帧（Frame）
3. 网络层（Network Layer）
-
功能
- 路由选择
- 拥塞控制
- 网络互连
- 分组转发
-
主要协议
- IP（网际协议）
- ICMP（网际控制消息协议）
- IGMP（网际组管理协议）
-
主要设备
- 路由器（Router）
- 三层交换机
-
传输单位
- 数据包（Packet）
4. 传输层（Transport Layer）
-
功能
- 端到端的可靠传输
- 流量控制
- 差错控制
- 拥塞控制
-
主要协议
- TCP（传输控制协议）
- UDP（用户数据报协议）
-
特点
- 提供面向连接和无连接服务
- 实现端到端的通信
- 处理端到端的错误恢复
5. 会话层（Session Layer）
-
功能
- 建立、管理和终止会话
- 同步会话
- 会话恢复
- 会话控制
-
主要协议
- NetBIOS
- RPC（远程过程调用）
- SQL
-
特点
- 提供会话管理
- 实现会话同步
- 处理会话恢复
6. 表示层（Presentation Layer）
-
功能
- 数据格式转换
- 数据加密解密
- 数据压缩解压
- 字符编码转换
-
主要协议
- SSL/TLS
- JPEG
- ASCII
- MPEG
-
特点
- 确保数据格式兼容
- 处理数据表示问题
- 提供数据转换服务
7. 应用层（Application Layer）
-
功能
- 提供用户接口
- 实现应用服务
- 处理应用数据
- 提供网络服务
-
主要协议
- HTTP/HTTPS
- FTP
- SMTP
- DNS
- Telnet
-
特点
- 直接为用户提供服务
- 实现应用功能
- 处理应用数据
数据传输过程
-
发送方
- 从应用层开始向下封装
- 每层添加自己的头部信息
- 最终通过物理层发送
-
接收方
- 从物理层开始向上解封装
- 每层处理自己的头部信息
- 最终到达应用层
-
数据封装
- 应用层：数据
- 传输层：数据 + TCP/UDP 头
- 网络层：数据 + TCP/UDP 头 + IP 头
- 数据链路层：数据 + TCP/UDP 头 + IP 头 + 帧头帧尾
- 物理层：比特流
实际应用
-
TCP/IP 模型
- 应用层（对应 OSI 的应用层、表示层、会话层）
- 传输层
- 网络层
- 网络接口层（对应 OSI 的数据链路层、物理层）
-
常见应用
- Web 浏览（HTTP/HTTPS）
- 文件传输（FTP）
- 邮件收发（SMTP/POP3）
- 域名解析（DNS）
-
网络安全
- 加密（SSL/TLS）
- 认证
- 访问控制
- 防火墙
性能优化
-
网络层面
- 选择合适的传输协议
- 优化路由选择
- 控制网络拥塞
-
应用层面
- 数据压缩
- 缓存策略
- 连接复用
-
系统层面
- 协议栈优化
- 缓冲区管理
- 并发处理