(一)ISO/OSI七层模型


1、基本介绍

该模型是一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系,其中:

ISO表示国际标准化组织
OSI表示开放系统互联模型

课外拓展:

IOS:在计算机网络中,IOS是互联网操作系统,是思科公司为其网络设备开发的操作维护系统;但更为熟知的意义是苹果公司的手机操作系统。

注意:

  1. 该模型仅仅是模型,即真正在网络中使用的网络协议并不是该模型,而是在该模型的基础上优化而来的TCP/IP四层模型;
  2. 七层模型中最上层应用层最接近用户,最下层物理层负责实际的物理传入;
  3. 发送数据是从上层依次通过接口到下层,接收数据是从下层依次通过接口到上层;
  4. 之所以要进行分层表示,是因为每一层的功能都是固定的,一旦数据出现问题或要修改相关组件时,可以只针对某一层修改,便于管理数据。

2、数据单位

下四层由于负责实际的数据传输,因此就有数据单位:

  • 在物理层中,计算机都是通过01010……来传递数据的,当在网络中传递时就被称为比特位,一个0就代表一个比特位;
  • 在数据链路层中,帧就是数据帧,主要用来存放计算机的物理地址,也叫做MAC地址,是一个48位编码的地址,用十六进制表示,其实就是计算机网卡的硬件地址,用来进行局域网数据通讯,可在系统的命令提示符中输入“ipconfig /all”来查看MAC地址:
  • 在网络层中,报文主要存放IP地址,用来进行外网通讯;
  • 在传输层中,原先的数据单位叫做段,即数据段,之后为了避免歧义,改为统一的TPDU,即传输协议数据单元。

上三层其实并不负责真正的数据传输,但依然有相应的数据单位:

  • 会话层的数据单位是SPDU,即会话协议数据单元;
  • 表示层的数据单位是PPDU,即表示协议数据单元;
  • 应用层的数据单位是APDU,即应用协议数据单元。

3、框架详解

  1. 物理层:负责设备之间的比特流传输、承担物理接口、标明电气特性等,最为常见的设备就是网线、网卡等。
  2. 数据链路层:负责在数据包中写入MAC地址,并使用MAC地址确定访问媒介,同时还具有错误检测与修正的功能。
  3. 网络层:负责提供逻辑(IP)地址,选择数据通路。
  4. 传输层:负责确定端口号,端口号用来区分不同的应用程序,端口号的范围是0-65535,其中0-1023为系统所保留,常用的例如用于浏览网页服务的80端口,用于FTP服务的21端口等;确定传输协议是否可靠,传输协议包括两种,第一种是TCP协议,即传输控制协议,该协议可靠,传递过程中一定不会丢失数据;另一种是UDP协议,即用户数据报协议,该协议不可靠,虽然处理速度快,资源消耗低,但可能会造成数据丢失。其次可以在传输前实现差错校验,还具有流量控制的功能。
  5. 会话层:确定网络数据是否要经过远程会话,还具有同步功能。
  6. 表示层:对数据进行数字化表示,例如将英文通过ASCII码转译成机器语言等等;其次可以某些特定的功能,例如对数据进行加密或压缩处理等。
  7. 应用层:为用户提供接口。

通过示例可以更直观的了解数据在该框架下是如何传输的,同时为了便于阅读文字,动画切换间隔设置的比较长。


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