网络基础1之OSI模型
目录
1、OSI简介
OSI全称为：Open System Interconnection，国际标准化组织（ISO）制定了OSI模型，该模型定义了不同计算机互联的标准，是设计和描述计算机网络通信的基本框架。OSI模型把网络通信的工作分为7层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
2、OSI七层模型
3、OSI七层接口详解
3.1、物理层
物理层是OSI分层结构体系中最重要、最基础的一层，它建立在传输媒介基础上，起建立、维护和取消物理连接作用，实现设备之间的物理接口。物理层只接收和发送一串比特(bit)流，不考虑信息的意义和信息结构。
物理层的主要功能：
为数据端设备提供传送数据的通路，数据通路可以是一个物理媒体，也可以是多个物理媒体连接而成。一次完整的数据传输，包括激活物理连接，传送数据，终止物理连接。所谓激活，就是不管有多少物理媒体参与，都要在通信的两个数据终端设备间连接起来，形成一条通路。
传输数据。物理层要形成适合数据传输需要的实体，为数据传送服务：
一、保证数据按位传输的正确性；
二、向数据链路层提供一个透明的位传输；
三、提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(BIT)数)，以减少信道上的拥塞。传输数据的方式能满足点到点，一点到多点，串行或并行，半双工或全双工，同步或异步传输的需要。
3.2、数据链路层
在物理层提供比特流服务的基础上，将比特信息封装成数据帧Frame，起到在物理层上建立、撤销、标识逻辑链接和链路复用以及差错校验等功能。通过使用接收系统的硬件地址或物理地址来寻址。建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧（Frame）在信道上无差错的传输，同时为其上面的网络层提供有效的服务。
数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。
数据链路层的主要功能：
链路层的功能是实现系统实体间二进制信息块的正确传输为网络层提供可靠无错误的数据信息
在数据链路中解决信息模式、操作模式、差错控制、流量控制、信息交换过程和通信控制规程的问题
链路层是为网络层提供数据传送服务的，这种服务要依靠本层具备的功能来实现。
链路层应具备如下功能：
一、链路连接的建立，拆除，分离。
二、帧定界和帧同步。链路层的数据传输单元是帧，协议不同，帧的长短和界面也有差别，但无论如何必须对帧进行定界。
三、顺序控制，指对帧的收发顺序的控制。
四、差错检测和恢复。还有链路标识，流量控制等等。差错检测多用方阵码校验和循环码校验来检测信道上数据的误码，而帧丢失等用序号检测。各种错误的恢复则常靠反馈重发技术来完成。
3.3、网络层
在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路，也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点，确保数据及时传送。网络层将解封装数据链路层收到的帧，提取数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息源站点和目的站点地址的网络地址。
网络层主要功能：
一、路由选择和中继
二、激活,终止网络连接
三、在一条数据链路上复用多条网络连接,多采取分时复用技术
四、差错检测与恢复
五、排序,流量控制
六、服务选择
七、网络管理
3.4、传输层
传输层建立在网络层和会话层之间，实质上它是网络体系结构中高低层之间衔接的一个接口层。用一个寻址机制来标识一个特定的应用程序（端口号）。传输层不仅是一个单独的结构层，它还是整个分层体系协议的核心，没有传输层整个分层协议就没有意义。
传输层的数据单元是由数据组织成的数据段（segment）这个层负责获取全部信息，因此，它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。
传输层获得下层提供的服务包括：
一、发送和接收正确的数据块分组序列，并用其构成传输层数据；
二、获得网络层地址，包括虚拟信道和逻辑信道。
传输层向上层提供的服务包括：
一、无差错的有序的报文收发；
二、提供传输连接；
三、进行流量控制。
传输层的主要功能：
从会话层接收数据，根据需要把数据切成较小的数据片，并把数据传送给网络层，确保数据片正确到达网络层，从而实现两层数据的透明传送。
传输层是两台计算机经过网络进行数据通信时，第一个端到端的层次，具有缓冲作用。当网络层服务质量不能满足要求时，它将服务加以提高，以满足高层的要求；当网络层服务质量较好时，它只用很少的工作。传输层还可进行复用，即在一个网络连接上创建多个逻辑连接。
3.5、会话层
会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文。会话层不参与具体的传输，它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。
会话层提供的服务可使应用建立和维持会话，并能使会话获得同步。会话层使用校验点可使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信。这种能力对于传送大的文件极为重要。会话层、表示层、应用层构成开放系统的高3层，面对应用进程提供分布处理，对话管理，信息表示，恢复最后的差错等。会话层同样要担负应用进程服务要求，而运输层不能完成的那部分工作，给运输层功能差距以弥补。主要的功能是对话管理，数据流同步和重新同步。要完成这些功能，需要由大量的服务单元功能组合，已经制定的功能单元已有几十种。
会话层的主要功能：
一、会话层连接到传输层的映射；
二、会话连接的流量控制；
三、数据传输；
四、会话连接恢复与释放；
五、会话连接管理、差错控制。
为会话实体间建立连接、为给两个对等会话服务用户建立一个会话连接，应该做如下几项工作：
一、将会话地址映射为运输地址；
二、选择需要的运输服务质量参数(QOS)；
三、对会话参数进行协商；
四、识别各个会话连接；
五、传送有限的透明用户数据；
六、数据传输阶段。
3.6、表示层
表示层向上对应用层提供服务，向下接收来自会话层的服务。表示层是为在应用过程之间传送的信息提供表示方法的服务，它关心的只是发出信息的语法与语义。表示层要完成某些特定的功能，主要有不同数据编码格式的转换，提供数据压缩、解压缩服务，对数据进行加密、解密。例如图像格式的显示，就是由位于表示层的协议来支持。
表示层为应用层提供服务：
- 语法选择
- 语法转换，语法选择是提供一种初始语法和以后修改这种选择的手段。语法转换涉及代码转换和字符集的转换、数据格式的修改以及对数据结构操作的适配。
3.7、应用层
网络应用层是通信用户之间的窗口，为用户提供网络管理、文件传输、事务处理等服务。其中包含了若干个独立的、用户通用的服务协议模块。网络应用层是OSI的最高层，为网络用户之间的通信提供专用的程序。应用层的内容主要取决于用户的各自需要，这一层设计的主要问题是分布数据库、分布计算技术、网络操作系统和分布操作系统、远程文件传输、电子邮件、终端电话及远程作业登录与控制等。
应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。
4、OSI层次划分原则
网络中各结点都有相同的层次
不同结点相同层次具有相同的功能
同一结点相邻层间通过接口通信
每一层可以使用下层提供的服务，并向上层提供服务
不同结点的同等层间通过协议来实现对等层间的通信
5、OSI分层的优点
- 人们可以很容易的讨论和学习协议的规范细节。
- 层间的标准接口方便了工程模块化。
- 创建了一个更好的互连环境。
- 降低了复杂度，使程序更容易修改，产品开发的速度更快。
- 每层利用紧邻的下层服务，更容易记住各层的功能。
封装流程
参考链接：
https://baike.baidu.com/item/OSI/5520?fr=aladdin
https://blog.csdn.net/marui156/article/details/77759418
