OSI 模型解释以及如何轻松记住其 7 层
什么是 OSI 模型？
OSI 是开放系统互连的首字母缩写。国际标准化组织 （ISO） 创建了 OSI 模型 （ISO）。它是应用程序如何通过 Internet 进行通信的模型。为了促进不同设备和应用程序之间的互操作性，OSI 模型将计算功能描述为一组通用的规则和标准。
OSI 模型可以被认为是一种通用的计算机网络语言。它建立在分而治之的概念之上，它将通信系统分为七个抽象层，每个抽象层都分层在前一层之上。
OSI 由七个级别组成，每个级别执行不同的网络功能。OSI 模型将该过程分解为七个更小、更易于实现的步骤。
每一层都被赋予了一定的任务。每一层都是独立的，允许单独完成每一层的任务。
OSI 模型分为七层。–
- 物理层(0\1)
- 数据链路层(mac\ 网络拓扑)
- 网络层(ip)
- 传输层(udp tcp)
- 会话层(联系)
- 表示层(解释层)
- 应用层
有关开放系统互连 OSI网络参考模型的教程，以及如何记住七层的提示
开放系统互连 （OSI） 模型是一个概念框架，它将网络或电信系统描述为七层，每层都有自己的功能。
这些层帮助网络专业人员可视化其网络中正在发生的事情，并可以帮助网络管理员缩小问题范围（是物理问题还是应用程序的问题？），以及计算机程序员（在开发应用程序时，它需要与哪些其他层一起工作？）。销售新产品的技术供应商通常会参考 OSI 模型，以帮助客户了解他们的产品适用于哪一层，或者它是否“跨堆栈”工作。
OSI 模型的 7 层
这些层是：第 1 层 - 物理层;第 2 层 - 数据链路;第 3 层 - 网络;第 4 层 - 运输;第 5 层 - 会话;第 6 层 - 演示;第 7 层 - 应用程序。
情况并非总是如此。在 1970 年代计算机网络起飞时构思，1983 年合并了两个独立的模型，并于 1984 年发布，以创建今天大多数人熟悉的 OSI 模型。OSI 模型的大多数描述都是从上到下的，数字从第 7 层向下到第 1 层。这些图层及其所代表的内容如下：
第 7 层 – 应用程序
OSI 模型中的应用层是“最接近最终用户”的层。它直接从用户接收信息，并向用户显示传入的数据。奇怪的是，应用程序本身并不驻留在应用程序层。相反，该层促进了通过较低层的通信，以便与另一端的应用程序建立连接。网络浏览器（Google Chrome、Firefox、Safari 等）TelNet 和 FTP 是依赖于第 7 层的通信示例。
该层中存在的三个主要协议是：
- HTTP 和 HTTPS：HTTP 代表超文本传输协议。它被万维网用来管理网络浏览器和服务器之间的通信。HTTPS 代表 HTTP-Secure。它是HTTP与SSL（安全套接字层）的组合。在浏览器需要填写表单、登录、身份验证和进行银行交易的情况下，它非常有效。
- SSH：SSH 代表 Secure Shell。它是一个类似于Telnet的终端仿真软件。首选 SSH 的原因是它能够维护加密连接。它通过 TCP/IP 连接设置安全会话。
- NTP：NTP代表网络时间协议。它用于将我们计算机上的时钟同步到一个标准时间源。它在银行交易等情况下非常有用。假设以下情况不存在 NTP。假设您执行一个事务，其中您的计算机在下午 2：30 读取时间，而服务器在下午 2：28 记录它。如果服务器不同步，服务器可能会非常严重地崩溃。
第 6 层 – 演示（解释层）
数据链路层负责节点与节点之间的消息传输。该层的主要目的是确保通过物理层从一个节点到另一个节点的数据传输没有错误。当涉及到网络时，DLL 负责使用其 MAC 地址将数据包传输到主机。
表示层的功能如下——
- 它实现翻译。例如，ASCII 到 EBCDIC 的翻译。
- 它实现数据加密。数据加密将信息转换为不同的格式或代码。密文是加密数据，而明文是解码后的数据。加密和解密数据时，使用键值。
- 它减少了必须通过网络发送的数据量。
第 5 层 – 会话
该层负责建立连接、维护会话、验证用户身份和确保安全性。当两台计算机或其他联网设备需要相互通信时，需要创建一个会话，这是在会话层完成的。 该层的功能包括设置、协调（例如，系统应该等待响应多长时间）以及会话两端应用程序之间的终止。
以下是会话层的功能——
- 同步 –
此层允许进程将检查点插入到用作同步点的数据中。这些同步点有助于检测错误，以便可以正确地重新同步数据，不会过早地为消息结束提供服务，并避免数据丢失。 - 会话层使两个系统能够以半双工或全双工模式开始通信。该层有助于在两个进程之间建立、使用和终止连接。
第 4 层 – 传输
传输层负责终端系统和主机之间数据传输的协调。发送多少数据，以什么速率发送，去哪里等。传输层最著名的例子是传输控制协议 （TCP），它建立在 Internet 协议 （IP） 之上，通常称为 TCP/IP。TCP 和 UDP 端口号在第 4 层工作，而 IP 地址在第 3 层（网络层）工作。
UDP 是一种通信协议，它通过 网络不保证到达，也不保证交货顺序。 使用 UDP 的一项服务是实时报价 （QOTD Quote of The Day）。
第 3 层 – 网络
网络层负责不同网络上的主机之间的数据传输。它还处理数据包路由，即从大量选项中选择最短路由来发送数据包。网络层将发送方和接收方的 IP 地址放在报头中。
以下是网络层的功能——
- 网络层协议确定从源到目标的路由最合适。
- 网络层定义了一个寻址方案，以便唯一标识网络上的每个设备。发送方和接收方的 IP 地址由网络层插入到报头中。像这样的地址以独特而通用的方式识别每个小工具。
第 2 层 – 数据链路
数据链路层提供节点到节点的数据传输（在两个直接连接的节点之间），并处理来自物理层的纠错。这里还存在两个子层——媒体访问控制 （MAC） 层和逻辑链路控制 （LLC） 层。在网络世界中，大多数交换机都在第 2 层运行。但事情并没有那么简单。某些交换机还在第 3 层运行，以支持可能跨越多个交换机子网的虚拟 LAN，这需要路由功能。
以下是数据链路层的功能——
- 数据链路层负责成帧。它允许发送方向接收方传递一组与接收方相关的位。这可以通过将唯一的位模式附加到帧的开头和结尾来完成。
- 生成帧后，数据链路层将发送方和/或接收方的物理地址（MAC 地址）添加到每个帧的报头中。
- 数据链路层通过检测和重新传输损坏或丢失的帧来实现错误控制。
- 由于两端的数据速率必须恒定，否则数据可能会损坏，因此流量控制会协调在确认之前可以传输的数据量。
- 当许多设备共享一个通信信道时，数据链路层的MAC子层有助于确定哪个设备在任何特定时间控制该信道。
第 1 层 – 物理
在 OSI 模型的底部，我们有物理层，它表示系统的电气和物理表示。这可能包括电缆类型、射频链路（如 Wi-Fi 网络）以及引脚布局、电压和其他物理要求的所有内容。例如，当发生网络问题时，许多网络专业人员会直接进入物理层，检查所有电缆是否正确连接，以及电源插头是否未从路由器、交换机或计算机中拔下。
物理层是 OSI 参考模型中的最低层。它负责在设备之间建立物理连接。信息位存储在物理层中。它负责将单个位从一个节点发送到另一个节点。当该层接收到数据时，它将接收到的信号转换为 0 和 1，并将它们发送到数据链路层，后者重新组装帧。
以下是物理层的功能——
- 位同步 –
时钟由物理层提供，允许位同步。该时钟控制发送方和接收方，确保位级同步。 - 传输速率或每秒传输的位数同样由物理层定义。
- 物理层定义了网络中设备/节点的排列，例如总线、星形或网状拓扑。
- 物理层还指定如何在两个链接设备之间传递数据。提供单工、半双工和全双工传输模式。
为什么需要了解 7 个 OSI 层
大多数 IT 人员在获得认证时可能需要了解不同的层，就像公民学生需要了解美国政府的三个分支一样。在那之后，当供应商宣传他们的产品与哪些层一起工作时，您会听到 OSI 模型。
在Quora的一篇文章中，Vikram Kumar询问了OSI模型的目的，他这样回答：
“OSI 参考模型的目的是指导供应商和开发人员，以便他们创建的数字通信产品和软件程序能够互操作，并促进通信工具之间的清晰比较。”
虽然有些人可能会争辩说 OSI 模型已经过时（由于其概念性质），并且不如 TCP/IP 模型的四层重要，但 Kumar 说，“如果不看到对 OSI 模型及其层的引用，就很难阅读当今的网络技术，因为该模型的结构有助于构建协议讨论并对比各种
技术。
如果您能够理解 OSI 模型及其层，那么您还可以了解在开发和解释新技术时哪些协议和设备可以相互互操作。
