OSI7层模型

OSI7层模型

1.什么是OSI模型？

开放系统互连（OSI）模型是国际标准化组织创建的概念模型，它使各种通信系统能够使用标准协议进行通信。简单而言，OSI为保证不同计算机系统能够相互通信提供了标准。

人们可以将OSI模型视为一种通用计算机网络语言。它基于将通信系统分为七个抽象层的概念，每个抽象层堆叠在最后一层。根据这一概念，通信系统分成七个抽象层，逐层堆叠而成。

OSI 模型的每一层负责处理特定作业并与其上下层进行通信。DDoS攻击的目标是特定的网络连接层；应用程序层攻击的目标第7层，协议层攻击的目标第3层和第4层。

2.为什么OSI模型至关重要？

虽然现代Internet并未严格采用OSI模型（更倾向于采用较简单的Internet协议套件），但OSI模型对于解决网络问题仍然很有帮助。无论是某位无法使用笔记本电脑上网的用户，还是为数千名用户提供服务的网站，OSI模型都能帮助分解问题并找到问题根源。如果可以将问题范围缩小到模型的某个特定层，就能避免许多不必要的工作。

3.OSI模型的七层结构分别是什么？

OSI 模型的七个抽象层定义如下（自上而下）：

7.应用程序层

这是唯一直接接触用户数据的层。软件应用程序（如Web浏览器和电子邮件客户端）依靠应用程序层发起通信。但需要明确的是，客户端软件应用程序不属于应用程序层；相反，应用程序层负责协议和数据操作，软件依靠上述操作向用户呈现有效数据。应用程序层协议包括HTTP和SMTP（简单邮件传输协议是支持开展电子邮件通信的协议之一）。

6.表示层

这一层主要负责准备数据，以便应用程序层进行使用；换言之，第6层用于确保数据可供应用程序使用。表示层负责完成数据转换、加密和压缩。

两台相互通信的设备可能使用不同的编码方法，因此第6层负责将传入数据转换为接收设备应用程序层可以理解的语法。

如果设备通过加密连接进行通信，则第6层负责发送端加密和接收端解密，以便向应用程序层呈现非加密可读数据。

最后，表示层还负责压缩从应用程序层接收的数据，然后将数据传递到第5层。这有助于尽量减少要传输的数据量，从而提高通信速度和效率。

5.会话层

这一层负责打开和关闭两个设备之间的通信。通信打开与关闭之间的时间称为会话。会话层用于确保会话保持打开的时长足以传输所有交换数据，而后立即关闭会话以避免浪费资源。

会话层还负责同步数据传输与检查点。例如，如果传输一个100MB的文件，会话层可以每5MB设置一个检查点。如果在传输了52MB后连接断开或崩溃，可以从最后一个检查点恢复会话，也就是只需再传输50MB数据。若未设置检查点，则必须从头开始传输整个文件

4.传输层

第4层负责两个设备间的端到端通信。包括从会话层提取数据，将数据分解为多个区块（称为数据段），然后再发送到第3层。接收设备传输层负责重组数据段，确保数据可供会话层使用。

传输层还负责进行流量控制和错误控制。流量控制用于确定最佳传输速度，避免采用快速连接的发送方压垮采用慢速连接的接收方。传输层通过确保接收数据的完整性（如果不完整，则请求重新传输）来对接收端进行错误控制。

3.网络层

网络层负责促进两个不同网络之间的数据传输。如果两个通信设备位于同一网络，则不需要使用网络层。网络层在发送设备上将传输层发出的数据段分解更小的单元（称为数据包），再在接收设备上重组这些数据包。网络层还要确定数据到达目的地所需的最佳物理路径；人们将此称为路由。

2.数据链路层

数据链路层与网络层十分相似，但数据链路层用于促进“同一”网络上两个设备之间的数据传输。数据链路层从网络层提取数据包并将数据包分解成更小的部分（称为帧）。与网络层一样，数据链路层也负责网络内部通信流量控制和错误控制（传输层仅负责网络间通信流量控制和错误控制）。

1.物理层

这一层包括参与数据传输的物理设备，如电缆和交换机。同时还负责将数据转换为位流，也就是由1和0构成的字符串。另外，两台设备的物理层必须达成信号约定，以便区分两台设备的字符串1和0。

4.数据在OSI模型中如何流动

为通过网络将人类可读信息从一台设备传输到另一台设备，必须在发送设备沿OSI模型的七层结构向下传输数据，然后在接收端沿七层结构向上传输数据。

而后，数据将到达发送方的传输层，在传输层进行分段，再在网络层将这些数据段分解为数据包，然后在数据链路层进一步分解为帧。随后，数据链路层将这些帧传输到物理层，物理层将数据转换为位流1和0，最后通过物理介质（如电缆）发送数据。

帕尔梅女士的计算机通过物理介质（如她的WiFi）接收位流后，数据将沿其设备的同一系列层级流动，但顺序刚好相反。首先，物理层将位流从1和0转换为帧，传递到数据链路层。然后，数据链路层将帧重组为数据包，供网络层使用。接着，网络层将数据包重组为数据段供传输层使用，传输层再将数据段重组为数据片段。

随后，数据将流入收件方的会话层，会话层将数据传递到表示层并结束通信会话。表示层解压数据并将原始数据传递到应用程序层。应用程序层将人类可读数据传递到帕尔梅女士的电子邮件软件，这样她就能在笔记本电脑屏幕上阅读库珀先生的电子邮件了。

作者：​​小家电维修​​

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