OSI七層模式簡單通俗理解

2021-07-06 04:57:57 字數 2308 閱讀 5126

網路中的七層協議為:應用層、表示層、會話層、傳輸層、網路層、資料鏈路層、物理層。那麼介紹一下在網路七層協議中傳輸資料時的工作原理是:

在資料的實際傳輸中,傳送方將資料送到自己的應用層,加上該層的控制資訊後傳給表示層;表示層如法炮製,再將資料加上自己的標識傳給會話層;以此類推,每一層都在收到的資料上加上本層的控制資訊並傳給下一層;最後到達物理層時,資料通過實際的物理**傳到接收方。接收端則執行與傳送端相反的操作,由下往上,將逐層標識去掉,重新還原成最初的資料。由此可見,資料通訊雙方在對等層必須採用相同的協議,定義同一種資料標識格式,這樣才可能保證資料的正確傳輸。

這個模型學了好多次,總是記不住。今天又看了一遍,發現用歷史推演的角度去看問題會更有邏輯,更好記。本文不一定嚴謹,可能有錯漏,主要是拋磚引玉,幫助記性不好的人。總體來說,osi模型是從底層往上層發展出來的。

這個模型推出的最開始,是是因為美國人有兩台機器之間進行通訊的需求。

科學家要解決的第乙個問題是,兩個硬體之間怎麼通訊。具體就是一台發些位元流,然後另一台能收到。於是,科學家發明了

物理層:

主要定義物理裝置標準,如網線的介面型別、光纖的介面型別、各種傳輸介質的傳輸速率等。它的主要作用是傳輸位元流(就是由1、0轉化為電流強弱來進行傳輸,到達目的地後在轉化為1、0,也就是我們常說的數模轉換與模數轉換)。這一層的資料叫做位元。

現在通過電線我能發資料流了,但是,我還希望通過無線電波,通過其它介質來傳輸。然後我還要保證傳輸過去的位元流是正確的,要有糾錯功能。

於是,發明了

資料鏈路層:

定義了如何讓格式化資料以進行傳輸,以及如何讓控制對物理介質的訪問。這一層通常還提供錯誤檢測和糾正,以確保資料的可靠傳輸。

那麼,我還須要保證傳輸大量檔案時的準確性。於是,我要對發出去的資料進行封裝。就像發快遞一樣,乙個個地發。

於是,先發明了

傳輸層(傳輸層在osi模型中,是在網路層上面)

例如udp,是用於傳送少量資料的。我發20個包出去,一般不會丟包,所以,我不管你收到多少個。在多人互動遊戲,也經常用udp協議,因為一般都是簡單的資訊,而且有廣播的需求。如果用tcp,效率就很低,因為它會不停地告訴主機我收到了20個包,或者我收到了18個包,再發我兩個!如果同時有1萬台計算機都這樣做,那麼用tcp反而會降低效率,還不如用udp,主機發出去就算了,丟幾個包你就卡一下,算了,下次再發包你再更新。

tcp協議是會繫結ip和埠的協議,下面會介紹ip協議。

傳輸層只是解決了打包的問題。但是如果我有多台計算機,怎麼找到我要發的那台?或者,a要給f發資訊,中間要經過b,c,d,e,但是中間還有好多節點如k.j.z.y。我怎麼選擇最佳路徑?這就是路由要做的事。

於是,發明了

網路層。即

路由器,

交換機那些具有定址功能的裝置所實現的功能。這一層定義的是ip位址,通過ip位址定址。所以產生了ip協議。

現在我們已經保證給正確的計算機,傳送正確的封裝過後的資訊了。但是使用者級別的體驗好不好?難道我每次都要呼叫tcp去打包,然後呼叫ip協議去找路由,自己去發?當然不行,所以我們要建立乙個自動收發包,自動定址的功能。

於是,發明了

會話層。會話層的作用就是建立和管理應用程式之間的通訊。

現在我能保證應用程式自動收發包和定址了。但是我要用linux給window發包,兩個

系統語法不一致,就像安裝包一樣,exe是不能在linux下用的,shell在window下也是不能直接執行的。於是需要

表示層(presentation),幫我們解決不同系統之間的通訊語法問題。

ok,現在所有必要條件都準備好了,我們可以寫個android程式,web程式去實現需求了。

socket:

這不是乙個協議,而是乙個通訊模型。其實它最初是伯克利加州分校軟體研究所,簡稱bsd發明的,主要用來一台電腦的兩個程序間通訊,然後把它用到了兩台電腦的程序間通訊。所以,可以把它簡單理解為程序間通訊,不是什麼高階的東西。主要做的事情不就是:

a發包:發請求包給某個已經繫結的埠(所以我們經常會訪問這樣的位址182.13.15.16:1235,1235就是埠);收到b的允許;然後正式傳送;傳送完了,告訴b要斷開鏈結;收到斷開允許,馬上斷開,然後傳送已經斷開資訊給b。

b收包:繫結埠和ip;然後在這個埠監聽;接收到a的請求,發允許給a,並做好接收準備,主要就是清理快取等待接收新資料;然後正式接收;接受到斷開請求,允許斷開;確認斷開後,繼續監聽其它請求。

可見,socket其實就是i/o操作。socket並不僅限於網路通訊。在網路通訊中,它涵蓋了網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層——其實這都不需要記,因為socket通訊時候用到了ip和埠,僅這兩個就表明了它用到了網路層和傳輸層;而且它無視多台電腦通訊的系統差別,所以它涉及了表示層;一般socket都是基於乙個應用程式的,所以會涉及到會話層和應用層。

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