一、如何通信
类比于打电话,我们需要三个要素:说话者、听话者、电话线。
实际上,我们要把说话的声音转成电信号,电信号通过电话线等传播介质到达接收者那一端,然后转为声音被听见。在这里有一个信息的封装。
那么能不能同样应用于互联网呢?我们能不能通过互联网实现跟地球上任意一个角落的人实现通信呢?
为了实现这个目标,先驱们把所有研究的成果重组,创立了一个标准,所有连到互联网的人都要遵守,这个标准就是:OSI 七层模型。
二、OSI七层模型
OSI 七层模型是一个标准,规定了机器(主要是电脑)之间如何通信。因此假如你想要让你的洗碗机和洗衣机通信的话,就需要遵从 OSI 模型,或者至少从 OSI 模型获得启发。这意味着需要遵从分层的通信方式。
我们知道,OSI有7层,从下到上分别是:
Physical layer(物理层)
Data Link layer(数据链路层)
Network layer(网络层)
Transport layer(传输层)
Session layer(会话层)
Presentation layer(表示层)
Application Layer(应用层)
我是取第一个字记忆的:应表会传网数物。
那为什么OSI是7层而不是70层呢?
先驱们考虑了现在和将来,包含了构建通信的主要元素后,发现7层已足够。OSI 的每一层都有特定的分工,这 7 层合起来就可以使一台机器和另一台通信。
其实我们真正关心的只有五层:
Physical layer(物理层)
Data Link layer(数据链路层)
Network layer(网络层)
Transport layer(传输层)
Application Layer(应用层)
为什么不关心会话层和表示层呢?
OSI 七层模型是一个理论模型,今天的互联网使用的实际模型是 TCP/IP 模型,而后者不使用 OSI 的第 5 层和第 6 层,因此我们无视它们。
好,那么我们就简单说说每一层的作用吧。
2.1 物理层
名字:物理层
作用:为通信提供传播媒介
辅助作用:没有
相关设备:集线器(也就是常说的 Hub)
2.2 数据链路层
名字:数据链路层
作用:使局域网中的机器互相连接
辅助作用:侦测传输错误
相关设备:交换机(也就是常说的 Switch)
2.3 网络层
名字:网络层
作用:使各个网络相互连接
辅助作用:分割传输的数据包
相关设备:路由器(也就是常说的 Router)
2.4 传输层
名字:传输层
作用:管理应用程序的连接
辅助作用:保证连接的有效建立
相关设备:没有
2.5 应用层
名字:应用层
作用:面向用户的应用程序
辅助作用:没有
相关设备:代理
三、OSI 模型的两个重要原则
3.1 每一层都是相对独立的
每一层都有其自己的使命,每一层的变革都不需要更改其他层,例如网络层,目前用的是IPV4(32位),但是由于地址数量已经不够使用,需要逐步演化到IPV6(128位)。
这个时候只需要更改第三层即网络层协议,其他层可以保持不变。
3.2 每一层只能和相邻的层通信
我们知道,当我们浏览如www.google.com
的时候,实际上是穿越了整个TCP/IP模型的:应用层-->传输层-->网络层-->数据链路层-->物理层
谷歌服务器在处理的时候反之:物理层-->数据链路层-->网络层-->传输层-->应用层
那么得亏这个原则,保证了通信过程中各层都会被使用,也就保证每一层的作用都能得到实现。
四、总结
OSI 七层模型是一个规范,其规定了机器之间如何通信,共有七层;
OSI 模型是一个理论模型,互联网实际使用的是 TCP/IP 模型;
每一层相对独立;
每一层只能和相邻的层通信;
当传输数据时,我们从 OSI 的最上层遍历到最下层;在另一个机器那里,则是相反的方向,从最下层到最上层。
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