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计算机革命/网络/模型

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍

OSI 模型

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开放系统互联 (OSI) 模型是一个网络理论模型,它将网络功能组织成七层(物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层)并指定了 OSI 模型层与网络端点之间使用各种协议的通信接口。虽然该模型是理论上的,但七层提供了标准化功能,这些功能在每层发生。该模型的设计使得一层为上层服务,并由下层服务。

OSI 模型

第 1 层:物理层

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物理层定义设备的电气和物理规格。特别地,它定义了设备和传输介质(如铜缆或光纤电缆|光纤电缆)之间的关系。这包括引线 (电子学)|引脚的布局、电压、线路特性阻抗、网络集线器|集线器、中继器、网络卡|网络适配器、主机适配器|主机总线适配器(HBA 用于存储区域网络)等等。

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数据链路层提供在网络实体之间传输数据的功能和程序手段,并检测和可能纠正物理层中可能发生的错误。最初,该层旨在用于点对点和点对多点媒体,这是电话系统中广域媒体的特征。局域网体系结构(包括支持广播的多路访问媒体)是在 IEEE 802|IEEE 项目 802 中独立于 ISO 工作而开发的。IEEE 工作假设了子层化和管理功能,这些功能对于 WAN 使用来说是不必要的。在现代实践中,只有错误检测(而不是使用滑动窗口的流量控制)存在于数据链路协议中,如点对点协议 (PPP),并且在局域网上,IEEE 802.2 逻辑链路控制|LLC 层未用于以太网上的大多数协议,而在其他局域网上,其流量控制和确认机制很少使用。滑动窗口流量控制和确认由传输层中的协议(如传输控制协议|TCP)使用,但在 X.25 提供性能优势的利基市场中仍然使用。

第 3 层:网络层

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网络层提供将可变长度数据序列从一个网络上的源主机传输到另一个网络上的目标主机(与连接同一网络内主机的链路层形成对比)的功能和程序手段,同时保持传输层请求的服务质量。网络层执行网络路由功能,并且还可能执行分段和重新组装,并报告交付错误。路由器 (计算)|路由器在该层运行,将数据发送到整个扩展网络,并使互联网成为可能。这是一种逻辑寻址方案 - 值由网络工程师选择。寻址方案不是层次结构的。

第 4 层:传输层

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传输层提供端用户之间透明的数据传输,为上层提供可靠的数据传输服务。传输层通过流量控制、分段/重新组装和错误控制来控制给定链路的可靠性。一些协议是状态和连接导向的。这意味着传输层可以跟踪段并重新传输失败的段。传输层还提供成功数据传输的确认,如果未发生错误,则发送下一个数据。主要有两个用于传输数据的协议:TCP 和 UDP。TCP 代表传输控制协议,UDP 代表用户数据报协议。

第 5 层:会话层

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会话层控制计算机之间的对话(连接)。它建立、管理和终止本地和远程应用程序之间的连接。它提供双工 (电信)|全双工、半双工或单工通信|单工操作,并建立检查点、延期、终止和重启程序。OSI 模型使该层负责会话的优雅关闭,这是传输控制协议的一个属性,以及会话检查点和恢复,这通常不在互联网协议套件中使用。会话层通常在使用远程过程调用的应用程序环境中显式实现。在这个级别上,会发生进程间 (计算)|进程通信(SIGHUP、SIGKILL、结束进程等)。

第 6 层:表示层

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表示层在应用程序层实体之间建立上下文,在该上下文中,如果表示服务提供映射,则上层实体可以使用不同的语法和语义。如果存在映射,则表示服务数据单元将封装到会话协议数据单元中,并向下传递到堆栈。

第 7 层:应用层

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应用层是 OSI 层中最靠近最终用户的层,这意味着 OSI 应用层和用户都直接与软件应用程序交互。该层与实现通信组件的软件应用程序交互。此类应用程序程序超出了 OSI 模型的范围。应用层功能通常包括识别通信伙伴、确定资源可用性和同步通信。在识别通信伙伴时,应用层确定具有要传输数据的应用程序的通信伙伴的身份和可用性。在确定资源可用性时,应用层必须决定是否已存在足够的网络或请求的通信。在同步通信中,所有应用程序之间的通信都需要由应用层管理的合作。

TCP/IP 模型

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TCP/IP 协议套件的开发者创建了自己的架构模型来帮助描述其组件和功能。该模型类似于 OSI 模型,但它是一个四层标准,而 OSI 模型是七层标准。由于四层涵盖了 OSI 模型中所有七层的函数,因此在这个模型中,每一层的函数定义并不像 OSI 模型中那么严格。

模型比较

参考资料

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维基百科 OSI 模型 Meyers, Mike. 网络+认证全能考试指南,第五版.

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