OSI 模型或开放系统互连模型是一个概念框架,用于将计算机网络的功能描述为七个不同的层。 OSI 模型由国际标准化组织 (ISO) 在 20 世纪 70 年代末开发,提供了一种系统方法来了解数据如何跨网络传输和处理。在这篇文章中,我们将探讨计算机网络中的OSI模型是什么、其目的以及其七层在促进计算机网络内无缝通信方面的重要性。
在 OSI 参考模型中,计算系统之间的通信分为七个不同的层。每一层都有自己特定的角色和职责,有助于数据传输的整体效率、可靠性和安全性。
- 物理层:处理原始数据位在物理介质上的实际传输,并定义网络的电气和机械方面。
- 数据链路层:在直接连接的节点之间提供数据帧的无差错传输,管理流量控制并建立可靠的连接。
- 网络层:处理跨多个网络的逻辑寻址、路由和数据包转发,以确保数据到达目的地。
- 传输层:在源主机和目标主机之间建立端到端通信,确保可靠、高效的数据传输,并提供错误恢复和流量控制。
- 会话层:管理网络应用程序之间的会话建立、维护和终止,从而允许数据交换过程的同步和恢复。
- 表示层:处理数据格式化、加密和压缩,确保不同系统之间的兼容性并促进数据的正确解释。
- 应用层:直接向用户应用程序提供网络服务,允许文件传输、电子邮件、网页浏览和远程访问等功能。

物理层
这物理层是 OSI 模型的最低层,处理原始数据位通过物理介质(例如电缆、LAN 卡或无线连接)的实际传输。它定义了网络接口的电气、机械和功能方面,包括电缆、连接器、数据速率和信号调制技术的规范。
主要功能物理层是将各个位从一个节点传输到另一节点。
物理层是数据转换为比特流的地方,比特流是一串1和0。而且都是物理数据。
数据链路层
OSI 模型的第二层是数据链路层或协议层,负责将数据传入和传出网络中的物理链路。数据链路层在直接连接的节点之间提供无差错且可靠的通信。它通过检测和纠正传输过程中可能发生的错误来确保数据的完整性。
主要功能数据链路层就是保证物理层以上的数据从一个节点到另一个节点的传输没有错误。
数据链路层包含两个子层,媒体访问控制(MAC)为网络上的设备传输提供流量控制和复用逻辑链路控制 (LLC),提供对物理介质的流量和错误控制以及识别线路协议。
网络层
网络层支持网络中的端到端数据包转发和路由。它处理 IP(互联网协议)等逻辑地址,并确定数据包跨不同网络到达目的地的最佳路径。在 OSI 模型中,网络层将数据封装成数据包,添加源地址和目标地址,并根据网络状况和寻址方案做出路由决策。
路由器和网关在以下环境中运行网络层。
传输层
传输层在源主机和目标主机之间建立端到端通信。传输层的主要功能是通过提供错误恢复、流量控制和拥塞避免机制来确保可靠和高效的数据传输。它从上层接收数据,并将大数据段分解为称为段的较小单元,管理它们的排序,并在应用程序之间建立连接或会话。
这传输层被称为 OSI 模型的核心。
会话层
会话层管理网络应用程序之间会话或连接的建立、维护和终止。它支持数据交换过程的同步、检查点和恢复。该层还处理会话建立的安全和身份验证方面,允许两个应用程序安全有效地通信。
这会话层OSI 模型决定了系统等待另一个应用程序响应的时间。
表示层
表示层也称为翻译层,负责数据格式化和转换。它确保一个系统的应用层发送的数据可以被另一系统的应用层读取。该层执行数据加密、压缩和协议转换等任务。它允许应用程序正确解释接收到的数据,无论其内部表示有何差异。
这表示层定义两个设备应如何编码、加密和压缩数据,以便另一端正确接收数据。
应用层
应用程序层也称为桌面层,直接与最终用户应用程序交互。它直接向用户应用程序提供网络服务,例如电子邮件、网页浏览、文件传输和远程访问。该层与软件应用程序交互,并促进它们与底层网络层的通信。它定义了应用程序级服务的协议和标准,并支持用户与网络的交互。
在 OSI 模式下应用层还充当应用服务访问网络并显示用户接收到的信息的窗口。
OSI 模型与 TCP/IP 模型
OSI(开放系统互连)模型和 TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)模型是用于理解和描述计算机网络协议和通信的两个概念框架。两种模型都有相似的目的,但它们的方法和范围有所不同。
OSI模型由物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层七层组成。但TCP/IP模型包括四层:网络接口层、互联网层、传输层和应用层。
OSI模型是一个概念框架,为理解和设计网络提供理论基础。另一方面,TCP/IP 模型更加实用,并且基于早期 Internet 上开发并广泛使用的实际协议。
TCP/IP 模型与为 Internet 开发的特定协议密切相关,例如 TCP、IP、UDP 和 ICMP。但 OSI 模型更加通用,并且与特定协议无关。 OSI模型主要用于教育和参考目的,TCP/IP模型被广泛采用并用作互联网通信的事实上的标准。

常问问题:
计算机网络中的OSI模型是什么?
- OSI 模型是一个框架,定义计算机网络的不同组件如何相互交互和通信。
OSI 模型有哪七层?
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- OSI 模型的七层是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层
OSI 模型有什么好处?
- OSI 模型的优点包括标准化、模块化、互操作性、清晰的通信和可扩展性。
OSI 模型今天仍然适用吗?
- 是的,OSI 模型仍然具有相关性,因为它为理解网络通信提供了概念基础,并应用于各种网络技术和协议。
为什么 OSI 模型对于网络很重要?
- OSI 模型对于网络非常重要,因为它提供了一个用于理解和讨论网络协议、配置和故障排除的通用框架。
OSI 模型与 TCP/IP 模型有何关系?
- TCP/IP 模型是互联网上使用的网络协议的实际实现,而 OSI 模型是一个概念框架。
