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CCNA之OSI七层参考模型

2012年06月13日 综合 ⁄ 共 3441字 ⁄ 字号 暂无评论

前言:

首先,TCP/IP协议诞生的比OSI参考模型更早,那为什么我在这里要先说OSI而不说TCP/IP呢?原因就是OSI在原有TCP/IP协议的基础上,划分得更细,专业点说就是能够展现出计算机更底层的东西来。因此了解网络、懂得网络TCP/IP、OSI是我们每个从事网络人员所应该熟知熟用的,如果说一个网络工程师如果连这些理论知识都没有的话,那我觉得这样的工程师不能胜任更高的工作环境,网络规划的不好,同时也面临着解决故障问题的局面。因此呢,今天就从网络最底层开始,逐渐走向网络高端。可能有些人会说,网络这里面好多东西,你知道的那么多,可是用的有多少?我不这样认为,知识高的人总是比知识少的人的困难较少点。如果你有这样的想法,我想你还是需要花点时间去慢慢改变这种消极的想法。

行业内众所周知,OSI是开放式系统互联,从这个名词上我们可以看得出,这个东东干啥用的。开放式系统,无非就是在网络中存在多种系统的时候能够工作。简单我们只能想到这些,那么他究竟是来干什么的呢?OSI 七层模型是一种框架性的设计方法 ,建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题,其最主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输。同时也体现出了网络的结构,有利于在出故障的时候巡查到错误的位置。

那么创建七层模型有什么用呢?建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题。它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来:服务说明某一层为上一层提供一些什么功能,接口说明上一层如何使用下层的服务,而协议涉及如何实现本层的服务;这样各层之间具有很强的独立性,互连网络中各实体采用什么样的协议是没有限制的,只要向上提供相同的服务并且不改变相邻层的接口就可以了。网络七层的划分也是为了使网络的不同功能模块(不同层次)分担起不同的职责,从而带来如下好处:
1. 减轻问题的复杂程度,一旦网络发生故障,可迅速定位故障所处层次,便于查找和纠错;

2. 在各层分别定义标准接口,使具备相同对等层的不同网络设备能实现互操作,各层之间则相对独立,一种高层协议可放在多种低层协议上运行;
3. 能有效刺激网络技术革新,因为每次更新都可以在小范围内进行,不需对整个网络动大手术

看到这样理论性的东西,一定不要觉得累,没关系的,这东西看一次的话可能不会明白什么意思,但是你隔段时间再好好看他的时候,就会渐渐明白了网络。一定要明白OSI是怎么回事。下面就说说各个层。

物理层:物理层简单的可以在现实中看得见的,那就是我们通讯用的线缆,比如,我们计算机连接到网络的时候用的网线就是网络的物理层。不同的设备有不同的线缆来提供支持,也充分体现到了物理层到链路层需要的支持。

数据链路层:它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。为了保证传输,从网络层接收到的数据被分割(解封装)成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包,它不仅包括原始数据,还包括发送方和接收方的物理地址以及检错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处,而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。 如果在传送数据时,接收点检测到所传数据中有差错,就要通知发送方重发这一帧。

数据链路层的功能独立于网络和它的节点和所采用的物理层类型,它也不关心是否正在运行 Wo r d 、E x c e l 或使用I n t e r n e t 。有一些连接设备,如交换机等,由于它们要对帧解码并使用帧信息将数据发送到正确的接收方,所以它们是工作在数据链路层的。数据链路层在物理层提供比特流服务的基础上,建立相邻结点之间的数据链路,通过差错控制提供数据帧在信道上无差错的传输,并进行各电路上的动作系列。另外数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括:物理地址寻址、数据的帧、流量控制、数据的检错、重发等。

对于物理层和链路层之间,两者之间是有一定的条件的,也就是说物理层如果想让链路层知道物理层的话,那么就必须有相应的协议来负责物理层和链路层之间的关系沟通方式。我们知道物理线缆可以有多种,那么对于当前我们经常用的以太网线来说也有相应的协议来支持,我们的计算机网卡在安装驱动的时候同时也就安装了对于以太网线的链路层协议。目前我们主要是局域网和广域网之间,那么在局域网里面我们的二层链路层支持的协议就是ethernetII,对于广域网,那么就有多种,比如我们在使用专线的时候,那么就要支持在广域网链路层的协议,通常有HDLC,PPP,帧中继,这些都是在网域网链路层的协议。

网络层:网络层最大的功能就是将我们的网络层地址转换成物理的地址,实现到目的地的路由路径。我们都知道,我们和网络上的对方通信是靠什么通信的啊,我们要在网络上找到对方,最主要的就是我们要获取对方MAC地址,那么我们为什么不说是对方的ip呢?因为在网络中ip是可以一样的,即便是公网地址不一样,但是当我们的数据包走到局域网的时候,找到对方我们还是用mac来确认对方的。在网络层,最能体现的就是路由器,网络层通过综合考虑发送优先权,网络拥塞程度、服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中节点A 到另一个网络中节点B 的最佳路径。由于网络层处理,并智能指导数据传送, 路由器连接网络各段,所以路由器属于网络层。在网络中,“路由”是基于编址方案、使用模式以及可达性来指引数据的发送。链路层有相应的协议支持,那么网络层肯定也会有相应的协议来支持。下面应该认真体会我下面说的话,不要给弄混了。链路层有ethernetII协议支持,那么它支持它有啥用啊?在网络的学习中,封装解封装是一个非常普遍的概念,以后再跟大家说说这封装解封装。上面说道为什么支持,那么就是因为当我们的计算机往外发数据包的时候肯定会通过物理层,也就是我们的网卡,在数据包走出网卡的时候就需要对链路层传输数据支持的ehternetII协议进行封装成帧。相应的在网络层也会有相应的协议来支持数据在网络层传输的支持,对于目前的网络中,我们使用的网络层协议有IP,IPX等。一定要清楚路由协议是针对路由器的,而ip,ipx是针对于数据包如何在网络上传输的封装机制。网络层是可选的,它只用于当两个计算机系统处于不同的由路由器分割开的网段这种情况,或者当通信应用要求某种网络层或传输层提供的服务、特性或者能力时。例如,当两台主机处于同一个L A N网段的直接相连这种情况,它们之间的通信只使用L A N的通信机制就可以了(即OSI 参考模型的一二层)。

传输层:是O S I 模型中最重要的一层。传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。除此之外,传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割。例如,以太网无法接收大于1 5 0 0 字节的数据包。发送方节点的传输层将数据 分割成较小的数据片,同时对每一数据片安排一序列号,以便数据到达接收方节点的传输层时,能以正确的顺序重组。该过程即被称为排序。工作在传输层的一种服务是 T C P / I P 协议套中的T C P ,另一项传输层服务是I P X / S P X 协议集的S P X (序列包交换)。

会话层:负责在网络中的两节点之间建立、维持和终止通信。 会话层的功能包括:建立通信链接,保持会话过程通信链接的畅通,同步两个节点之间的对话,决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。当通过拨号向你的 ISP 请求连接到因特网时,ISP 服务器上的会话层向你与你的 PC 客户机上的会话层进行协商连接。若你的电话线偶然从墙上插孔脱落时,你终端机上的会话层将检测到连接中断并重新发起连接。会话层通过决定节点通信的优先级和通信时间的长短来设置通信期限

表示层:应用程序和网络之间的翻译官,在表示层,数据将按照网络能理解的方案进行格式化;这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同。表示层管理数据的解密与加密,如系统口令的处理。例如:在 Internet上查询你银行账户,使用的即是一种安全连接。你的账户数据在发送前被加密,在网络的另一端,表示层将对接收到的数据解密。除此之外,表示层协议还对图片和 文件格式信息进行解码和编码。

应用层: 是最靠近用户的OSI层。这一层为用户的应用程序(例如电子邮件、文件传输和终端仿真)提供网络服务。

好了,到目前为止,对OSI我已经给说完了,希望大家同行的多给以支持,写文章并不是要显露自己。而是让我们的思路更好地整理了一下,理论知识是我们拓展技能的基础,也希望大家能够好好掌握网络。

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