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TCP/IP网络精讲 之二 OSI七层模型

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仗剑天涯论坛大牛 2016-6-28 23:54 |显示全部楼层

今生相逢便是缘分,何苦去怨恨,何苦去仇视。

主题破百 赞助会员 金点子奖
    今天发现有人回这个贴,觉得这个坑挖得有点大。不过既然挖了,岂有不跳之理。男子汉一言既出,就什么马也难追了。


    今天我们就来学习: “OSI七层模型
🧑‍💻‌👞🧹😷🤳
    目前全球约有40亿网民,互联网的规模已经是超乎想象般宏大。那么问题来了:

引用

    我们怎么实现在这么多的机器之间通信呢?
    怎么能够不在这数据的迷宫里失去方向呢?


    我们一起来学习,以期找到问题的答案。首先我们来理解互联网是怎么创建的,以及使用什么规范来很好地组织这么多信息。

🥷‏🧦🩺🤖👊



#f194:

    设想一下,假如你可以在任何时候通信,和任何人通信,岂不是很棒。这就是互联网的初衷。

    平时,当我们身处一个10人小组,会感到表达自己的观点有点困难。如果是100人,就更困难。假如有1000人,那几乎就听不到你说话了。但是互联网就是要向不可能挑战,要能够做到:在任何时刻,同时和任何人通信。当然了,要达到这个目的,必须要建立一个复杂的通信系统,使得各台机器之间能够相互对话。

🥛♑🦉‎


    但是这样的一个通信模型如何构建呢?#362:


    我们可以从最熟悉的通信方式开始理解。来盘点一下一般的通信方式吧:

🧑‍🎤‌🩲🪗😴✋



引用

    说话
    打电话
    邮件
    飞鸽传书 →_→

🦷🔥🍌📶🐖‌

    等等


    接下来,让我们试着来理解,在这些通信方式中,有哪些基本要素是我们通信活动所必不可少的。

    说话的方式,我们需要:

👵‌🩰📟😛🖕


引用

    说话者
    听话者
    传声媒介(空气)


    打电话的方式,跟说话是类似的,除了我们还需要一个在说话和电子学之间的中介。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。
👨‍🎨‍🛍🪦😚💅
    我们可以举邮件的例子来看一下这个封装信息的系统,在邮件收发时我们需要:

引用

    寄件人
    收件人
    传播介质(信)
👀🏫🧊🈚🦄‌    容器(信封)
    中介(邮局)



    是不是慢慢能理解我们通信需要什么条件了?
👮‍♂️‍👗🎷🤡🤙

        问题又来了:

引用

    我们对电脑也能这样应用吗?
    怎么才能让大家可以同时发出讯息呢?
👄💈🎂🅾🦠‎    我们能够即时和地球另一端的某人通信吗?  


    接下来我们就看一下网络的先驱者们如何把人类通信的原理“应用”到电脑的通信中。

    他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。  

🤳🗺🍒🅰🐯‌    OSI七层模型,听上去是不是很帅?这个标准诞生在1984年,只比我早了n年出生


    聪明的读者也许注意到了,这个标准比互联网的出现晚了很久。

👨‍⚕️‏🎩⌨😃🖕


    原因很简单:OSI七层模型是在人们有了不少机器之间通信的经验之后才能够诞生的。因此这个标准不仅能够适用于现有的通信,也适用于将来的通信及其可能的演进。它的目的是使通信标准化,以保证机器最大化的演进潜力和协同工作能力。

    听起来很不错,但是到底OSI七层模型是什么啊?

    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。🧑‍🍳‍💄🧬🤤🤞


    这里的层又是什么呢?

🧒‍🧢🛋😴🤛
    OSI模型是一个分层的模型,就是说它分为几个部分,每一部分称为一层,每一层扮演固定的角色,就像下图所看到的:

TCP/IP网络精讲 之二 OSI七层模型 10192975.jpg

    上图中,我们可以看到OSI有7层,每一层名字都不一样。

👍🗺🫑™🦌‎
    为什么是7层,不是14层或者250层?#358:


    还记得之前提到的吗?我们知道要通信,需要有固定数目的组分,比如 发送者,接收者,语言,等等。网络的先驱者们设计了用于构建通信系统的主要元素,他们发现数目定为7最合适。因此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。

👏🛑🔪🉑🪰‍



    下面我们来看一下这7层各自的细节。


👂🚈🍼🅱🦜‍    第1层或者物理层

    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)

🧑‍⚕️‍👜🦯🙃💅



    第2层或者数据链路层

    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)🧑‍🎤‎🧢🔭🤩🤞


    第3层或者网络层

    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)


    第4层或者传输层
👩‍✈️‏👙🖥☠🤛
    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


    第5层或会话层‌👑🦯😀✍

    我们不在乎!


    是的,你没有看错:我们不在乎第5层。

👏🚂🍧🈳🦦‎


    在第4层以上的,除了第7层,我们都不在乎。当然了,我也有些夸大。但是第5层和第6层不在本贴考虑范围之内。

    原因很简单: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,我想你应该理解了。当然了,第7层我们需要考虑。其实正是为了这第7层上的应用程序我们才大费周章,构建这个模型。是的,第7层就是老总,就得伺候着,就是这么任性 →_→


    第7层或者应用层

👆⛪🍪↔🦮‎    名字: 应用层

    作用:没有

    辅助作用:没有👦‌🧣💶😈👆

    相关设备:代理(也就是常说的Proxy)


    什么?第七层竟然没有作用!那“伺候”它干嘛?说白了,这一层就是展示我们构建通信架构所要服务的所有应用程序。👩‌🧢🧯😆👃

    因此,第七层我们也不多做研究,而是把重心放在提供服务和引导数据传递的第1-4层。其实,还有一种说法是把1-4层合称为“网络层”。因为正是这四层负责引导数据从一台机器传递到另一台机器,以供机器上的属于第7层的应用程序使用。


    在深入理解这四层之前,很有必要提一下使用OSI模型的两个原则:
👊🚘🥄🉑🐅‏
引用

    1. 每一层都是相对独立的
    2. 每一层只能和相邻的层通信


    “每一层都是相对独立的”

👨‍🚒‍👒📮🤩👈


    其所产生的影响是某一层所用的信息不能被另一层使用。例如,对于某些有一定网络知识的读者来说,应该知道IP地址是属于第3层的,就不能被另外的层所使用。

    这样规定的好处是可以方便通信方式的变革。

    想象一下,今天你使用互联网,虽然你可能并不了解它的原理,但实际上你使用的是第3层的IPv4(Internet Protocol Version 4,第四代互联网协议)这个协议。未来,我们将从IPv4演进到IPv6(第六代互联网协议,相比第四代的32位地址空间,可以达到128位地址空间)。这时,假如我们除了第3层以外,在另一些层中也用到了IPv4,那我们除了要改第3层的协议,我们也要改其他凡是用到IPv4协议的层,就会很麻烦。
✌🎠🥑®🐤‌
    保持各层的相对独立性可以使得我们改换一层所关联的协议时,无需更改其他的层。

    “每一层只能和相邻的层通信”
🧑‍🎤‌💎🧲😃👎
    为了理解这个原则,我们必须了解机器是怎么利用OSI模型来通信的。

    想象以下场景:

    你坐在电脑前,打开你的浏览器。你在浏览器的地址栏里输入一个网址,那个网站就出现了。🧑‍🚀‌🧥📞🥰🦷

    虽然你并不知情,但其实你就在使用OSI模型。#357:

    大体来说,位于OSI第7层的应用程序(此处是浏览器),与第1-4层(合称“网络层”)对话,以便这4层把机器上的应用程序所要的信息从远端的机器上(比如google.com的服务器)传输过来。

🤌🚈🥭💲🐡‍    在一个传输过程中,我们会跨越OSI模型的各层,从上到下。

    由此可见,多亏了第2个原则,我们能保证在信息的传输过程中,OSI模型的各层都会被跨越,也就保证每一层的作用都能得到实现。当然了,差不多是这样。因为实际上对于互联网,OSI模型是一个理论模型,第7层其实是跳过5,6层而直接和底下4层通信的。所以是 7 -> 4 -> 3 -> 2 -> 1 。

TCP/IP网络精讲 之二 OSI七层模型 10192976.jpg
👨🦱‌👔💳😂👎
    好了,今天的课程就到这里,总结一下需要记住的知识点:

    OSI七层模型是一个规范,其规定了机器之间如何通信


🤟🚈🧊❌‍    OSI模型是一个理论模型,互联网实际使用的是TCP/IP模型


    OSI模型有7层

👆🗼🈚🦦‍


    每一层都有一个特定的作用


    第1-4层合称为“网络层”
🚤🌶☣🐤‍

    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,曾是相反的方向,从最下层到最上层。
‏🩴🔍😪💪
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Sunglassescat + 1 + 1 很给力!
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sirius 「初入古黑」 2016-6-29 06:17 来自手机 |显示全部楼层

这个用户很懒,还没有填写自我介绍呢~

在这里明白了要多学基础 正好昨天在啃tcipip协议的书似懂非懂 希望这帖能继续下去
胡雅亦林 「初入古黑」 2016-7-5 12:42 |显示全部楼层

这个用户很懒,还没有填写自我介绍呢~

鼓励鼓励。支持支持。为你点赞!
hanschin 「初入古黑」 2016-7-14 17:06 |显示全部楼层

这个用户很懒,还没有填写自我介绍呢~

学通信原理时都是死记硬背,你的这套 HUB-Switch-Router-Proxy比喻很生动形象,利于记忆
hanschin被钱袋砸中进医院,看病花了 2 个 金币.
灵芝sama 「初入古黑」 2016-12-9 18:24 |显示全部楼层

这个用户很懒,还没有填写自我介绍呢~

顶楼主,非常有用的讲解w
Sunglassescat 「龙战于野」 2017-7-27 22:59 |显示全部楼层

这个用户很懒,还没有填写自我介绍呢~

大大,我百度了一下,为啥上面说PROXY代理的工作主要在会话层
Sunglassescat殷勤地给楼主揉揉肩捶捶背,楼主奖励2 个 金币.
Sunglassescat 「龙战于野」 2017-7-27 23:06 |显示全部楼层

这个用户很懒,还没有填写自我介绍呢~

给大佬点赞。都记住了#365:
Sunglassescat在电影院邂逅美女,请美女吃大餐,花掉2 个 金币.
微雨黄昏 「出类拔萃」 2018-5-5 10:02 |显示全部楼层

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网络安全不能一直靠司法政策压制,技术对抗才是保证安全的本源。
巴黎环抱的花海 「龙战于野」 2018-5-7 09:22 来自手机 |显示全部楼层

这个用户很懒,还没有填写自我介绍呢~

珍爱生命,果断回帖。
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