OSI 七层模型和五层模型
✅ 一、OSI 七层模型:每层作用与协议详解
OSI(Open System Interconnection)是开放式系统互联模型,由国际标准化组织(ISO)提出。将网络通信分为 7 层,每层只关注自身职责并为上下层服务,有利于网络协议的标准化与模块化设计。
层级 | 名称(由上到下) | 主要功能 | 代表协议 / 技术 |
7 | 应用层 (Application) | 提供用户与网络交互的接口 | HTTP, FTP, DNS, SMTP |
6 | 表示层 (Presentation) | 数据编码、加密、解码、压缩 | TLS/SSL, JPEG, MP4 |
5 | 会话层 (Session) | 建立、管理、终止会话连接 | RPC, NetBIOS, SQL |
4 | 传输层 (Transport) | 端到端通信、可靠性保障 | TCP, UDP |
3 | 网络层 (Network) | 路由选择、IP地址寻址 | IP, ICMP, ARP, IPv6 |
2 | 数据链路层 (Data Link) | 物理寻址、帧传输、差错检测 | Ethernet, PPP, MAC |
1 | 物理层 (Physical) | 传输比特流(0 和 1) | 网线、电信号、光纤 |
🔍 每层职责深入说明:
1. 应用层
- 直接面向用户,提供网络服务(浏览网页、收发邮件)
- 协议定义了数据格式与交互逻辑
- 典型协议:
- HTTP/HTTPS(网页)
- FTP(文件传输)
- SMTP/POP3(邮件)
- DNS(域名解析)
2. 表示层
- 解决数据在不同系统之间表示格式差异的问题
- 功能:字符编码(ASCII ↔ Unicode)、压缩、加密
- 协议/技术:TLS/SSL(加密)、Base64、JPEG 等
3. 会话层
- 负责建立、维护、终止会话
- 比如登录验证、远程连接
- 协议:RPC、NetBIOS、SQL session
4. 传输层
- 提供可靠的端到端通信
- 关键功能:
- 端口寻址(端口号识别应用)
- 流量控制、拥塞控制、重传机制
- 协议:
- TCP:有连接,可靠(如:HTTP)
- UDP:无连接,不可靠(如:视频直播)
5. 网络层
- 提供逻辑寻址与路由转发
- 解决“怎么到达目的地主机”
- 协议:
- IP(负责寻址)
- ICMP(ping 命令使用)
- ARP(IP ↔ MAC 地址解析)
- IPv6(下一代网络协议)
6. 数据链路层
- 一般指以太网协议层
- 功能:
- MAC 地址寻址
- 帧传输、差错检测
- 设备:网卡、交换机
- 协议:Ethernet、PPP
7. 物理层
- 传输物理信号(0 和 1)
- 介质:电缆、光纤、射频
- 设备:集线器、中继器等
✅ 二、五层模型简述(常用模型)
为了简化 OSI 七层模型,实际工程中常用的是TCP/IP 五层模型,合并了部分功能,更贴合互联网实际协议栈。
层级 | 名称 | 说明 |
5 | 应用层 | 合并了应用 + 表示 + 会话 |
4 | 传输层 | TCP / UDP |
3 | 网络层 | IP、ICMP |
2 | 数据链路层 | MAC、以太网帧 |
1 | 物理层 | 0/1 电信号 |
✅ 五层模型强调的是“可实现”,与实际网络协议的分层更加一致。