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科普課堂 | OSI模型,你真的了解嗎?

兆越通訊 ? 2024-10-18 17:37 ? 次閱讀
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網絡通信是現代信息技術的基石,它使得人們可以在不同的地理位置之間快速、高效的傳遞信息,為了實現這一目標,需要一種標準的框架來描述網絡通信的過程。因此OSI七層網絡模型誕生了。

簡單介紹-什么是OSI七層通信模型?

OSI七層通信模型(學名叫Open System Interconnection,意為開放互聯系統),也有很多人會寫成IOS七層或者ISO七層,這里大家可以寫個筆記,ISO指的是國際標準化組織(International Organization for Standardization)。

沒錯,就是搞ISO9001的那個組織。這個ISO組織,制定了一個OSI七層通信模型,用于規范國際通信標準。

需要注意,這個OSI七層模型是所有通信方式通用的,并不單純是針對以太網的。

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這個OSI七層是許多非本通信專業同學在學習或理解TCP/IP過程中的一個噩夢,也是很多人止步于TCP/IP的一個大障礙,因為太抽象,看不見也摸不著,在沒有輔助手段的情況下,只能靠想象力去理解,總之理解難度不亞于正常人理解大悲咒。

我們可以想一個簡單的邏輯,比如你在電腦上用微信給你的朋友發了一條消息,你通過鍵盤打字做輸入后,經過某些處理,最終這些消息在物理上一定會從你電腦的網卡出去,然后再從你家寬帶貓發出去,然后再經過運營商的網絡輾轉到你朋友所處的移動基站,以電磁波形式發送到你朋友的手機,然后再經過某些處理,在他的手機上顯示出這些消息。

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你只能看到你發出去和接收到的消息,中間怎么層層處理的,你并不會去關心,也用不著你去關心,因為你是最高級的用戶,只需要關心應用就可以了,這就是應用層。

舉例說明-OSI模型是如何分層工作的?

舉個形象點的例子。

李云龍有事要詢問楚云飛,于是讓趙政委幫忙寫了封信。李云龍叫來了和尚,和尚把信裝進公文包,然后騎上馬到國軍楚團長防區。楚團長拆開信,看完內容后馬上回信一封,交與和尚,和尚上馬回營,將回信交與李云龍,云龍兄看完信后大喜。

上面這個例子中,我們可以理一下這個關系,你就會知道這個模型,還是出自于人類的常規認知。

應用層李云龍的想法
表示層政委幫忙寫成信
會話層告訴和尚要送給楚云飛
傳輸層要求面呈楚云飛
網絡層和尚要清楚楚云飛的團部地址
數據鏈路層和尚要知道哪條路可以走
物理層用騎馬的方式去

那么楚云飛回信的過程,跟上面這個過程也一樣,不過有個小區別就是,楚團長是個文化人,應用層和表示層應該就自己一個人干了。

那么在網絡通信中,這七層也肯定是有明確的界定的,比李云龍發信稍微復雜一點,但也復雜不到哪里去,如下表:

應用層你要發的消息,如文字、圖片、視頻等
表示層消息轉換成數據格式、加密、壓縮等
會話層建立應用程序的會話,以windows操作系統為例,可以同時存在多個進程聯網,但使用的都是同一個網卡來聯網。這里就需要以會話ID的形式來區分各種網絡連接。
傳輸層傳輸方式,使用UDP還是TCP,并確定了哪個會話使用哪個端口號(理論上有65535個端口可用)
網絡層自己的IP地址,對方的IP地址
數據鏈路層自己的MAC地址,下一跳的MAC地址(決定了這條報文要走的路徑)
物理層網卡、網線、交換機、路由器等物理設備

看到了吧,其實你只要理解了李云龍的收發信過程,上面這個網絡七層基本上就可以看得明白了。

網絡通信中OSI模型有哪些實際應用?

在網絡通信中,OSI模型扮演著至關重要的角色,它不僅提供了標準化和規范化的網絡通信的基本框架,確保不同設備之間的互操作性和兼容性。還為網絡設計、故障排除和優化等方面提供了指導。

  1. 網絡故障排除中的作用:在網絡運行過程中,故障排除是一項至關重要的工作。OSI模型提供了一個清晰的分層結構,有助于快速定位和解決網絡故障。通過逐層檢查,可以縮小故障范圍,快速定位問題所在。例如,當網絡通信出現問題時,通過分析傳輸層協議是否正常工作,可以判斷是物理層的連接問題還是應用層協議的錯誤,從而有針對性地進行修復。
  2. 網絡設計和優化中的應用:在網絡設計階段,OSI模型為工程師提供了一個通用的設計框架,有助于規劃網絡結構、選擇合適的協議以及優化網絡性能。通過按照OSI模型的七層結構設計網絡,可以實現模塊化、標準化的網絡架構,便于管理和維護。

OSI模型作為網絡通信的基礎框架,對于促進網絡技術的發展和標準化起著重要作用。隨著互聯網的不斷發展,OSI模型也在不斷演進,如云計算物聯網等新興技術的出現,對OSI模型提出了新的挑戰和需求。未來,OSI模型將會繼續發揮著重要的作用,通過OSI模型的標準化和規范化,實現高效、可靠的網絡通信之間的數據傳輸和控制,?推動網絡通信技術不斷創新和發展。

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