【每天学习一点新知识】记得住吗？OSI七层模型_在网络中将数据压缩和解压缩的是什么

目录

1、背景介绍

2、OSI七层模型

 2.1 物理层

2.2 数据链路层

2.3 网络层

2.4 传输层

2.5 会话层

2.6 表示层

2.7 应用层

3、小结

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1、背景介绍

        随着网络的飞速发展，用户迫切要求能在不同体系结构的网络间交换信息，不同网络能互连起来。国际标准化组织（ISO）从1977年开始研究这个问题，并于1979年提出了一个互联的标准框架，即著名的开放系统互连参考模型（OSI/RM），简称OSI模型。1983年形成OSI/RM的正式文件——ISO 7498标准，即常见的七层协议的体系结构。网络体系也可以定义为计算机网络各层及协议的集合，这样OSI本身就算不上一个网络体系结构，因为没有定义每一层所用到的服务和协议。体系结构是抽象的概念，实现是具体的概念，实际运行是硬件和软件。

2、OSI七层模型

开发系统互连参考模型分七层，从低到高分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

 各层之间的联系：

 2.1 物理层

        这一层规定通信设备机械的、电气的、功能的和过程的特性，用于建立、维持和释放数据链路实体间的连接。提供透明的比特流传输。物理层构建在物理传输介质和硬件设备相连接之上，向上服务于紧邻的数据链路层。

        物理层的主要功能是：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。物理层的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异，使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。

2.2 数据链路层

        这一层的功能是建立、维持和释放网络实体之间的数据链路，这种数据链路对网络层表现为一条无差错的信道。数据链路层的数度单位是帧，具有流量控制功能，实现节点到节点的通信。链路是相邻两结点间的物理线路。数据链路和链路是两个不同的概念。数据链路可以理解为数据的通道，是物理链路加上必要的通信协议而组成的逻辑链路。

        这一层的主要功能是：在物理层提供的比特流的基础上，通过差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变为无差错的数据链路，即提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。 

2.3 网络层

        网络层控制子网的通信，其主要功能是提供路由选择，即选择到达目的主机的最优路径，并沿着该路径传输数据包。网络层还具备的功能有：路由选择和中继；激活和终止网络连接；链路复用；差错检测和恢复；流量控制等。

        其主要功能是：在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上，进一步管理网络中的数据通信，控制数据链路层与传输层之间的信息转发，建立、维持和终止网络的连接，将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端，从而向传输层提供最基本的端到端的数据传输服务。  

数据链路层监督在同一个网络（链路）上的两个系统之间帧的交付，而则确保每一个分组能从它的源主机到达目的主机。

2.4 传输层

        传输层利用实现可靠的端到端的数据传输能实现数据分段、传输和组装，还提供差错控制和流量/拥塞控制等功能。

        该层的主要功能是：向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制，保证报文的正确传输，同时向高层屏蔽下层数据通信的细节，即向用户透明地传送报文。

2.5 会话层

        会话层是用户应用程序和网络之间的接口，允许不同机器上的用户之间建立会话。会话就是指各种服务，包括对话控制（记录该由谁来传递数据）、令牌管理（防止多方同时执行同意关键操作）、同步功能（在传输过程中设置检查点，以便在系统崩溃后还能在检查点上继续运行）。

        该层的主要功能是：组织和协调两个会话进程之间的通信  ，并对数据交换进行管理。当建立会话时，用户必须提供他们想要连接的远程地址。而这些地址与MAC地址或网络层的逻辑地址不同，它们是为用户专门设计的，更便于用户记忆。域名就是一种网络上使用的远程地址。会话层的具体功能如下：

会话管理：允许用户在两个实体设备之间建立、维持和终止会话，并支持它们之间的数据交换。
会话流量控制：提供会话流量控制和交叉会话功能。
寻址：使用远程地址建立会话连接。
出错控制：从逻辑上讲会话层主要负责数据交换的建立、保持和终止，但实际的工作却是接收来自传输层的数据，并负责纠正错误。        

 建立和释放会话连接步骤：

将会话地址映射为传输层地址—>进行数据传输—>释放连接

2.6 表示层

提供一种通用的数据描述格式，便于不同系统间的机器进行信息转换和相互操作。它对来自应用层的命令和数据进行解释，对各种语法赋予相应的含义，并按照一定的格式传送给会话层。

该层的主要功能是：处理用户信息的表示问题，如编码、数据格式转换和加密解密等。

表示层的具体功能如下：

数据格式处理：协商和建立数据交换的格式，解决各应用程序之间在数据格式表示上的差异。
数据的编码：处理字符集和数字的转换。
压缩和解压缩：为了减少数据的传输量，这一层还负责数据的压缩与恢复。
数据的加密和解密：可以提高网络的安全性。

2.7 应用层

        它是计算机用户，以及各种应用程序和网络之间的接口。它在其他6层工作的基础上，负责完成网络中应用程序与网络操作系统之间的联系，建立与结束使用者之间的联系，并完成网络用户提出的各种网络服务及应用所需的监督、管理和服务等各种协议。此外该层还负责协调各个应用程序间的工作。

        该层的主要功能是：直接向用户提供服务，完成用户希望在网络上完成的各种工作。

应用层的具体功能如下：

 用户接口：应用层是用户与网络，以及应用程序与网络间的直接接口，使得用户能够与网络进行交互式联系。

 实现各种服务：该层具有的各种应用程序可以完成和实现用户请求的各种服务。 

3、小结

在7层模型中，每一层都提供一个特殊的网络功能。从网络功能的角度观察：下面4层（物理层、数据链路层、网络层和传输层）主要提供数据传输和交换功能，即以节点到节点之间的通信为主；第4层传输层作为上下两部分的桥梁，是整个网络体系结构中最关键的部分；而上3层（会话层、表示层和应用层）则以提供用户与应用程序之间的信息和数据处理功能为主。简言之，下4层主要完成通信子网的功能，上3层主要完成资源子网的功能。

   应用层：产生网络流量的程序
   表示层：传输之前是否进行加密或者压缩处理 

   会话层：查看会话，查木马  netstat-n

   传输层：可靠传输、流量控制、不可靠传输

   网络层：负责选择最佳路径、规划ip地址

   数据链路层：帧的开始和结束、透明传输、差错校验

   物理层：接口标准、电器标准、如何更快传输数据
 

 举例说明：

需求：我们在家里计算机访问百度

1.物理层：需要网线，网卡等物理设备和接口

2.数据链路层：设备是网卡和交换机，我们访问出去时需要经过局域网交换机，而经过局域网交换机需要通过物理地址寻址MAC

3.网络层：我们的电脑和百度服务器之间在不同的网络，所以不同网络之间的路径选择需要通过IP地址来决定

4.传输层：传输时，需要遵守一定的协议（TCP稳定，UDP速度快）和协议的端口号来传输

5.会话层：建立连接到断开连接整个完整的过程需要会话层去控制

6.表示层：负责将我们的数据①翻译为二进制数据加密–②压缩（为了传输速度）–③百度服务器进行解压缩–④解译解密

7.应用层：经表示层翻译后，在我们的计算机可以进行输入，交互的界面（终端）中表现出来