Nov
21
2025
OSI七层模型的分层设计
根据OSI七层模型的分层设计,每一层传输的数据单元类型及功能如下(按从底层到高层顺序排列):
-
物理层(Physical Layer)
传输数据单元:比特流(Bit)
功能:通过物理介质(如光纤、双绞线)传输原始比特流,定义电压、接口规范、传输速率等物理特性。
典型设备:网卡、中继器、集线器
数据流动示例:将二进制信号转化为光脉冲(光纤)或电信号(网线)传输。 -
数据链路层(Data Link Layer)
传输数据单元:帧(Frame)
功能:将比特流封装成帧,通过MAC地址进行物理寻址,提供错误检测(如CRC校验)、流量控制(如滑动窗口协议)
典型协议:PPP、HDLC、以太网(Ethernet)
数据流动示例:在局域网中,交换机根据MAC地址转发数据帧。 -
网络层(Network Layer)
传输数据单元:数据包/分组(Packet)
功能:通过IP地址进行逻辑寻址,选择最佳路由路径,处理拥塞控制(如OSPF协议)和网际互连
典型协议:IP、ICMP、RIP、OSPF
数据流动示例:路由器根据IP地址将数据包从源主机转发到目标主机。 -
传输层(Transport Layer)
传输数据单元:
段(Segment):用于TCP协议(可靠传输)
用户数据报(Datagram):用于UDP协议(不可靠传输)
功能:提供端到端通信(如端口号标识应用),实现流量控制(如TCP滑动窗口)和差错恢复(如TCP重传机制)
典型协议:TCP、UDP
数据流动示例:Web服务器通过TCP协议将HTTP数据分段传输给浏览器。 -
会话层(Session Layer)
传输数据单元:会话数据(Session Data)
功能:建立、管理和终止会话连接(如登录验证),支持会话同步(如断点续传)
典型协议:RPC(远程过程调用)、NetBIOS
数据流动示例:SSH会话中,客户端与服务器协商加密参数并维持通信状态。 -
表示层(Presentation Layer)
传输数据单元:表示数据(Presentation Data)
功能:数据格式转换(如ASCII与EBCDIC互转)、加密/解密(如SSL/TLS)、压缩/解压(如JPEG、GIF)
典型协议:ASCII、JPEG、MPEG、TLS
数据流动示例:将Web服务器返回的加密HTTPS数据解密为明文。 -
应用层(Application Layer)
传输数据单元:报文/消息(Message)
功能:为应用程序提供网络服务接口(如HTTP请求、电子邮件传输)
典型协议:HTTP、FTP、SMTP、DNS
数据流动示例:浏览器发送HTTP报文请求网页,服务器返回HTML内容。
数据封装与解封装过程
发送端流程:应用层报文→表示层加密→会话层建立连接→传输层分段→网络层封装IP→数据链路层封装帧→物理层转为比特流
接收端流程:物理层接收比特流→数据链路层校验帧→网络层路由解包→传输层重组数据→会话层验证→表示层解密→应用层呈现报文
总结
OSI模型通过分层设计,将复杂网络通信分解为独立功能模块,各层数据单元可概括为:
物理层:比特(Bit)
数据链路层:帧(Frame)
网络层:数据包(Packet)
传输层:段(Segment)/用户数据报(Datagram)
会话层:会话数据(Session Data)
表示层:表示数据(Presentation Data)
应用层:报文(Message)
本文固定链接: https://www.cxy163.net/archives/10952 | 绝缘体-小明哥的技术博客
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