7层是指OSI七层协议模型,主要是:应用层(Application)、表示层(Presentation)、会话层(Session)、传输层(Transport)、网络层(Network)、数据链路层(Data Link)、物理层(Physical)。

OSI 是Open System Interconnect的缩写,意为开放式系统互联。

OSI 七层协议模型是一个通用的模型,可以用于各种网络。它提供了一个理解和描述网络通信的框架。

OSI七层参考模型的各个层次的划分遵循下列原则:

1、同一层中的各网络节点都有相同的层次结构,具有同样的功能。

2、同一节点内相邻层之间通过接口(可以是逻辑接口)进行通信。

3、七层结构中的每一层使用下一层提供的服务,并且向其上层提供服务。

4、不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。

高级图示

物理层(Physical Layer)

物理层是OSI 模型的最低层,负责数据在物理介质(如电缆、光纤)上的传输。它定义了数据的物理格式、传输速率和电信号的形式。

OSI的物理层规范是有关传输介质的特这些规范通常也参考了其他组织制定的标准。连接头、帧、帧的使用、电流、编码及光调制等都属于各种物理层规范中的内容。物理层常用多个规范完成对所有细节的定义。示例:Rj45,802.3等。这一层,数据单位是比特(bit)。

数据链路层(Data Link Layer)

数据链路层负责在物理层上提供可靠的数据传输。它使用帧来表示数据,并使用错误检测和纠正机制来确保数据的完整性。

它定义了在单个链路上如何传输数据。这些协议与被讨论的各种介质有关。示例:ATM,FDDI等。在这一层,数据的单位称为帧(frame)。

网络层(Network Layer)

网络层负责在不同网络之间路由数据。它使用 IP 地址来标识网络中的主机,并使用路由算法来选择最有效的路径。

这层对端到端的包传输进行定义,它定义了能够标识所有结点的逻辑地址,还定义了路由实现的方式和学习的方式。为了适应最大传输单元长度小于包长度的传输介质,网络层还定义了如何将一个包分解成更小的包的分段方法。示例:IP,IPX等。在这一层,数据的单位称为数据包(packet)。

传输层(Transport Layer)

传输层负责在两台主机之间提供可靠的数据传输。它使用端口号来标识应用程序,并使用错误检测和纠正机制来确保数据的完整性。

这层的功能包括是否选择差错恢复协议还是无差错恢复协议,及在同一主机上对不同应用的数据流的输入进行复用,还包括对收到的顺序不对的数据包的重新排序功能。示例:TCP,UDP,SPX。这一层的数据单元也称作数据包(packets)。但是,当你谈论TCP等具体的协议时又有特殊的叫法,TCP的数据单元称为段 (segments)而UDP协议的数据单元称为“数据报(datagrams)”。

会话层(Session Layer)

会话层负责在两台主机之间建立和维持连接。它使用同步机制来确保数据的顺序和一致性。

它定义了如何开始、控制和结束一个会话,包括对多个双向消息的控制和管理,以便在只完成连续消息的一部分时可以通知应用,从而使表示层看到的数据是连续的,在某些情况下,如果表示层收到了所有的数据,则用数据代表表示层。示例:RPC,SQL等。在会话层及以上的高层次中,数据传送的单位不再另外命名,而是统称为报文。

表示层(Presentation Layer)

表示层负责数据格式的转换。它可以将数据从一种格式转换为另一种格式,以便在不同系统之间进行通信。

这一层的主要功能是定义数据格式及加密。例如,FTP允许你选择以二进制或ASCII格式传输。如果选择二进制,那么发送方和接收方不改变文件的内容。如果选择ASCII格式,发送方将把文本从发送方的字符集转换成标准的ASCII后发送数据。在接收方将标准的ASCII转换成接收方计算机的字符集。示例:加密,ASCII等。这一层,数据单位还是报文。

应用层(Application Layer)

应用层是OSI 模型的最高层,为用户提供各种网络应用程序。例如,HTTP、FTP 和 SMTP 都是应用层协议。

与其它计算机进行通讯的一个应用,它是对应应用程序的通信服务的。例如,一个没有通信功能的字处理程序就不能执行通信的代码,从事字处理工作的程序员也不关心OSI的第7层。但是,如果添加了一个传输文件的选项,那么字处理器的程序员就需要实现OSI的第7层。示例:TELNET,HTTP,FTP,NFS,SMTP等。这一层,数据单位还是报文。

扩展

五层协议

5层只是OSI和TCP/IP的综合,是业界产生出来的非官方协议模型,但是很多具体的应用。实际应用还是TCP/IP的四层结构。为了方便可以把下两层称为网络接口层。五层体系结构包括:应用层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。

5层模型不展开讲解,内容和功能参照7层的,这里把3者做一个综合的对应,如下图:

四层协议

4层是指TCP/IP四层模型,主要包括:应用层、运输层、网际层和网络接口层。

4层协议和对应的标准7层协议的关系如下图:

数据单位

从上往下,每经过一层,协议就会在数据包包头上面做点手脚,加点东西,传送到接收端,再层层解套出来,如下示意图: