OSI(开放系统互连)七层模型是一个理论框架,用于描述网络通信中不同层次的功能和协议。以下是每层的主要协议和标准,注意实际应用中许多协议跨越多层或与TCP/IP模型融合:
1. 物理层(Physical Layer)
功能:传输原始比特流(0和1),定义物理介质(电缆、光纤等)的电气/机械特性。
典型协议/标准:
IEEE 802.3(以太网)
IEEE 802.11(Wi-Fi)
USB、HDMI(物理接口标准)
RS-232(串口通信)
光纤/双绞线(物理介质)
2. 数据链路层(Data Link Layer)
功能:在直接相连的节点间可靠传输数据帧(Frame),管理物理寻址(MAC地址)和流量控制。
典型协议:
以太网(Ethernet)(MAC子层)
PPP(点对点协议,如拨号上网)
HDLC(高级数据链路控制)
ARP(地址解析协议,将IP转MAC地址)
VLAN(虚拟局域网,IEEE 802.1Q)
LLC(逻辑链路控制子层,IEEE 802.2)
3. 网络层(Network Layer)
功能:跨网络的路由选择、逻辑寻址(如IP地址)和数据包传输。
典型协议:
IP(IPv4/IPv6)
ICMP(互联网控制消息协议,如ping)
IGMP(组播管理)
OSPF、BGP、RIP(路由协议)
IPsec(网络层加密)
4. 传输层(Transport Layer)
功能:提供端到端的可靠或不可靠数据传输(端口到端口)。
典型协议:
TCP(可靠传输,如网页、邮件)
UDP(不可靠传输,如视频流、DNS)
SCTP(流控制传输协议)
DCCP(数据报拥塞控制协议)
5. 会话层(Session Layer)
功能:管理会话(连接建立、维护、终止),协调不同设备间的对话。
典型协议:
NetBIOS(Windows网络会话管理)
RPC(远程过程调用)
PPTP(点对点隧道协议)
SSH(部分会话管理功能)
6. 表示层(Presentation Layer)
功能:数据格式转换、加密/解密、压缩/解压缩。
典型协议/技术:
TLS/SSL(加密,常归于会话层或传输层)
JPEG、PNG(图像编码)
ASCII、Unicode(字符编码)
MPEG(视频编码)
GZIP(数据压缩)
7. 应用层(Application Layer)
功能:直接为用户应用提供网络服务接口。
典型协议:
HTTP/HTTPS(网页浏览)
FTP(文件传输)
SMTP(邮件发送)、POP3/IMAP(邮件接收)
DNS(域名解析)
DHCP(动态IP分配)
SNMP(网络管理)
SSH(安全远程登录)
补充说明
OSI vs. TCP/IP模型:
OSI是理论模型,而TCP/IP是实际应用的简化模型(四层)。
TCP/IP的应用层对应OSI的应用层+表示层+会话层,网络接口层对应OSI的数据链路层+物理层。
协议跨层现象:
例如,TLS/SSL在OSI中属于表示层或会话层,但在TCP/IP中常被视为应用层协议。
ARP通常归于数据链路层,但部分实现可能涉及网络层逻辑。
理解协议的分层需结合具体实现场景,实际网络通信中协议栈是协同工作的。