OSI七层设备简介

一、物理层（Physical Layer）
物理层是OSI模型中最低的一层。

物理层规定:为传输数据所需要的物理链路建立、维持、拆除,而提供具有机械的, 电子的, 功能的和规范的特性.。

简单的说,物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。

物理层的功能：为数据端设备提供传送数据通路。

物理层传输数据的协议：CCITT V.24 、EIA RS-443 、EIA RS-232C 、ISO-2593
具有物理层功能的设备：RJ-45 、各种电缆、串口、并口、接线设备
在Windows下，物理层由网络接口卡（NIC）来实现。

它的接收器，通过的介质由NIC附带。

由于网络由串行端口组成，物理层也可以包括低层网络软件定义如何将串行比特流分解成数据包。

一层设备：
主要功能就是对信号进行放大和整形。

我们可以认为这样的设备就是一条线缆一样。

那么只不过这条线缆具有信号的放大和整形作用。

所有的设备共享同一根总线，也就是说，所有的数据都会发到这个总线上。

在总线型网络上，只要有一个设备占用了总线，其余的数据就没有办法传输了。

那要是其他设备传输了数据就会和总线上正在传输的数据冲突了，两个数据发生碰撞之后就会损坏。

所有连在同一个总线上的设备，组成的区域叫做冲突域。

所以，需要一种机制来避免这样的冲突，来提高数据的正确率。

网络中传输的数据会包含目的IP地址和目的MAC地址。

在总线型网络中，避免冲突的方式是CSMA/CD的机制。

所有连在集线器上的设备都有可能发生冲突。

而且这些设备只能以半双工方式工作。

之所以不能以全双工模式工作，总线型网络上的机器没有办法双向传输。

二、数据链路层（Data Link Layer）
数据链路层位于物理层与网络层之间，它是OSI中比较重要的一层．它将物理层提供的可能出错的物理连接改造成逻辑上无差错的数据链路,并对物理层的原始数据进行数据封装。

数据链路层中的数据封装是指：封装的数据信息中，包含了地址段和数据段。

地址段含有发送节点和接收节点的地址，控制段用来表示数格连接帧的类型，数据段包含实际要传输的数据。

数据链路层主要功能：在两个网络实体之间提供数据链路连接的建立、维持和释放管理.构成数据链路数据单元(帧),并对帧定界、同步、收发顺序的控制.传输过程中的流量控制(Flow Control)，差错检测(Error Detection)和差错控制(Error control)等方面. 只提供导线的一端到另一端的数据传输。

数据链路层的协议ATM、IEEE 802.2、帧中继(Frame Relay)、HDLC(High-Level Data Link Control,HDLC)等。

数据链路层的设备：集线器和交换机等
二层设备：
网桥（Bridge），交换机（switch）
先说说这两个设备的主要区别。

主要有三点区别：
1.网桥是靠软件实现的，交换机靠ASIC硬件实现，所以交换机的转发效率要比网桥快很
多。

2.网桥最多支持16个端口，交换机理论上可以无限支持。

3.网桥分成很多种类，而交换机只是实现其中的一个功能，就是透明网桥。

二层设备对于一层设备来说，提升的功能就是可以认识二层地址了（二层地址有很多种，现阶段理解为MAC地址就行了）。

认识二层地址的好处就是不会像集线器那样，从一个端口收到数据，会转发到所有端口。

二层设备是可以学习端口上连接的设备的MAC地址。

所以，数据会根据二层设备上学习到的MAC地址信息进行数据转发。

正是因为有了MAC地址表，所以才充分避免了冲突，因为交换机通过目的MAC地址知道应该把这个数据转发到哪个端口。

而不会像HUB一样，会转发到所有的端口。

所以，交换机是可以划分冲突域的。

因为冲突会导致网络传输效率降低。

所以划分多个冲突域，减小冲突域范围是很有必要。

三、网络层（Network Layer）
网络层是OSI模型中的第三层。

网络层提供路由和寻址的功能，使两终端系统能够互连，并且具有一定的拥塞控制和流量控制的能力。

TCP/IP协议体系中的网络层功能由IP协议规定和实现，故又称IP层。

网络层的主要功能：路由选择、阻塞控制。

具有网络层功能的协议：IP、IPX 、X.25
具有网络层功能的设备：路由器(Router) 、三层交换机(Switch)
三层设备：三层交换机，路由器（Router ）
还是先说这两个的区别：
1.三层交换机端口多于路由器。

但是三层交换机只有快速以太口和吉比特以太口，不如路
由器接口种类丰富。

2.三层交换机的路由功能是通过在二层交换机上增加一个路由模块来完成。

只是一块ASIC
卡。

所以三层处理能力不如路由器（不是转发能力）。

在三层设备上，比二层设备更突出的一个功能就是能够隔离广播域。

在一层和二层设备上，广播是会被发到所有的端口，除了发出广播的端口。

这个功能是通过一个叫做路由表实现的。

路由器不像交换机，交换机不配置的话也是可以正常使用滴。

路由器是必须要配置的，至少要给每一个接口上配置一个IP地址，路由器才能够正常工作。

广播是不能够透过路由器的接口从一端转发到另一端。

这样，我们就可以靠路由器来隔离广播域了。

因为很多协议都是基于广播实现的（比如ARP和DHCP等），所以，网络中广播多了也会影响网络的性能。

隔离广播域也是很必要的。

三层交换机接口分为两种，一个是switchport，一个是routed port。

缺省情况下，所有滴都是switchport。

switchport只能配置VLAN信息，trunk信息。

不能配置IP地址。

四、传输层（Transport Layer）
传输层是OSI中最重要, 最关键的一层,是唯一负责总体的数据传输和数据控制的一层。

传输层提供端到端的交换数据的机制。

传输层对会话层等高三层提供可靠的传输服务,对网络层提供可靠的目的地站点信息。

传输层的主要功能：为端到端连接提供可靠的传输服务、为端到端连接提供流量控制,差错控制、服务质量(Quality of Service,QoS)等管理服务。

具有传输层功能的协议：TCP 、SPX 、NetBIOS
先说什么是面向连接，什么是无连接。

面向连接的意思就是说，在传输数据之前，会先在源和目的地之间建立一个逻辑的连接信道。

后面传输的所有数据都会从这个建立的逻辑连接上传输。

无连接的意思则是指在传输数据之前，不会在源和目的地之间建立一个逻辑的连接信道，导致数据有多重可能的路径
什么是可靠什么是不可靠。

可靠就是指有确认机制，如果没有确认数据包，源会主动重发。

这样，保证了数据包肯定到达了对端。

不可靠就是没有这种确认机制。

如果有传输错误，导致有些包没有到达。

对端则需要靠上层协议或者应用程序来解决重传问题。

TCP是面向连接可靠传输。

所以，TCP传输是可靠性高，但是效率会比较低下。

UDP是无连接不可靠传输，所以UDP有可能会有错误，但是效率会比较高。

现在网络线路的可靠性很高，不容易出错。

所以UDP是一种对延迟要求很高应用很好的选择。

现在的video和voice 基本都是基于UDP协议。

五、会话层(Session Layer)
会话层，为于OSI模型的第5层,主要为两个会话层实体进行会话（Session），而进行的对话连接的管理服务。

会话层的主要功能：建立会话，拆除会话等会话管理服务。

六、表示层（Presentation Layer）
表示层为不同终端的上层用户提供数据和信息的语法表示变换方法，如文本文件的ASCII格式和EBCDIC，用于表示数字的1S或2S补码表示形式。

表示层的主要功能：数据语法转换、语法表示连接管理、数据处理、数据加密、数据压缩具有表示层功能的协议：HTTP/HTML 、FTP 、Telnet 、ASN.1
七、应用层（Application Layer）
应用层向应用程序提供访问网络/OSI的接口服务。

应用层的主要功能：文件传输,访问和管理、虚拟终端协议(VTP)、电子邮件服务
具有应用层功能的协议：FTP 、SMTP 、POP。