初识OSI网络模型,探索计算机网络的基本框架(二)

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前言

在前一篇文章中我通过网购这一的通俗易懂的例子为给位解释了OSI网络模型中的前三层, 初识OSI网络模型,探索计算机网络的基本框架(一) - 掘金 (juejin.cn) 在这篇文章中我将继续为各位读者继续介绍剩下的四层模型

 

正文

传输层

还是以上次那张4090显卡为例子,当我们从网上下单之后,这张显卡想要送到我们手里,需要一套完整的物流系统,其中传输层就好比这个系统中的快递员,那么,确保送到你手里的是4090显卡而不是充气娃娃需要快递员在送货的过程中有一系列的措施去保证从取货到送货最后到顾客收货都不能出岔子。同时,每个派件的快递员都要根据自己派件车辆的容量去找出如何尽量减少运输的次数。这就涉及到传输层两个十分重要的功能:按端口号寻址分段和重新组装。首先,按端口号寻址必须有一个端口号,简单来说端口号就好比收货地址,可以确保数据传输到正确位置。与网络层不同的是网络层主要负责数据包的路由和转发,确保数据能够从源主机传输到目标主机;而传输层负责建立端到端的数据传输连接,确保数据能够可靠地传输到目标应用程序的端口。这两个层次共同协作,实现了在计算机网络中的数据传输功能。端口号可以代表一台计算机中的特定进程,就好比QQ发到你电脑上的消息不会跑到电脑微信上。而分段和重新组装的目的主要在于以下几点:

 

  1. 最大传输单元(MTU)限制:在互联网中,不同的网络设备和链路可能具有不同的最大传输单元(MTU),即能够通过网络的最大数据包大小。由于网络设备和链路的不同,数据包可能需要在传输过程中经过多次转发,而每个转发节点所支持的最大数据包大小可能不同。因此,为了确保数据包能够在整个网络中顺利传输,需要将较大的数据包进行分段,以适应不同的MTU。这个网购过大件物品的读者应该能理解,比如买一张床或者自行车,需要运到家里后自行组装

  2. 可靠性:在数据包在网络中传输的过程中,可能会遇到丢包、延迟、乱序等问题。通过将较大的数据包分割成更小的片段,可以降低丢包的影响范围。即使某个片段丢失了,其他片段依然可以到达目的地,从而减少了重新传输的数据量。

  3. 网络拥塞控制:当网络出现拥塞时,分段和重新组装可以帮助减少对网络的负载。较小的数据包可以更快地在网络中传输,同时也有利于网络资源的合理利用。

 

会话层

  这里再次使用网购的例子已经不是很适合解释会话层的作用了,现在假设你有五千块钱在你的前女(男)友那里,你试图要回这笔钱,但是吧,直接联系很尴尬,于是你找了一个中间人小A去和她(他)说,结果小A不但没把钱要回来,还被嘲讽了一顿,于是你化身键盘战神想火力全开输出,但小A这次可不当受害者了,于是你只好主动添加前任微信(尝试建立通话链接,也就是建立会话层),前任通过了你的好友申请(通话链接建立成功)之后,你进行了疯狂的言语输出,前任被你骂的狗血淋头,而你要回钱之后二话不说直接删了他的联系方式(删除会话层)。会话层主要任务是为应用程序之间建立和维护会话连接,并提供与用户交互的机制。它提供了更高层次的服务,负责应用程序之间会话连接的管理和维护。在实际的网络通信中,会话层的作用非常重要,它可以使得网络通信更加可靠、高效。

 

表示层

表示层的主要任务是处理数据的表示和转换,确保不同系统之间的数据可以正确解释和理解。它提供了一种独立于具体数据格式的通用数据表示形式,以便在网络中传输和解释数据。就比如:你的电子邮件客户端可能使用一种特定的数据格式来存储电子邮件和附件,而你的朋友的电子邮件客户端可能使用另一种不同的数据格式。表示层负责将你的电子邮件和附件从一种格式转换为另一种格式,以确保接收方能够正确解释和显示邮件内容。不仅如此,表示层还可以对数据进行加密和解密以确保数据安全以及对数据的压缩和解压。表示层的功能较为简单,理解起来应该不会有太大的困难所以这里就不举更多的例子解释了。

 

应用层

  应用层(Application Layer)是OSI模型中的第七层,也是网络通信中最靠近用户的一层。应用层的主要作用是为用户提供网络服务和应用程序的接口,使用户能够访问网络并进行各种功能操作。应用层包含了许多常见的网络协议和服务,如HTTP、FTP、SMTP等,以及各种应用程序,如Web浏览器、电子邮件客户端等。无论是你在网页中输入URL,点击链接或是发送请求,都是应用层在为你服务。还有实现网络协议(例如浏览器使用的HTTP协议)和数据传输以及处理,前者可以确保请求格式正确以及返回正确的内容,后者则负责将用户请求封装成相应的协议数据单元,并通过下层协议栈将这些数据发送到目标服务器。同时,当服务器返回响应时,应用层负责解析响应数据,并将其呈现给用户。

 

总结

  在两篇文章我通过大量举例去解释OSI七层模型的功能,真诚希望能够帮助到各位初学者更好理解,也祝各位龙年吉祥,万事如意,0 warning(s),0 error(s)。