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)

  • USBHDMI(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)

  • OSPFBGPRIP(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)

  • JPEGPNG(图像编码)

  • ASCIIUnicode(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

  1. 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。

  2. 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。

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