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OSI模型是一个用于描述计算机网络体系结构的理论模型。全称是开放系统互联模型(Open Systems Interconnection,简称OSI),它由国际标准化组织(ISO)于1984年发布。
OSI模型将计算机网络体系结构划分为七个不同的层次,每个层次都负责不同的功能和任务,分别是:
1. 物理层(Physical Layer):负责传输原始比特流,主要定义物理接口和传输介质的特性。
2. 数据链路层(Data Link Layer):负责在物理连接上传输帧,提供数据的可靠传输和错误检测。
3. 网络层(Network Layer):负责在网络中选择和管理路径,进行数据的分组和路由。
4. 传输层(Transport Layer):负责实现端到端的可靠传输,提供数据的分段、排序、重传和流量控制等功能。
5. 会话层(Session Layer):负责建立、管理和终止会话(会话表示两个应用程序之间的通信)。
6. 表示层(Presentation Layer):负责数据的格式化和编码,以便于不同系统之间的互操作性。
7. 应用层(Application Layer):提供用户与网络之间的接口,支持各种应用程序(如HTTP、SMTP、FTP等)。
网关在OSI模型中工作在网络层(第三层)和应用层(第七层)之间。
在网络层,网关作为连接不同网络的中间节点,负责处理IP包的转发和路由功能。它可以连接不同的子网,并根据目的地址进行包转发和路由选择,以实现不同网络之间的通信。
在应用层,网关可以实现不同协议之间的相互转换。它接收来自不同协议的数据,对其进行解释、重新封装和转换,使其适配目标网络和应用的协议格式和规范。这样,网关可以实现不同应用之间的数据交互和互联互通。
在工业互联网中,通常可以划分为四个主要的层级,从下至上分别是:
1. 感知层(Perception Layer):也被称为物联网感知层,该层主要包括各种传感器、执行器和设备等,用于采集物理世界中的实时数据和状态信息,并将其转换成数字信号。
2. 网络传输层(Network Transmission Layer):该层负责将感知层采集到的数据通过网络进行传输。包括传感器网络、有线以太网、Wi-Fi等通信技术,以及网络设备和协议等。
3. 云平台层(Cloud Platform Layer):也被称为服务层,该层位于感知层和应用层之间,用于集成和处理来自感知层的数据。云平台提供大数据存储、数据分析和处理、实时监控、远程管理和控制等功能。
4. 应用层(Application Layer):该层提供特定的工业应用和解决方案。根据不同的需求,应用层可以包括物联网应用、工业自动化、智能制造、大数据分析、人工智能等多个领域。
在工业互联网的层级中,网关通常位于网络传输层和云平台层之间。
网关一方面与感知层的设备进行通信,获取设备采集到的数据;另一方面,与云平台进行通信,将采集到的数据传输到云平台进行处理和存储。网关的作用是在感知层和云平台之间建立一个连接桥梁,将不同类型的感知设备和云平台连接起来。
网关在网络传输层主要负责转换协议、处理数据格式、实现数据的压缩和加密等功能。同时,网关也具备一定的计算和存储能力,能够在本地对数据进行简单的处理和分析,减少对云平台的负载。
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