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OSI模型是一個用于描述計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的理論模型。全稱是開放系統(tǒng)互聯(lián)模型(Open Systems Interconnection,簡稱OSI),它由國際標準化組織(ISO)于1984年發(fā)布。
OSI模型將計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)劃分為七個不同的層次,每個層次都負責不同的功能和任務,分別是:
1. 物理層(Physical Layer):負責傳輸原始比特流,主要定義物理接口和傳輸介質(zhì)的特性。
2. 數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer):負責在物理連接上傳輸幀,提供數(shù)據(jù)的可靠傳輸和錯誤檢測。
3. 網(wǎng)絡層(Network Layer):負責在網(wǎng)絡中選擇和管理路徑,進行數(shù)據(jù)的分組和路由。
4. 傳輸層(Transport Layer):負責實現(xiàn)端到端的可靠傳輸,提供數(shù)據(jù)的分段、排序、重傳和流量控制等功能。
5. 會話層(Session Layer):負責建立、管理和終止會話(會話表示兩個應用程序之間的通信)。
6. 表示層(Presentation Layer):負責數(shù)據(jù)的格式化和編碼,以便于不同系統(tǒng)之間的互操作性。
7. 應用層(Application Layer):提供用戶與網(wǎng)絡之間的接口,支持各種應用程序(如HTTP、SMTP、FTP等)。
網(wǎng)關在OSI模型中工作在網(wǎng)絡層(第三層)和應用層(第七層)之間。
在網(wǎng)絡層,網(wǎng)關作為連接不同網(wǎng)絡的中間節(jié)點,負責處理IP包的轉(zhuǎn)發(fā)和路由功能。它可以連接不同的子網(wǎng),并根據(jù)目的地址進行包轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇,以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的通信。
在應用層,網(wǎng)關可以實現(xiàn)不同協(xié)議之間的相互轉(zhuǎn)換。它接收來自不同協(xié)議的數(shù)據(jù),對其進行解釋、重新封裝和轉(zhuǎn)換,使其適配目標網(wǎng)絡和應用的協(xié)議格式和規(guī)范。這樣,網(wǎng)關可以實現(xiàn)不同應用之間的數(shù)據(jù)交互和互聯(lián)互通。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中,通??梢詣澐譃樗膫€主要的層級,從下至上分別是:
1. 感知層(Perception Layer):也被稱為物聯(lián)網(wǎng)感知層,該層主要包括各種傳感器、執(zhí)行器和設備等,用于采集物理世界中的實時數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息,并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
2. 網(wǎng)絡傳輸層(Network Transmission Layer):該層負責將感知層采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡進行傳輸。包括傳感器網(wǎng)絡、有線以太網(wǎng)、Wi-Fi等通信技術,以及網(wǎng)絡設備和協(xié)議等。
3. 云平臺層(Cloud Platform Layer):也被稱為服務層,該層位于感知層和應用層之間,用于集成和處理來自感知層的數(shù)據(jù)。云平臺提供大數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析和處理、實時監(jiān)控、遠程管理和控制等功能。
4. 應用層(Application Layer):該層提供特定的工業(yè)應用和解決方案。根據(jù)不同的需求,應用層可以包括物聯(lián)網(wǎng)應用、工業(yè)自動化、智能制造、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等多個領域。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的層級中,網(wǎng)關通常位于網(wǎng)絡傳輸層和云平臺層之間。
網(wǎng)關一方面與感知層的設備進行通信,獲取設備采集到的數(shù)據(jù);另一方面,與云平臺進行通信,將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_進行處理和存儲。網(wǎng)關的作用是在感知層和云平臺之間建立一個連接橋梁,將不同類型的感知設備和云平臺連接起來。
網(wǎng)關在網(wǎng)絡傳輸層主要負責轉(zhuǎn)換協(xié)議、處理數(shù)據(jù)格式、實現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮和加密等功能。同時,網(wǎng)關也具備一定的計算和存儲能力,能夠在本地對數(shù)據(jù)進行簡單的處理和分析,減少對云平臺的負載。
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