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OSI模型是一個用于描述計算機網絡體系結構的理論模型。全稱是開放系統互聯模型(Open Systems Interconnection,簡稱OSI),它由國際標準化組織(ISO)于1984年發布。
OSI模型將計算機網絡體系結構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的特性。
2. 數據鏈路層(Data Link Layer):負責在物理連接上傳輸幀,提供數據的可靠傳輸和錯誤檢測。
3. 網絡層(Network Layer):負責在網絡中選擇和管理路徑,進行數據的分組和路由。
4. 傳輸層(Transport Layer):負責實現端到端的可靠傳輸,提供數據的分段、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):負責數據的格式化和編碼,以便于不同系統之間的互操作性。
7. 應用層(Application Layer):提供用戶與網絡之間的接口,支持各種應用程序(如HTTP、SMTP、FTP等)。
網關在OSI模型中工作在網絡層(第三層)和應用層(第七層)之間。
在網絡層,網關作為連接不同網絡的中間節點,負責處理IP包的轉發和路由功能。它可以連接不同的子網,并根據目的地址進行包轉發和路由選擇,以實現不同網絡之間的通信。
在應用層,網關可以實現不同協議之間的相互轉換。它接收來自不同協議的數據,對其進行解釋、重新封裝和轉換,使其適配目標網絡和應用的協議格式和規范。這樣,網關可以實現不同應用之間的數據交互和互聯互通。
在工業互聯網中,通常可以劃分為四個主要的層級,從下至上分別是:
1. 感知層(Perception Layer):也被稱為物聯網感知層,該層主要包括各種傳感器、執行器和設備等,用于采集物理世界中的實時數據和狀態信息,并將其轉換成數字信號。
2. 網絡傳輸層(Network Transmission Layer):該層負責將感知層采集到的數據通過網絡進行傳輸。包括傳感器網絡、有線以太網、Wi-Fi等通信技術,以及網絡設備和協議等。
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據。云平臺提供大數據存儲、數據分析和處理、實時監控、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應用和解決方案。根據不同的需求,應用層可以包括物聯網應用、工業自動化、智能制造、大數據分析、人工智能等多個領域。
在工業互聯網的層級中,網關通常位于網絡傳輸層和云平臺層之間。
網關一方面與感知層的設備進行通信,獲取設備采集到的數據;另一方面,與云平臺進行通信,將采集到的數據傳輸到云平臺進行處理和存儲。網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。
網關在網絡傳輸層主要負責轉換協議、處理數據格式、實現數據的壓縮和加密等功能。同時,網關也具備一定的計算和存儲能力,能夠在本地對數據進行簡單的處理和分析,減少對云平臺的負載。
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