网络：网络分层与协议/OSI七层模型/(TCP/IP模型)

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2024-04-07 12:06 22阅读 0赞

**一、简单理解**

**OSI模型(Open System Interconnection)：**

七层模型，亦称OSI（Open System Interconnection）。参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系，一般称为OSI参考模型或七层模型。

**TCP/IP模型：**

TCP/IP参考模型是计算机网络的祖父ARPANET和其后继的因特网使用的参考模型。ARPANET是由美国国防部DoD（U.S.Department of Defense）赞助的研究网络。逐渐地它通过租用的电话线连结了数百所大学和政府部门。当无线网络和卫星出现以后，现有的协议在和它们相连的时候出现了问题，所以需要一种新的参考体系结构。这个体系结构在它的两个主要协议出现以后，被称为TCP/IP参考模型（TCP/IP reference model）。

**网络分层的作用/意义**

网络分层是指将网络通信的过程划分为不同的层次，每一层负责不同的功能和任务，从而提高网络的可靠性、稳定性和性能。网络分层的主要作用如下：

1、模块化设计：将复杂的网络通信过程分解为逻辑上相对独立的模块，使得网络设计更加清晰且易于维护。

2、简化复杂性：通过将网络通信过程分解为不同的层次，避免了复杂性的累积，简化了网络的设计和实现。

3、提高灵活性：网络分层使得网络各层之间的交互可以进行标准化，从而提高了网络的灵活性和互操作性。

4、降低成本：网络分层的标准化设计降低了网络设备的研发和制造成本，同时也方便了网络设备的维护和升级。

5、增强安全性：网络分层可以针对不同的层次增加相应的安全协议和机制，从而提高网络通信的安全性和保密性。

个人觉得前后端分离的作用/意义可以参考网络分层的作用/意义~哈哈~

**二、网络分层与协议**

<table style="width:690px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;width:88px;">工种</td> 
   <td style="width:90px;">OSI模型</td> 
   <td style="width:152px;">能力</td> 
   <td style="width:138px;">相关协议</td> 
   <td style="width:115px;">TCP/IP模型（五层）</td> 
   <td style="width:106px;">TCP/IP模型（四层）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td colspan="1" style="text-align:center;width:88px;">程序员</td> 
   <td style="width:90px;">7、应用层</td> 
   <td style="width:152px;">提供应用程序间通信</td> 
   <td colspan="1" style="width:138px;">DNS、HTTP、SSH、SMTP、FTP...</td> 
   <td colspan="1" style="width:115px;">5、应用层</td> 
   <td style="width:106px;">4、应用层</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:90px;">6、表示层</td> 
   <td style="width:152px;">处理数据格式、数据加密等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:90px;">5、会话层</td> 
   <td style="width:152px;">建立、维护和管理会话</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:90px;">4、传输层</td> 
   <td style="width:152px;">建立主机端到端连接</td> 
   <td style="width:138px;">TCP、UDP、SCTP</td> 
   <td style="width:115px;">4、传输层</td> 
   <td style="width:106px;">3、传输层</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td colspan="1" style="text-align:center;width:88px;"> <p>网络工程师</p> </td> 
   <td style="width:90px;">3、网络层</td> 
   <td style="width:152px;">寻址和路由选择</td> 
   <td style="width:138px;">IPv4、IPv6、ARP、ICMP</td> 
   <td style="width:115px;">3、网络层</td> 
   <td style="width:106px;">2、网络层</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:90px;">2、数据链路层</td> 
   <td style="width:152px;">提供介质访问、链路管理等</td> 
   <td style="width:138px;">以太网（Ethernet）、无线LAN</td> 
   <td style="width:115px;">2、数据链路层</td> 
   <td colspan="1" style="width:106px;">1、网络接口层</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;width:88px;">通信工程师</td> 
   <td style="width:90px;">1、物理层</td> 
   <td style="width:152px;">比特流传输</td> 
   <td style="width:138px;">光纤、双绞线电缆、无线设备</td> 
   <td style="width:115px;">1、物理层</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

![c30819ced05f632d35a5939cfeaafa4c.png][]

应用程序（软件）一般都是通过应用层来访问网络的，程序产生的数据会一层一层地往下传输。数据每往下走一层，就会被这一层的协议增加一层包装。  
当另一台计算机接收到数据包时，再一层一层往上传输，每传输一层就拆开一层包装，直到最后的应用层，就得到了最原始的数据。

**三、OSI模型为基础理解网络分层及协议**

**3.1、应用层**

3.1.1、理解应用层

OSI模型中的应用层是指网络服务提供给用户的界面层，它为用户提供了与网络的接口和服务。应用层包括了为用户的应用程序提供服务的协议和接口，例如Web浏览器、电子邮件应用、文件传输协议、远程登录协议、IP电话应用等。

应用层的主要任务是将用户需要的数据和网络服务进行匹配和转换，使得用户的应用程序能够通过网络与其他应用程序进行数据通信。应用层协议定义了数据交换的格式和语义，以及通信双方的身份验证和安全机制等。

应用层协议通常是基于客户端-服务器模型设计的，它规定了客户端应用程序如何请求服务，服务器应用程序如何响应请求，并确定了数据的传输方式和格式。常见的应用层协议有HTTP、SMTP、FTP、Telnet、DNS、SNMP等。

3.1.2、应用层涉及的协议

3.1.2.1、HTTP / HTTPS

超文本传输协议

[协议：HTTP基础内容掌握\_snow@li的博客-CSDN博客][HTTP_snow_li_-CSDN]

3.1.2.2、FTP

文件上传协议

[FTP（文件传输协议）\_百度百科][FTP]

3.1.2.3、TFTP

文件上传协议

[tftp\_百度百科][tftp]

3.1.2.4、SMTP

电子邮件上传协议

[SMTP\_百度百科][SMTP]

3.1.2.5、SNMP

网络管理协议

[简单网络管理协议\_百度百科][Link 1]

3.1.2.6、DNS

域名解析协议

[DNS：DNS域名解析过程及原理\_snow@li的博客-CSDN博客][DNS_DNS_snow_li_-CSDN]

3.1.2.7、TELNET

远程登录协议

[Telnet\_百度百科][Telnet]

3.1.2.8、POP3

邮局协议

[POP3\_百度百科][POP3]

3.1.2.9、DHCP

动态主机配置协议

[动态主机配置协议\_百度百科][Link 2]

**3.2、表示层**

3.2.1、理解表示层

数据的表示、安全、压缩。（在五层模型里面已经合并到了应用层）

格式有，JPEG、ASCll、EBCDIC、加密格式等

3.2.2、涉及的协议同应用层

**3.3、会话层**

3.3.1、理解会话层

建立、管理、终止会话。（在五层模型里面已经合并到了应用层）

对应主机进程，指本地主机与远程主机正在进行的会话

3.3.2、涉及的协议同应用层

**3.4、传输层**

3.4.1、理解传输层

定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验，为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务。

数据包一旦离开网卡即进入网络传输层

数据单元：数据包（packets）。TCP的数据单元称为段（segments），UDP协议的数据单元称为数据报（datagrams）。

3.4.2、涉及的协议

3.4.2.1、TCP

[网络：TCP协议三次握手与四次挥手\_snow@li的博客-CSDN博客][TCP_snow_li_-CSDN]

3.4.2.2、UDP

无连接传输协议

[UDP\_百度百科][UDP]

**3.5、网络层**

3.5.1、理解网络层

进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择（通过IP寻址，通过路由算法进行最优的网络路由）。

该层通过IP将大大小小的局域网形成一个互联互通的互联网。

数据单元：数据包

3.5.2、涉及的协议

3.5.2.1、ICMP

Internet控制报文协议

[ICMP\_百度百科][ICMP]

3.5.2.2、IGMP

Internet组管理协议

[Internet组管理协议\_百度百科][Internet]

3.5.2.3、IPV4、IPV6

互联网通信协议第四版

互联网通信协议第六版

[IPv4\_百度百科][IPv4]

[IPv6\_百度百科][IPv6]

3.5.2.4、ARP

地址解析协议

[ARP（地址解析协议）\_百度百科][ARP]

3.5.2.5、ICMP

控制报文协议

[ICMP\_百度百科][ICMP]

3.5.2.6、RARP

反向地址转换协议

[反向地址转换协议\_百度百科][Link 3]

**3.6、数据链路层**

3.6.1、理解数据链路层

建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能。（由底层网络定义协议）

将比特组合成字节进而组合成帧，用MAC地址访问介质，错误发现但不能纠正。

以太网（Ethernet）、无线LAN

3.6.2、涉及的协议

3.6.2.1、HDLC

高级数据链路控制协议

[HDLC协议\_百度百科][HDLC]

3.6.2.2、PPP

点对点协议

[PPP（点对点协议(Point to Point Protocol)）\_百度百科][PPP_Point to Point Protocol]

3.6.2.3、STP

当线路出现故障，断开的接口被激活，恢复通信，起备份线路的作用

[STP协议\_百度百科][STP]

3.6.2.4、帧中继

公用数据网通讯协议

[帧中继\_百度百科][Link 4]

**3.7、物理层**

3.7.1、理解物理层

数据的物理传输通道（光纤、双绞线电缆、无线设备）

建立、维护、断开物理连接。（由底层网络定义协议）

屏蔽物理媒介差异，为数据链路层提供统一的物理比特流传输能力。

数据单元：比特

实例：光纤、网线、集线器、中继器、调制解调器等

**四、相关内容**

[网络：TCP协议三次握手与四次挥手\_snow@li的博客-CSDN博客][TCP_snow_li_-CSDN]

[协议：HTTP基础内容掌握\_snow@li的博客-CSDN博客][HTTP_snow_li_-CSDN]

[DNS：DNS域名解析过程及原理\_snow@li的博客-CSDN博客][DNS_DNS_snow_li_-CSDN]

[在浏览器从输入URL到页面加载完成都经历了什么/一个完整的URL解析过程详细介绍\_snow@li的博客-CSDN博客][URL_URL_snow_li_-CSDN]

**五、欢迎交流指正，关注我，一起学习。**

**六、参考链接**

[OSI七层模型详细介绍 - 知乎][OSI_ -]

[https://www.cnblogs.com/hello-shf/p/13545959.html][https_www.cnblogs.com_hello-shf_p_13545959.html]

[TCP/IP参考模型\_百度百科][TCP_IP]

[七层模型\_百度百科][Link 5]

[计算机网络-网络分层模型及基本网络协议\_|静水流深|的博客-CSDN博客\_计算机网络层次结构模型和各层协议][-_-CSDN]

[c30819ced05f632d35a5939cfeaafa4c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/07/c1a306bc3ec345bea6aa073ab4acd893.png
[HTTP_snow_li_-CSDN]: https://blog.csdn.net/snowball_li/article/details/122132547
[FTP]: https://baike.baidu.com/item/FTP/13839?fr=aladdin
[tftp]: https://baike.baidu.com/item/tftp/455170?fromtitle=TFTP%E5%8D%8F%E8%AE%AE&fromid=10881462&fr=aladdin
[SMTP]: https://baike.baidu.com/item/SMTP?fromModule=lemma_search-box
[Link 1]: https://baike.baidu.com/item/%E7%AE%80%E5%8D%95%E7%BD%91%E7%BB%9C%E7%AE%A1%E7%90%86%E5%8D%8F%E8%AE%AE?fromtitle=SNMP&fromid=133378&fromModule=lemma_search-box
[DNS_DNS_snow_li_-CSDN]: https://blog.csdn.net/snowball_li/article/details/130591320
[Telnet]: https://baike.baidu.com/item/Telnet?fromModule=lemma_search-box
[POP3]: https://baike.baidu.com/item/POP3?fromModule=lemma_search-box
[Link 2]: https://baike.baidu.com/item/%E5%8A%A8%E6%80%81%E4%B8%BB%E6%9C%BA%E9%85%8D%E7%BD%AE%E5%8D%8F%E8%AE%AE?fromtitle=DHCP&fromid=218195&fromModule=lemma_search-box
[TCP_snow_li_-CSDN]: https://blog.csdn.net/snowball_li/article/details/127123046
[UDP]: https://baike.baidu.com/item/UDP?fromModule=lemma_search-box
[ICMP]: https://baike.baidu.com/item/ICMP?fromModule=lemma_search-box
[Internet]: https://baike.baidu.com/item/Internet%E7%BB%84%E7%AE%A1%E7%90%86%E5%8D%8F%E8%AE%AE?fromtitle=IGMP&fromid=610474&fromModule=lemma_search-box
[IPv4]: https://baike.baidu.com/item/IPv4?fromModule=lemma_search-box
[IPv6]: https://baike.baidu.com/item/IPv6?fromModule=lemma_search-box
[ARP]: https://baike.baidu.com/item/ARP/609343?fromModule=lemma_search-box
[Link 3]: https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%8D%E5%90%91%E5%9C%B0%E5%9D%80%E8%BD%AC%E6%8D%A2%E5%8D%8F%E8%AE%AE?fromtitle=RARP&fromid=610685&fromModule=lemma_search-box
[HDLC]: https://baike.baidu.com/item/HDLC%E5%8D%8F%E8%AE%AE/9441935?fromModule=search-result_lemma-recommend
[PPP_Point to Point Protocol]: https://baike.baidu.com/item/PPP/6660214?fromtitle=PPP%E5%8D%8F%E8%AE%AE&fromid=1988803&fromModule=lemma_search-box
[STP]: https://baike.baidu.com/item/STP%E5%8D%8F%E8%AE%AE?fromModule=lemma_search-box
[Link 4]: https://baike.baidu.com/item/%E5%B8%A7%E4%B8%AD%E7%BB%A7?fromModule=lemma_search-box
[URL_URL_snow_li_-CSDN]: https://blog.csdn.net/snowball_li/article/details/128411824
[OSI_ -]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/399155122
[https_www.cnblogs.com_hello-shf_p_13545959.html]: https://www.cnblogs.com/hello-shf/p/13545959.html
[TCP_IP]: https://baike.baidu.com/item/TCP%2FIP%E5%8F%82%E8%80%83%E6%A8%A1%E5%9E%8B/5081378?fr=aladdin
[Link 5]: https://baike.baidu.com/item/%E4%B8%83%E5%B1%82%E6%A8%A1%E5%9E%8B/1441391?fr=aladdin
[-_-CSDN]: https://blog.csdn.net/baidu_35260565/article/details/122911920