OSI网络七层协议详解

文章目录

1. 物理层
2. 数据链路层
3. 网络层
4. 传输层
5. 会话层
6. 表示层
7. 应用层
8. OSI的“实现” ：TCP/IP

七层OSI七层

1. 物理层

我们首先要解决两台物理机之间的通信需求，具体也就是机器A向机器B发送比特流，机器B能收到这些比特流，这便是物理层要做的事情。
物理层主要定义了物理设备的标准，如网线的类型，光纤的接口类型，各种传输介质的传输速率等。他的主要作用是传输比特流及二进制数据。将这些数据流转化为电流强弱进行传输。到达目的机器后，再转化为0101的机器码。也就是我们常说的数模转换与模数转换。这层的数据叫做比特。网卡就是在这一层工作的。

在传输比特流过程中，会产生错传，数据传输不完整的可能。因此数据链路层应运而生。

2. 数据链路层

数据链路层定义了如何格式化数据以进行传输，以及如何控制对物理介质的访问，这一层通常还提供错误检测和纠正，以确保数据传输的可靠性。本层将比特数据转成了帧。交换机在这一层工作，对帧解码并根据帧中包含的信息把数据发送到正确的接收方。

随着网络节点的不断增加，点对点通信的时候，是需要多个节点的。那么如何找到目标节点，如何选择最佳路径，便成为了首要需求，此时，便有了网络层。

3. 网络层

其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址，并决定如何将数据从发送方路由到接收方。网络层通过综合考虑，发送优先权、网络拥塞程度、服务质量、以及可选路由的花费，来决定从一个网络中节点A到另一个网络中节点B最佳路径。由于网络层处理并智能指导数据传送，路由器连接网络各端，所以路由器属于网络层。此层的数据，称之为数据包。本层需要关注的协议主要是tcp/ip协议里中的ip协议。

随着网络通信需求的进一步扩大，通信过程中需要发送大量的数据，如海量文件传输，可能需要很长时间，而网络在通信的过程中，会中断好多次。此时为了保证传输大量文件时的准确性，需要对发出的数据进行切分，切割为一个一个的段落，进行发送。

那么其中一个段落丢失了应该怎么办，要不要重新传，每个段落要按照顺序到达吗？这个便是传输层要考虑的问题。

4. 传输层

传输层解决了主机间的数据传输，数据见的传输可以是不同网络的，传输层还解决了传输质量的问题。该层是OSI模型中最重要的一层。
传输协议同时进行流量控制，或是基于接收方可接收数据的快慢程度，规定适当的发送速率，除此之外，传输层按照网络能处理的最大尺寸，将较长的数据包进行强制分割。例如，以太网无法接收大于1500字节的数据包，发送方节点的传输层，将数据分割成较小的数据片，同时对每一数据片安排一个序列号，以便数据到达接收方节点的传输层时，能以正确的顺序重组，该过程称为排序。传输层中需要我们关注的协议有：tcp/ip中的tcp协议和udp协议。

现在我们已经保证给正确的计算机发送正确的封装过后的信息了，但是用户级别的体验？难道每次都要调用tcp去打包？然后调用ip协议去找路由？自己去发？用户曾main当然不行，所以我们要建立一个自动收发包，自动寻址的功能。于是发明了会话层。

5. 会话层

会话层的作用就是建立和管理应用程序之间的通信，现在能保证应用程序自动收发包和自动寻址了，但我要用linux给windows发包，两个系统语法不一致，于是，发明了表示层。

6. 表示层

表示层帮我们解决不同系统之间的通信语法问题。在表示层，数据将按照网络能理解的方案进行格式化。这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同。
此时，虽然发送方知道自己发送的是什么东西，转换成字节数组之后有多长，但接收方不知道，所以应用层的网络协议诞生了。

7. 应用层

应用层规定发送方和接收方必须使用一个固定长度的消息头，消息头必须使用某种固定的组成，而且消息头里必须记录消息体的长度等一系列信息。以方便接收方能够正确的解析发送方发送的数据，应用层旨在让你更方便的应用从网络中接收的数据，至于数据的传递，没有该层你也可以直接在两台电脑间传，只不过传来传去也是一堆01字节数据。该层需要我们重点关注的是与之相对应的tcp/ip协议中的http协议。

OSI只是概念性，并没有实现，

8. OSI的“实现” ：TCP/IP

tcp/ip有四层：链路层(OSI中的物理层和链路层)，网络层，传输层，应用层（包括OSI中的会话层、表示层和应用层）
先自上而下，后自下而上处理头部。