來源 |?網絡工程師筆記

前言

今天和大家一起談談“網絡”，之前寫的文章可能不太通俗易懂，有人就問我可不可以寫些比較容易理解的文章，我想了想那就從頭說起吧！

那么什么是網絡呢？

百度百科的定義：

網絡是由若干節點和連接這些節點的鏈路構成，表示諸多對象及其相互聯系。

在我看來計算機網絡通俗地講就是通過傳輸介質將分布在各個地方的計算機和網絡設備連接起來，實現數據通信、資源共享的一張網絡。

計算機網絡主要包括三部分：

1、計算機 （可以包括客戶端、服務器）

2、網絡設備 （路由器、交換機、防火墻等）

3、傳輸介質（可以分為有線和無線的）

協議

了解了什么是計算機網絡，那么計算機網絡是如何實現數據的傳輸通信的呢？這個就不得不提今天的主題OSI參考模型和TCP/IP四層模型。

數據通信的基礎是協議，那么什么是協議呢？

協議可以理解成一種標準，你我達成一致的東西。

比如：大學生畢業簽訂的三方協議就是學校、用人單位、學生對畢業生就業工作達成一致的書面文件。

網絡中不同的協議定義了不同的網絡數據轉發規則。

為了實現網絡之間的通信，各大廠商和標準組織為了在數據通信網絡領域占據主導地位，紛紛推出了各自的網絡架構體系和標準，如IBM公司的SNA協議，Novell公司的IPX/SPX協議，以及廣泛流行的OSI參考模型和TCP/IP協議。同時，各大廠商根據這些協議生產出了不同的硬件和軟件。

下面我們就看下OSI七層參考模型和TCP/IP 四層模型

OSI 七層參考模型概念

OSI（Open System Interconnect），即開放式系統互聯。一般都叫OSI參考模型，是ISO組織在1985年研究的網絡互聯模型。

該體系結構標準定義了網絡互聯的七層框架（物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層），即OSI開放系統互連參考模型。

OSI參考模型采用了分層結構技術，把一個網絡系統分成若干層，每一層都去實現不同的功能，每一層的功能都以協議形式描述（后續會介紹每一層的協議），協議定義了某層同遠方一個對等層（不同主機之間的相同層次被稱為對等層）通信所使用的一套規則和約定。

OSI模型中每一層是隔離的，同時又是有聯系的，就好像一個單位的組織架構，分為各個部門，部分之間是隔離的，但是部門間又需要溝通協調一起實現公司的目標。

OSI模型中每一層向相鄰上層提供一套確定的服務，并且使用與之相鄰的下層所提供的服務。例如：網絡層為傳輸層提供服務，傳輸層使用網絡層提供的服務。

從概念上來講，每一層都與一個遠方對等層通信，但實際上該層所產生的協議信息單元是借助于相鄰下層所提供的服務傳送的。因此，對等層之間的通信稱為虛擬通信。

OSI七層參考模型各層作用

OSI參考模型各個層次的基本功能如下：

物理層:?

是參考模型中的最底層，主要定義了系統的電氣、機械、過程和功能標準。如：電壓、物理數據速率、最大傳輸距離、物理聯接器和其他的類似特性。

物理層的主要功能是利用傳輸介質為數據鏈路層提供物理聯接，負責數據流的物理傳輸工作。物理層傳輸的基本單位是比特流，即0和1，也就是最基本的電信號或光信號，是最基本的物理傳輸特征。

數據鏈路層：

傳輸的基本單位為“幀”，將比特組合成字節，再將字節組合成幀，使用鏈路層地址（以太網使用MAC地址）來訪問介質，并為網絡層提供差錯控制和流量控制服務。（如何提供差錯控制和流量控制，后續會講）

數據鏈路層由MAC(介質訪問控制子層)和LLC(邏輯鏈路控制子層)組成。

介質訪問控制子層的主要任務是規定如何在物理線路上傳輸幀。（和物理層相連）

數據鏈路控制子層主要負責邏輯上識別不同協議類型，并對其進行封裝。也就是說數據鏈路控制子層會接受網絡協議數據、分組的數據報并且添加更多的控制信息，從而把這個分組傳送到它的目標設備。（和網絡層對接）

網絡層：

傳輸的基本單位為“數據包”，提供IP地址，負責把數據包從源網絡傳輸到目標網絡的路由選擇工作。

傳輸層：

傳輸的基本單位為“段”，提供面向連接或非面向連接的數據傳遞以及進行重傳前的差錯檢測。

會話層：

負責建立、管理和終止表示層實體之間的通信會話。該層的通信由不同設備中的應用程序之間的服務請求和響應組成。

表示層：

提供各種用于應用層數據的編碼和轉換功能，確保一個系統的應用層發送的數據能被另一個系統的應用層識別。

應用層：

OSI參考模型中最靠近用戶的一層，為應用程序提供網絡服務。

TCP/IP四層協議模型

TCP/IP模型同樣采用了分層結構，層與層相對獨立但是相互之間也具備非常密切的協作關系。

TCP/IP模型不關注底層物理介質，主要關注終端之間的邏輯數據流轉發。

TCP/IP模型的核心是網絡層和傳輸層：網絡層解決網絡之間的邏輯轉發問題，傳輸層保證源端到目的端之間的可靠傳輸。

最上層的應用層通過各種協議向終端用戶提供業務應用。

OSI參考模型與TCP/IP模型對比

層次結構

OSI參考模型與TCP/IP模型都采用了分層體系結構，將龐大而復雜的問題轉化為著干個較小且易于處理的子問題。

相同之處：都采用了分層體系結構；不同之處：OSl參考模型劃分7層，而TCP/IP參考模型劃分了4個層次，TCP/IP參考模型比OSI參考模型更簡化。

層次關系

OSI參考模型與TCP/IP模型各自層與層之間關系相似。

相同之處：都是對等的層間通信；不同之處：TCP/IP參考模型比OSI參考模型層次更清晰簡練。

功能

在功能上，大致相同，在兩個模型中，傳輸層及以上的各層都是為了通信的進程提供點到點、與網絡無關的傳輸服務；TCP/IP參考模型比OSI參考模型有更好的網絡管理功能。

分層的優點

網絡協議通常采用分層的模式，是每一個子問題設計一個單獨的協議。這樣做使得每個協議的設計、分析、實現和測試比較容易。其優點有：

（1）可使各層之間互相獨立，某一層可以使用其下一層提供的服務而不需知道服務是如何實現的。

（2）靈活性好，當某一層發生變化時，只要其接口關系不變，則這層以上或以下的各層均不受影響。

（3）結構上可以分割開，各層可以采用最合適的技術來實現。

（4）易于實現和維護，因為它可實現分層次調試，快捷方便。

（5）能促進標準化工作，創建更好的互連環境。

總結

本位主要介紹了計算機網絡的概念，以及OSI參考模型和TCP/IP四層協議模型，這兩種模型目前在互聯網中應用的是TCP/IP四層協議模型，網絡從業者可以重點關注網絡接口層、網絡層、傳輸層這三層的內容，應用層屬于系統層面，可以不那么關注。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的从零开始学网络｜搞懂OSI参考模型和TCP/IP分层模型，看这篇文章就够了的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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