计算网络基础知识1：协议与OSI参考模型

1：计算机网络

对非科班出生的想学习计算机相关知识的，尤其是经常用到TCP/IP协议簇的学习者来说，网络体系结构式非常难理解的一个知识点。本文将逐步的引导，告诉大家什么是真正的计算机网络，什么事TCP/IP网络体系结构。而我们碰到的TCP、IP、IPS等协议又是怎么回事。

从计算机网络出现的角度而言，计算机网络的发展其实就是从独立模式到网络互联模式，从计算机通信到信息通信。

以网络互联模式使用计算机：人们不再局限于单机模式，而是将一个个计算机连接在一起，形成一个计算机网络。连接多台计算机可以实现信息共享，同时还能在两台物理位置较远的机器之间即时传递信息。

从计算机通信到信息通信：比如说同一个公司、同一个实验室所持有的计算机连接在一起，或者将有业务往来的企业之间的计算机连在一起，形成一个计算机网络。而随着信息的发展，希望将私有的网络连接成一个更大的私有网络。于是这就是我们所说的互联网

2：协议

在计算机与通信领域里，人们常常提及“协议”一词。互联网中常用的协议有IP、TCP、HTTP等。而在局域网（LAN）中常用的协议有IPX/SPX等。

计算机网络体系结构中将这些网络协议进行了系统的归纳。TCP/IP就是TCP、IP、HTTP等协议的集合。

所谓的协议就是：计算机和计算机之间通过网络实现通信时事先达成的一种“约定”。这种“约定”使那些由不同厂商的设备、不同的CPU以及不同的操作系统组成的计算机之间，只要遵循相同的协议就能够实现通信。反之，使用的协议不同就不能够通信。

3：协议分层与OSI参考模型

因为计算机厂商各自发布各自的网络体系结构，引发了众多协议的系统化进程。由于各家厂商的各种网络体系结构、各种协议之间并不相互兼容，支持的协议也不一样，仍然无法通信。因此ISO指定了一个国际标准OSI，对通信系统进行标准化。现在虽然OSI所定义的协议并没有得到普及，但是在OSI协议涉及之初作为指导方针的OSI参考模型却并常用于网络协议的制定当中。

OSI参考模型：作为通信协议设计指标，将OSI参考模型分为7个层。

在模型之中，每个分层都接受它下一层所提供的特定服务，并负责为自己的上一层提供特定的服务。

上下层之间交互时所遵循的约定叫做“接口”。同一层之间交互遵循的约定叫做“协议”。

OSI模型：



OSI模型各层的作用：



许多通信协议，都对应了OSI参考模型7个分层中的某层。通过这一点可以大致了解该协议在整个通信功能中的位置和作用。

补充：根据上述OSI模型中各个层次关于数据传输的问题，做以下概括：

1：数据链路层与物理层

通信传输实际上是通过物理的传输介质实现的。数据链路层的作用就是在这些传输介质互连的设备之间进行数据处理。这就是所谓的负责物理层面上的互联的、节点之间的通信传输。即，互连设备之间传送和识别数据帧。

物理层中，将数据0、1（比特流）转换成电压和脉冲光传输给物理的传输介质，而相连的设备之间使用地址实现传输，这就叫物理地址或者硬件地址，就是我们通常所说的Mac地址。

2：传输层的数据传输

会话层负责决定建立连接和断开连接，而传输层进行实际的建立和断开处理。传输层的目的是为了在两个主机之间创建逻辑上的通信连接。负责可靠性传输

3：网络层

在实际发送数据时，目的地址非常重要。这个地址是进行通信的网络中唯一指定的序号。只要这个号码确定了，就可以在众多计算机中选出该目的地址所对应的计算机发送数据。

传输层与网络层之间的关系：

在不同的网络体系中，网络层有时也不能保证数据的可达性。比如相当于TCP/IP中的IP协议中，就不一定能保证数据一定会发送到对端地址。TCP/IP中，网络层和传输层相互协作以确保数据包能够传送到世界各地，实现可靠传输。