网络网络基础知识-协议分层和OSI参考模型

协议好比是一种语言，两台计算机之间通信就像人与人之间交流一样，要说彼此都懂的语言才可以交流。计算机的协议有很多，在本节只说OSI标准的协议。

下图介绍了OSI的7层结构，每个分层上，在处理由上一层传过来的数据时，可以附上当前分层的协议所必须的“首部”信息。然后在接收端对收到的数据进行数据“首部”与“内容”的分离，再发给上一层，并最终将发送端的数据恢复为原状。



下面举例说明这7个层的作用：

1.应用层

用户A在主机A上新建一封电子邮件，指定收件人为B，输入的内容为“早上好”。用户A从键盘上输入“早上好”的这部分属于与通信无关的，而在点击发送的那一刻开始便进入了应用层协议的处理。

2.表示层

将数据从主机特有的格式转换为网络标准传输格式。例如，用户A和用不B使用的邮件客户端不是同一款的，那么在文字处理上可能会有不同，那么在A发出前，将数据转换为网络标准格式，那么在B接收后再将网络标准格式转换为主机特有的格式阅读就可以了。

3.会话层

假定用户A新建了5封电子邮件准备发送给用户B，这5封邮件的发送顺序可以有很多种。例如，可以每发送一封邮件建立一次连接，随后断开连接；还可以一连接好就5封邮件连续发送给对方；甚至还可以同时建立5个连接，将5封邮件同时发送给对方。而决定采用何种连接方式就是会话层的主要工作责任。

4.传输层

会话层只对何时建立连接，何时发送数据等问题进行管理，并不具有实际传输数据的功能。真正负责在网络上传输数据的是回话层以下的。传输层的一个重要作用就是保证数据传输的可靠性，确认连接与断开、重发；例如发送数据丢失的话，会把丢失的数据重新发送一遍，保证数据发送的完整性。在这一层中会将TCP/UDP协议添加到包首部。

5.网络层

实际上将数据传输给对端的处理是由网络层来完成。实际发送数据时，会有目的地址，在这个层中将目的地址和数据进行处理，就可以将数据发送到世界上任何一台互连设备。我们平时见到的IP地址就是在这层处理，将IP地址添加为包首部，IP地址包括网络地址和主机地址两部分。

6.数据链路层、物理层

数据链路层将数据帧转换成比特流；物理层将比特流转换成电子信号。相互直连的设备之间使用MAC地址实现传输，MAC地址也可称为物理地址活硬件地址。在这一层中将包含MAC地址信息的首部附加到从网络层转发过来的数据上，将其发送到网络。

而对于我们比较熟悉的TCP/IP，在OSI的对比如下图：