计算机网络参考模型解读

计算机网络参考模型解读

OSI参考模型

OSI参考模型是一个开放式体系结构，它规定将网络分为七层，从下往上依次是物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层和应用层，如下图所示：

（1）物理层的主要功能是完成相邻节点之间原始比特流的传输。
（2）数据链路层负责将上层数据封装成固定格式的帧，在数据帧内封装发送端和接收端的数据链路层地址（在以太网中为MAC地址，MAC地址是用来标识网卡的物理地址；在广域网中点到多点的连接情况下，可以是一个链路的标识），并且为了防止在数据传输过程中产生误码，要在帧尾加上校验信息，发现数据错误是，可以重传数据帧。
（3）网络层的主要功能是实现数据从源端到目的端的传输。在网络层，使用逻辑地址来标识一个点，将上层数据封装成数据包，在数据包的头部封装源和目的端的逻辑地址。网络层根据数据包头部的逻辑地址选择最佳的路径，将数据送达目的端。
（4）传输层的主要功能是实现网络中不同主机上用户进程之间的数据通信。
（5）会话层允许不同机器上的用户之间建立会话关系。会话层允许进行类似传输层的普通数据的传输在某些场合还提供了一些有用的增强型服务；也允许用户利用一次会话在远端的分时系统上登录，或者在两台机器间传递文件。会话层提供的服务就是进行会话控制和同步。
（6）表示层用于完成某些特定功能。我们在通信过程中使用抽象的数据结构来表示所传送的数据，而在机器内部仍然采用各自的标准编码。管理这些抽象数据结构，并在发送方将机器的内部编码转换为适合网上传输的传输语法以及在接收方做相反的转换等工作都是由表示层来完成的。另外，表示层还涉及数据压缩和解压，数据加密和解密等工作。
（7）应用层包含大量人们普遍需要的协议。由于每个应用有不同的要求，因此应用层的协议集在OSI模型中并没有定义。但是有些确定的应用层协议，包括虚拟终端，文件传输和电子邮件等都可以作为标准化的候选。

TCP/IP参考模型

TCP/IP是传输控制协议/网络互联协议的简称。它是一系列协议的集合，所以严格的称呼应该是TCP/IP协议簇。它与OSI参考模型的前四层相对应，其功能也非常类似，而应用层则与OSI参考模型的最高三层相对应，如下图所示：

TCP/IP五层模型常见协议如下图所示：

数据传输过程

数据封装过程

封装从应用层纯数据，经过传输层加上TCP头部传输到网络层，到达网络层后加上IP头部传输到数据链路层，到达数据链路层后加上LLC头部，再加上MAC头部传输到物理层，形成比特流进行传输。
数据解封装过程

解封装从物理层到达数据链路层，数据链路层依次去掉MAC头部，再去掉LLC头部到达网络层，网络层去掉IP头部到达传输层，传输层去掉TCP头部，留下纯数据到达应用层。
PDU
PDU指同层之间传递的数据单位，对应关系如下图所示：

常见硬件设备与五层模型的对应关系