网络七层协议OSI

OSI是一个开放的通信系统互联参考模型，是一个定义得非常好的规范。互联网的本质就是一系列的网络协议，按照功能不同，分工不同，人为的分为七层，实际上七层是不存在的，分为七层，让人们更容易理解。

OSI模型，是由国际标准化组织（ISO，国际Organization for Standardization）在1977年研究的开放式联网参考模型，提出了一个通信系统通信的一些特殊方面，把通信系统中所需的功能划分为七层。OSI （Open System Interconnection）模型分为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层，俗称“七层协议”。

OSI 只是存在于概念和理论上的一种模型，它的缺点是分层太多，增加了网络工作的复杂性，所以没有大规模应用。后来人们对 OSI 进行了简化，合并了一些层，最终只保留了 4 层，从下到上分别是接口层、网络层、传输层和应用层，这就是大名鼎鼎的 TCP/IP 模型。

以下是每层的主要作用：

物理层 （Physical Layer）：物理层面向通信信道，传输原始比特流，完成物理连接和电信号传输。

解决了两个硬件怎么通信的问题，常见的物理媒介有光纤、电缆、中继器等，主要作用是传输比特流（将1和0转化为电流强弱来进行传输，到达目的地后再转化为1和0，也叫数模转换）。

数据链路层 （Data Link Layer）：数据链路层定义了如何对比特流进行分组， 以及如何在分组有差错的情况下进行重传等。

计算机网络中由于各种干扰的存在，物理链路是不可靠的。该层通过指定各种协议，将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输的数据链路。具体工作是接收来自物理层的位流形式的数据，封装成帧，传送到上一层，也将来自上一层的帧拆装成位流形式的数据转发到物理层。

网络层（Network Layer）：网络层负责对逻辑地址进行编址，实现不同网络之间的互联，并能够实现不同网络之间的数据包转发。

计算机网络中有多台计算机，怎么找到要发的那一台，怎么选择路径，这就是理由要做的事。网络层主要任务是通过算法，为报文（上一层打包而成的数据单元）通过通信子网选择最适当的路径，这一层定义的是IP地址，通过IP地址来寻址，所以产生了IP协议。

传输层 （Transport Layer）：传输层负责可靠传输，通过差错检测、流量控制及可靠性控制保证数据的正确和完整传输。

主要功能是监控数据服务的质量，保证报文的正确传输，当发送大量数据时，很可能会出现丢包的情况，另一台计算机要告诉是否完整的收到全部的包，如果缺了，就告诉丢了哪些包，然后再发一次，直至全部接受为止。

会话层 （Session Layer）：会话层在不同机器之间建立会话，负责会话的建立、维护和拆除。

虽然可以给正确的计算机，发送正确的报文，但不能每次都调用传输层协议去打包，然后通过IP协议去寻址，所以建立了一个自动收发包，自动寻址的功能，就出现了会话层，它的作用是建立和管理应用程序的通信。

表示层 （Presentation Layer）：表示层负责数据格式转换、数据加密解密以及数据的压缩与解压缩等。

表示层负责数据格式的转换，将应用处理的信息转换为适合网络传输的格式，或将下一层的数据转换为上层能处理的格式。

应用层 （Application Layer）：应用层负责处理特定的应用程序细节，如电子邮件、文件传输、远程登录等。

应用层是计算机用户，以及各种应用和网络的接口，功能是直接向用户提供服务，完成用户希望在网络上完成的各种工作。

遵循OSI参考模型，不同的网路协议处于不同的协议层次，彼此之间独立，相互配合，保证网络的正常运行。通常来说，以太网协议绑定在数据链路层，IP协议绑定在网络层，TCP/UDP协议绑定在传输层，HTTP协议绑定在应用层等等。