如何理解OSI参考模型

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前言：什么是OSI七层网络模型?

一、了解OSI七层网络模型

二、了解数据传输的封装和解封装的过程

三、数据传输过程

1. 应用层

2. 传输层

3. 网络层

4 数据链路层

5. 物理层

前言：什么是OSI七层网络模型？

意为开放式系统互联。ISO（国际标准化组织）于1984年1制定了OSI（Open System Interconnection）模型。这个模型把网络通信的工作分为7层,分别是物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层和应用层。1至4层被认为是低层，这些层与数据移动密切相关。5至7层是高层，包含应用程序级的数据。每一层负责一项具体的工作，然后把数据传送到下一层。

一、了解OSI七层网络模型

首先，我们要知道，为什么要进行网络分层，或者说，意义在哪？

为了将复杂的流程分解为几个功能相对单一的子过程，就是网络分层的意义。

这样做的意义是：

①整个流程更加清新，复杂问题简单化。

②更容易发现问题并针对性的解决问题。

为此1984年ISO(国际标准化组织)在1984年颁布开发了OSI(开放式系统互联)参考模型，并将网络划分为了七层：

分类	具体功能
应用层	网络服务与最终用户的一个接口
表示层	数据的表示、安全、压缩
会话层	建立、管理、中止回话
传输层	定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验
网络层	进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择
数据链路层	建立逻辑连接，进行硬件地址寻址，差错校验等功能
物理层	建立、维护、断开物理连接

那么数据是怎么在七层网络上传输的呢？这就是要涉及到数据的封装和解封装的过程了。

二、了解数据传输的封装和解封装的过程

在 OSI 7层参考模型中，每层主要负责与其它机器上的对等层进行通信。该过程是在“协议数据单元”（PDU）中实现的，其中每层的 PDU 一般由本层的协议头、协议尾和数据封装构成。

PDU

层数	数据单元
传输层	数据段
网络层	数据包
网络链路层	数据帧
物理层	比特流

顾名思义PUD(协议数据单元)，主体现在协议上面。每一层都有各自的协议，而且每层的协议各不相同。因每一层的传输数据单元不同，所以需要封装TCP报文头部，以此使下一层能够看懂识别。

传输层：传输层有TCP/IP两个协议，TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。TCP协议传输更加稳定可靠，UDP协议传输效率更高。所以，上层数据到达传输层后需要封装TCP头部或者UDP头部。

网络层：同理，上层数据到达这里需要封装IP头部。

TCP/IP定义了网络互联协议（IP）(英文是Iternet Protocol)。而IP又由四个支撑协议组成：ARP(地址解析协议)，RARP(逆地址解析协议)，ICMP（网际控制报文协议）和IGMP（网际组管理协议）。

数据链路层：同理，上层数据到此需要封装MAC头部。

物理层：到达物理层就直接由计算机通过信号接收了。

数据封装

数据解封装

三、数据的具体传输过程

1、应用层：

①需通过计算机传输的形式千变万化，各种各样有字母、数字、汉字、图片、声音等。

②在应用层，数据被翻译为网络世界使用的语言----二进制编码数据

2、传输层：

①在传输层，上层数据被分割成小的数据段，并为每个分段后的数据封装TCP报文头部。

②在TCP头部有一个关键的字段信息----端口号。它用于表示上层 的协议或应用程序，确保上层应用数据的正常通信。

③计算机是可以进行多进程并发运行的。例如在发送的邮件的同时也可以通过IE流浪器的web页面。这两种应用就是通

过端口号来区分的。

3、网络层传输过程：

①在网络层，上层数据被封装上新的报文头部----IP头部。值得注意的是这里所说的上层数据包括TCP头部也就是说，这

里的上层是指传输层，对于网络而言，它是“看不懂”TCP包头中的内容的，在它看来，无论是应用层的应用数据，还

是TCP头部信息，都属于上层数据。

②在IP头部中，有一个关键的字段信息----IP地址，用于标识网络的逻辑地址，在IP头部中包含目标IP地址和源IP地址。

在网络传输过程中的一些中间设备，如路由器，会根据目标IP地址，找到正确的路径将数据转发到目的端。

4、数据链路层传输过程：

①在数据链路层，上层数据被封装一个MAC头部，其内部有一个关键的字段信息----MAC地址

②在目前阶段，我们可以先把它理解为固化在硬件设备中的物理地址，具有全球唯一性。

③二层封装不涉及尾部的封装。

5、物理层传输过程：

无论在之前哪一层封装的报文头部还是上层数据信息都是由二进制数组成的。物理层将这些二进制数组成的比特流转换成电信号在网络中传输。