通信网络/OSI 参考模型

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OSI 模型

层	它做了什么
应用层	应用层是计算机用户将看到并与其交互的部分。此层是程序员开发的“应用程序”。
表示层	表示层负责将数据格式化为人类可读的格式，以及翻译不同的语言等。
会话层	会话层将维护不同的连接，以防单个应用程序想要连接到多个远程站点（或与单个远程站点建立多个连接）。
传输层	传输层将处理数据传输，并将区分面向连接的传输（TCP）和无连接的传输（UDP）。
网络层	网络层允许不同的机器在逻辑上相互寻址，并允许计算机之间可靠地传输数据（IP）。
数据链路层	数据链路层是确定数据如何通过物理通道发送的层。数据链路协议的例子包括“以太网”和“PPP”。
物理层	物理层由构成传输系统物理硬件的物理电线或天线组成。物理层实体包括 Wi-Fi 传输和 100BaseT 电缆。

它做了什么

维基百科在OSI 模型 有相关信息

OSI 模型允许不同的开发人员制作产品和软件与其他产品接口，而无需担心底层是如何实现的。每层都与上层和下层有指定接口，因此每个人都可以处理不同的领域，而无需担心兼容性。

数据包

更高层先处理数据，因此更高层的协议将按降序接触数据包。假设我们有一个使用传输层中的 TCP 协议、网络层中的 IP 以及数据链路层中的以太网的终端系统。这是数据包的创建方式

1. 我们的应用程序创建一个数据包

|数据|

2. TCP 创建一个 TCP 数据包

|TCP 标头|数据|

3. IP 创建一个 IP 数据包

|IP 标头|TCP 标头|数据|CRC|

4. 以太网创建一个以太网帧

在接收端，各层以相反的顺序接收数据

1. 以太网层读取并删除以太网标头

|IP 标头|TCP 标头|数据|CRC|

2. IP 层读取 IP 标头并检查 CRC 是否有错误

|TCP 标头|数据|

3. TCP 层读取 TCP 标头

|数据|

4. 应用程序读取数据。

需要注意的是，多个 TCP 数据包可以压缩到单个 IP 数据包中，多个 IP 数据包可以组合成以太网帧。

网络层

介绍

网络层负责逐跳传输消息。主要的互联网层协议存在于此层。互联网协议 (IP) 是所有协议中的主要组成部分，但我们还将讨论其他协议，例如地址解析协议 (ARP)、动态主机配置协议 (DHCP)、网络地址转换 (NAT) 和互联网控制消息协议 (ICMP)。网络层不保证数据的可靠通信和传递。

网络层功能

网络层负责逐跳传输数据报，从一个站点发送到另一个站点，直到消息到达目的地。每台计算机都应该分配一个唯一的 IP 地址作为接口，以便在网络中识别自己。当消息从传输层到达时，IP 会查找消息地址，执行封装并在末尾添加一个标头以形成数据报，然后传递给数据链路层。接收端也一样，IP 会执行解封装并删除网络层标头，然后发送到传输层。网络模型如下图所示

文件：网络层.jpg

图 1 OSI 模型中的网络层

当数据报从源发送到目的地时，以下是 IP 如何处理数据报传输的简单步骤

上层应用程序向网络层发送一个数据包。
通过校验和进行数据计算。
IP 标头和数据报构造。
通过网关路由。
每个网关的 IP 层都会执行校验和。如果校验和不匹配，数据报将被丢弃，并将错误消息发送回发送机器。在此过程中，如果 TTL 减到 0，也会发生同样的结果。而且，在数据报沿着互联网工作传递的每一个停靠点，都会确定目的地地址的路由路径。
数据报到达目的地的网络层。
执行校验和计算。
取出 IP 标头。
消息传递给上层应用程序。

文件：IP 特性.jpg

图 2 网络层中的 IP 特性

在网络层中，存在其他协议，例如地址解析协议 (ARP) 和互联网控制消息协议 (ICMP)，但是，IP 在所有协议中占有很大一部分。

文件：IP 网络.jpg

图 3 网络层中的互联网协议

此外，IP 是一个无连接协议，这意味着每个数据包都作为独立个体并独立通过互联网。存在顺序，但没有对数据包传输的顺序进行跟踪，因此无法保证，因此传输不可靠。

常见更改

其他参考模型

TCP/ IP 模型