什么是OSI七层模型和网络五层模型？有什么功能或作用？ – 深入浅出HTTP原理

一、OSI七层模型与TCP/IP五层模型

目前公认的计算机通信和因特网网络通信基本结构模型为OSI七层模型，OSI（Open System Interconnect）开放式系统互联通信模型，它是由ISO（国际化标准组织）提出的标准模型。OSI将网络通信分为七层，分别为：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表现层，应用层。首先我们要明白OSI模型它只是一个标准，并不是一种实现，目前实现的TCP/IP五层模型是OSI的一种实现，五层模型将会话层，表现层和应用层简化为应用层，这就是五层模型的由来。

数据从应用层开始传输，经过每一层会相应地封装相应的信息到报头，数据接收的时候会相应地解封装。

每一层的不同主要在于协议的不同，例如对于物理层网线光纤的规格就是它的协议，提供最基本的数据传输介质。我们常见的就是应用层，如HTTP服务，SMTP服务等，以及它们对于的协议。传输层提供TCP和UDP服务，网络层提供IP寻址服务。

下面我们简要地介绍一下各层的内容和作用。

二、物理层（Physical Layer）

提供数据的传输介质，例如网线，双绞线等，还包括网线接口，首先在线缆上会有相应的规格，例如1000BASE-SX，表示1000兆，基带传输，SX表现光纤介质。接口上有水晶头接口，如RJ-45接头。对于双绞线也有不同的规格，如568A和568B，还有线序的区别，对于光纤又可分为单模光纤和多模光纤。

以上的各种参数都是一种物理设备的规范，换而言之，它们就是一种协议，因为我们需要清楚，了解每一层的内容就是了解它们的协议。

三、数据链路层（Data Link Layer）

用于将物理层的比特流数据封装成数据帧，数据帧包括帧首部和尾部，以及帧的数据部分。链路层主要分为两层：LLC（逻辑链路层）和MAC（媒体介入控制），可以使用MAC寻址，MAC它是设备的唯一物理地址，由分号和十六进制表示，一共有48位，如00:00:0e:04:3c:07。

四、网络层（Network Layer）

物理层提供的服务比较多，例如IP编址，IP协议面向非连接，不用预先检测连接条件，相反的是TCP协议需要预先检测连接。IPv4为32位，IPv6为128位，使用点 十进制表示，如192.168.1.1，由网络部分和主机部分组成。A类地址网络部分8位，B类地址网络主机均16位，C类地址网络部分24位，网络部分用于网络通信，用于区分不同的网段，主机部分用于广播通信。

IP协议的报头定义了版本，数据包大小、长度，数据包标识、分片偏移，上层协议，源和目标IP地址等。

另外网络层还有动态主机配置协议DHCP协议，ARP协议保留了一张IP地址到MAC地址映射的ARP表，还有ICMP协议，ping使用的就是ICMP协议。

五、传输层（Transport Layer）

传输层提供端对端的传输，保证传输的可靠性，提供多路复用，在这一层的协议主要有TCP协议，TCP报头包括源和目标端口，状态标识等，另外还有流控机制，窗口大小，TCP连接需要进行三次握手四次分手，另外还有UDP协议，UDP协议和IP协议类似，面向非连接，不保证可靠连接，主要提供更快的传输。

六、应用层（Application Layer）

在这一层的服务都是比较具体的了，提供的服务比较多，如HTTP服务，邮箱SMTP服务，DNS查询服务等，以及它们提供的协议，主要是为应用程序提供服务，我们也可以开发自己的服务和协议。例如socket是基于TCP/IP的封装，本身并不一种协议，提供统一的调用接口，我们可以使用socket的API自定义自己的协议，与此相关的还有各种即时通讯协议。

如下图，TCP/IP五层模型的数据传输过程，经过各层封装相应的报头，接收后再进行解封装。