OSI网络模型及简化模型

OSI模型，OSI是 Open System Interconnection 的缩写，译为“开放式系统互联”。 是国际标准化组织（International Organization for Standardization）制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系。

OSI模型把网络通信的工作分为 7 层，从下到上分别是 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。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，形成两种简化模型： TCP/IP四层模型、五层体系结构 。

网络模型究竟是干什么呢？简而言之就是进行数据封装的：

• 我们平常使用的程序（或者说软件）一般都是通过应用层来访问网络的，程序产生的数据会一层一层地往下传输，直到最后的网络接口层，就通过网线发送到互联网上去了。数据每往下走一层，就会被这一层的协议增加一层包装，等到发送到互联网上时，已经比原始数据多了四层包装。整个数据封装的过程就像俄罗斯套娃。
• 当另一台计算机接收到数据包时，会从网络接口层再一层一层往上传输，每传输一层就拆开一层包装，直到最后的应用层，就得到了最原始的数据，这才是程序要使用的数据。
• 给数据加包装的过程，实际上就是在数据的头部增加一个标志（一个数据块），表示数据经过了这一层，我已经处理过了。给数据拆包装的过程正好相反，就是去掉数据头部的标志，让它逐渐现出原形。

后面讲到的socket编程，是站在传输层的基础上，所以可以使用 TCP/UDP 协议，但是不能干「访问网页」这样的事情，因为访问网页所需要的 http 协议位于应用层。

两台计算机进行通信时，必须遵守以下原则：

• 必须是同一层次进行通信，比如，A 计算机的应用层和 B 计算机的传输层就不能通信，因为它们不在一个层次，数据的拆包会遇到问题。
• 每一层的功能都必须相同，也就是拥有完全相同的网络模型。如果网络模型都不同，那不就乱套了，谁都不认识谁。
• 数据只能逐层传输，不能跃层。
• 每一层可以使用下层提供的服务，并向上层提供服务。

ISO七层模型

• 应用层：网络服务与最终用户的一个接口，常见的协议有：HTTP FTP SMTP SNMP DNS.
• 表示层：数据的表示、安全、压缩。，确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。
• 会话层：建立、管理、终止会话,对应主机进程，指本地主机与远程主机正在进行的会话.
• 传输层：定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验,协议有TCP UDP.
• 网络层：进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择,协议有ICMP IGMP IP等.
• 数据链路层：在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路。
• 物理层：建立、维护、断开物理连接。

TCP/IP 四层模型

• 应用层：对应于OSI参考模型的（应用层、表示层、会话层）。
• 传输层: 对应OSI的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。
• 网际层：对应于OSI参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。
• 网络接口层：与OSI参考模型的数据链路层、物理层对应。

五层体系结构

• 应用层：对应于OSI参考模型的（应用层、表示层、会话层）。
• 传输层：对应OSI参考模型的的传输层
• 网络层：对应OSI参考模型的的网络层
• 数据链路层：对应OSI参考模型的的数据链路层
• 物理层：对应OSI参考模型的的物理层。

TCP/IP协议族

目前实际使用的网络模型是 TCP/IP 模型，它对 OSI 模型进行了简化，只包含了四层，从上到下分别是应用层、传输层、网络层和链路层（网络接口层），每一层都包含了若干协议。

协议（Protocol）就是网络通信过程中的约定或者合同，通信的双方必须都遵守才能正常收发数据。协议有很多种，例如 TCP、UDP、IP 等，通信的双方必须使用同一协议才能通信。协议是一种规范，由计算机组织制定，规定了很多细节，例如，如何建立连接，如何相互识别等。

TCP/IP 模型包含了 TCP、IP、UDP、Telnet、FTP、SMTP 等上百个互为关联的协议，其中 TCP 和 IP 是最常用的两种底层协议，所以把它们统称为“TCP/IP 协议族”。