文章目錄

• 一、分層思想
• 二、OSI七層參考模型
• • 1、七層參考模型講解
  • • 1.1 應用層(L7）
    • 1.2 表示層(L6)
    • 1.3 會話層(L5)
    • 1.4 傳輸層(L4)
    • 1.5 網絡層(L3)
    • 1.6 數據鏈路層(L2)
    • 1.7 物理層(L1)
  • 2、用實際例子說明七層參考模型
• 三、TCP/IP五層模型
• • 1、TCP/IP五層模型
  • 2、TCP/IP協議族的組成
  • • 2.1 應用層
    • 2.2 傳輸層
    • 2.3 網絡層
    • 2.4 數據鏈路層、物理層
• 四、數據的封裝與解封裝
• • 1、數據的封裝
  • 2、數據的解封裝
  • 3、PDU（協議數據單元）
  • 4、數據封裝與解封裝總體概述
• 五、點到點、端到端
• • 1、點到點
  • 2、端到端

一、分層思想

將復雜的流程分解為幾個功能相對單一的子過程

●整個流程更加清晰，復雜問題簡單化

●更容易發現問題并針對性的解決問題

二、OSI七層參考模型

國際標準化組織（ISO）于1984年頒布了開放互連（OSI）參考模型，一個開放體系結構，將網絡分為七層。

1、七層參考模型講解

1.1 應用層(L7）

●專業解釋：網絡服務與最終用戶的一個接口

●通俗解釋：人機交互窗口，把我們（人）語言輸入到計算機當中。（例如在qq，微信上輸入字符），或者我們訪問網頁，打開的網頁就可以相當于是應用層的東西。

●象征代表：用戶操作界面。

1.2 表示層(L6)

●專業解釋：數據的表示、安全、壓縮

●通俗解釋：計算機收到我們發送的語言，它需要將其轉化為二進制在計算機中進行傳輸，轉化之后還需要將它們進行壓縮，加密等一些功能。

●象征代表：人的語言翻譯成計算機語言

1.3 會話層(L5)

●專業解釋：建立、管理、中止會話

●通俗解釋：管理是否允許不同機器上用戶之間建立會話連接，或者可以理解為，我們與別人發送消息時，需要建立一個連接進行會話，這就是會話層所要控制的事情。

●象征代表：通信軟件建立會話，比如qq

1.4 傳輸層(L4)

●專業解釋：定義傳輸數據協議端口號，以及流控和差錯校驗

●通俗解釋：我們在會話層建立連接之后，是不是要遵循一定的協議和協議的端口號，這一層就是在傳輸過程中需要遵循協議，就像過馬路需要走人行道，也是遵循一定的交通規則。

●象征代表：防火墻，端到端

1.5 網絡層(L3)

●專業解釋：進行地址尋址，實現不同網絡之間的路徑選擇

●通俗解釋：不同網絡之間的傳輸就需要網絡層來進行尋找路徑，比如，你在上海，我在南京，我們之間需要傳輸數據，那肯定是需要通過網絡層來尋找最佳路徑來進行通信的。

●象征代表：路由器

1.6 數據鏈路層(L2)

●專業解釋：建立邏輯連接、進行硬件地址尋址，差錯檢驗等功能

●通俗解釋：進行硬件地址尋址，硬件地址就是MAC地址，每一張網卡都有自己獨立的MAC地址，根據MAC地址才能找到具體的地址信息。

●象征代表：交換機，網卡

1.7 物理層(L1)

●專業解釋：建立、維護、斷開物理連接

●通俗解釋：一些看得見，摸得著的東西，比如網線，光纖，網卡，中繼器等，連接網絡需要靠它們才能實現最底層傳輸。

●象征代表：網線、網卡，中繼器。

2、用實際例子說明七層參考模型

為了方便理解七層參考模型，現在就舉個栗子來講解一下，例子可以輔助記憶，但是不能一概而論。

例子說明：張三在某網絡平臺購物

①應用層：購物時，張三需要打開一個購物平臺進行購物吧，打開的這個平臺，我們就可以理解為應用層的東西。（人機用戶的交互界面）

②表示層：假如張三選好一個東西，東西比較大，客服人員需要將東西進行拆卸包裝，然后繪畫號圖紙，以后等張三收到貨的時候，再按照圖紙進行組裝。（數據的表示、壓縮、加密，解密，解壓）

③會話層：再發貨前，客服人員在平臺上給張三發了一句：你確定購買了嗎？張三回復，已確定。那客服人員就可安排進行發貨了。（建立、管理、中止會話）

④傳輸層：客服要發貨了，需要尋找一家合適的快遞公司吧，客服不需要知道東西怎么到張三那邊，他只需要知道，東西能順利送到就行了。快遞公司就是傳輸層所表示的協議（定義傳輸數據的協議端口號）

⑤網絡層：快遞公司在客服那邊拿到東西后，需要進行發貨，初始地在深圳，收貨地在南京，他可以選擇多重的路線方式，可以空運，可以海運，可以火車，還可以漂流瓶。（地址的尋址，也就是IP地址，不同網絡之間實現路徑選擇）

⑥數據鏈路層：貨物到達了南京的派送點，這個時候快遞小哥拿到了東西，他就需要根據上面的門牌號以及電話號碼，尋找到張三的具體地址，然后再進行派件（硬件地址的尋址，也就是MAC地址，差錯校驗）

⑦物理層：不管快遞小哥以什么方式把東西送到張三那邊，他總需要上路吧，他騎車也是在路上，開車也是在路上，這個路包括海陸空。所以這個路就是傳輸的媒介（建立、維護，斷開物理連接）

三、TCP/IP五層模型

1、TCP/IP五層模型

五層模型跟七層模型類似，將七層模型的三層（應用層、表示層、會話層）融合成了一層（應用層），每一層分工明確，且都有者自己的層對應的設備

2、TCP/IP協議族的組成

協議主要在于上三層（應用層、傳輸層、網絡層）。下面講解層次主要的協議

2.1 應用層

●HTTP協議：網頁訪問協議，屬于明文訪問的協議

●HTTPS協議：網頁訪問協議，屬于密文訪問的協議

2.2 傳輸層

●TCP協議：安全、穩定建立連接（如：視頻）

●UDP協議：高效（如：QQ）

2.3 網絡層

●IP：ipv4等協議，遵循一定的邏輯地址協議

●ARP協議：將IP地址解析為MAC地址的協議

●ICMP協議：是一種面向無連接的協議，用于傳輸出錯報告控制信息，比如：在cmd窗口ping其它網絡時，返回的數據。

2.4 數據鏈路層、物理層

●IEEE 802.3 :有限局域網（以太網）標準

●IEEE 802.11:無線局域網標準

四、數據的封裝與解封裝

1、數據的封裝

數據的封裝，是由上層到下層進行封裝的，上圖所示的是TCP/IP的五層模型封裝圖，我們以此圖進行講解。

●應用層：人機交換窗口，把我們的語言輸入到計算機中，計算機再將收到的數據轉換為二進制后再進行壓縮、加密。再建立會話。（此處對于七層參考模型，一起解釋了上三層的含義）

●傳輸層：將上層數據加上TCP頭部（協議端口號），封裝成數據段，傳輸到網絡層。

●網絡層：將上層數據加上源IP地址與目標IP地址，封裝成數據包，傳輸到數據鏈路層。

●數據鏈路層：將上層數據加上源mac地址與目標mac地址，封裝成數據幀，傳輸到物理層

●物理層：因為以上傳輸都是二進制，需要將二進制，轉化為比特流的形式在網線中進行傳輸。到此過程，全部封裝已經結束。

2、數據的解封裝

數據的解封裝，是由下層到上層進行解封裝的。

●物理層：將比特流轉化為二進制語言，傳輸到數據鏈路層。

●數據鏈路層：接收到物理層傳來的數據，先查看目的MAC地址與自己是否匹配，如果不匹配，則將數據丟棄，如果匹配，拆除MAC頭部，將數據傳輸到網絡層。

●網絡層：接收到數據鏈路層傳來的數據，先查看目標IP地址與自己是否匹配，如果不匹配，則丟棄，如果匹配，拆除IP頭部，將數據傳輸到傳輸層。

●傳輸層：接收到網絡層傳來的數據，先查看協議端口號與自己是否匹配，不匹配則丟棄，匹配，拆除IP頭部，將數據傳輸到應用層。

●應用層：接收到輸出層傳來的數據，建立會話，將數據解壓、解密后，再把數據由二進制語言轉化為我們語言顯示在窗口上。自此，我們的數據解封裝已全部完成。

3、PDU（協議數據單元）

協議數據單元PDU（Protocol Data Unit）是指對等層次之間傳遞的數據單位。

●物理層的 PDU是數據位（bit），

●數據鏈路層的 PDU是數據幀（frame），

●網絡層的PDU是數據包（packet），

●傳輸層的 PDU是數據段（segment），

●其他更高層次的PDU是數據（data）。

4、數據封裝與解封裝總體概述

pc1電腦：

●pc1與pc2之間通信，假設PC1發送消息到PC2上，如何進行發送的？

●PC1應用層：pc1上面發送數據“你還好嗎？”，計算機將其轉化為二進制后進行壓縮加密，并且與pc2建立會話。

●PC1傳輸層：接收到數據后，將數據加上協議端口號（TCP或UDP）封裝成數據段傳輸到傳輸層。

●PC1網絡層：接到數據后，將數據加上源和目標IP地址封裝成數據包，傳輸到數據鏈路層

●PC1數據鏈路層：接收到數據后，將數據加上源和目標MAC地址封裝成數據幀，傳輸到物理層。

●PC1物理層：接收到數據后，將數據轉化為比特流發送給交換機

a交換機：

●a交換機物理層：收到數據后，將數據解封裝轉化為二進制發送給數據鏈路層

●a交換機數據鏈路層：查看源MAC地址是否和自己匹配，匹配的話重新封裝新的MAC地址，傳輸給物理層。

●a交換機物理層：接收數據后將數據轉化為比特流傳輸給a路由器物理層

a路由器：

●a路由器物理層：接收到數據后轉化為二進制，然后發送給網絡層（名義上是發送給網絡層，但是實際上，還是需要經過數據鏈路層，因為數據是一層一層封裝，如果想要查看網路層的ip地址，那還需要先解封裝mac地址的頭部）

●a路由器數據鏈路層：解封裝mac地址的頭部

●a路由器網絡層：查看目標ip地址找誰，根據目標ip地址進行轉發路徑，尋找最佳路徑，然后再進行封裝，傳輸給路由器物理層（同理，也是需要經過數據鏈路層的）

●a路由器數據鏈路層：封裝MAC地址頭部，傳輸到路由器物理層

●a路由器物理層：將數據進行轉化為比特流，發送到b路由器的物理層

b路由器：

●b路由器物理層：將數據轉化為二進制，傳輸到數據鏈路層

●b路由器數據鏈路層：將數據解封裝，查看mac地址后，再將數據傳輸到網絡層

●b路由器網絡：將數據解封裝后，查看目標ip地址，然后將數據進行封裝，再發送給數據鏈路層

●b路由器數據鏈路層：將數據封裝目標mac地址，然后傳輸給物理層

●b路由器物理層：將數據轉化為二進制傳輸給b交換機的物理層

b交換機：

●b交換機物理層：將數據轉化為二進制，然后發送給數據鏈路層

●b交換機數據鏈路層：將數據解封裝mac地址，查看mac地址后，再重新封裝mac地址，將數據傳輸到物理層

●b交換機物理層：將數據轉化為比特流形式，傳輸到pc2的物理層

pc2電腦：

●pc2物理層：將數據轉化為二進制形式，傳輸到數據鏈路層

●pc2數據鏈路層：將數據解封裝mac地址頭部，查看mac地址頭部信息后，再將數據傳輸到網絡層

●pc2網絡層：將數據解封裝ip地址頭部，查看目標ip地址后，將數據發送到傳輸層。

●pc2傳輸層：將數據解封裝后查看協議端口號，將數據發送到應用層

●pc2應用層：建立會話列表，將數據解密，解壓后轉化為我們可識別語言后，顯示在窗口上。

五、點到點、端到端

1、點到點

點到點通信是針對數據鏈路層或網絡層來說的，因為數據鏈路層只負責直接相連的兩個節點之間的通信，一個節點的數據鏈路層接受ip層數據并封裝之后，就把數據幀從鏈路上發送到與其相鄰的下一個節點。 點對點是基于MAC地址和或者IP地址，是指一個設備發數據給與該這邊直接連接的其他設備，這臺設備又在合適的時候將數據傳遞給與它相連的下一個設備，通過一臺一臺直接相連的設備把數據傳遞到接收端。

根據上圖所示，

點到點可以看成為：PC1到路由器A，或路由器A到路由器B，路由器B到路由器C，路由器C到PC2。

2、端到端

端到端是進程到進程之間的通信（傳輸層）。端到端通信是針對傳輸層來說的，傳輸層為網絡中的主機提供端到端的通信。因為無論tcp還是udp，都要負責把上層交付的數據從發送端傳輸到接收端，不論其中間跨越多少節點。只不過tcp比較可靠而udp不可靠而已。所以稱之為端到端，也就是從發送端到接收端。

根據上圖所示，

端到端就是：PC1到PC2。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的第一讲：计算机七层参考模型的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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