文章目錄

• 一：生活中的協議分層
• • （1）生活中的分層1——漢堡包
  • （2）生活中的分層2——打電話
• 二：網絡分層
• • （1）OSI七層模型
  • （2）TCP/IP分層模型

一：生活中的協議分層

（1）生活中的分層1——漢堡包

漢堡包屬于一種快餐，之所以稱之為快餐，是因為它的制作效率高，在一定時間內可以滿足不同口感，搭配出不同風格的食物。之所以這樣是因為漢堡包采用了分層結構，想要替換哪一步就替換那一部分，每一層與每一層互不干擾

這樣帶來的好處就是解耦，在軟件設計中我們經常提到高內聚，低耦合，漢堡包所做的目的就是這樣，我們學習C++也是這樣，在C語言中所有代碼都是通過調用接口完成，耦合性太強，中間一旦一個環節出現錯誤，滿盤皆輸。但是增加了類之后，類于類之間互不干擾，就像STL中的vector，它可以放自定義類型，vector一定能保證它的插入刪除接口是不出現錯誤的，那么最終如果仍然產生問題的話，就一定是你的自定義了類型有問題了

（2）生活中的分層2——打電話

如下圖，有兩個人通過通信設備進行交談。在這個過程中，他們使用的語言協議作為麥克風的音頻輸入，在通信設備那一層轉換為電信號，然后將電信號傳送到另一個人的通信設備，再向上轉化為我們可識別的內容，依次完成通信

上圖中反應的就是：上層需要使用下層接口完成通信，而下層需要將數據通過某種方式翻譯后反饋給上層

如下圖，在實際生活中，我們與人交談可以使用座機也可以使用手機，并且在通信設備不變的情況下，也可以使用英語交流（前提是雙方都采用這種“協議”）

這樣做帶來的好處就是下層只負責能將數據正確翻譯給上層，而上層負責會使用這些接口（就像會使用手機一樣），依次達到通信

上面的例子其實只涉及到了兩層，實際的協議分層相較它還是比較復雜的，但是所體現的思想是一致的。

二：網絡分層

（1）OSI七層模型

OSI將協議分為如下7層，協議規定了每一層各自的作用，也就是說每一層應該干什么

需要注意的是這只是一種參考模型，實際的網絡協議如TCP/IP在設計時思想上基本一致，但是還是存在區別

• 物理層：負責0,1比特流（0,1序列）與電壓的高低，光的閃滅之間的互換
• 數據鏈路層：負責物理層面上互連的，節點之間的通信傳輸。關鍵設備就是交換機
• 網絡層：解決跨網絡的通信問題，主要負責尋址和路由選擇。關鍵設備就是路由器
• 傳輸層：保證傳輸的穩定，可靠和效率等問題
• 會話層：負責建立和斷開通信連接，以及數據的分割等數據傳輸相關的管理
• 表示層：主要負責數據格式的轉換
• 應用層：為應用程序提供服務并規定應用程序通信的相關細節

也就是說按照OSI的規定，完成通信應該是下面這樣的

（2）TCP/IP分層模型

OSI規定的七層模型太過負責，所以TCP/IP協議將網絡分為了下面5層（TCP/IP協議是一組協議的集合的代表，只不過這兩個協議太過著名，就以他們的名字命名了）。
在TCP/IP協議中，每一層都呼叫它的下一層所提供的網絡或者接口完成自己的需求。

• 物理層: 負責光/電信號的傳遞方式. 比如現在以太網通用的網線(雙絞 線)、早期以太網采用的的同軸電纜(現在主要用于有線電視)、光纖, 現在的wifi無線網使用電磁波等都屬于物理層的概念。物理層的能力決定了最大傳輸速率、傳輸距離、抗干擾性等. 集線器(Hub)工作在物理層.
• 數據鏈路層:: 負責設備之間的數據幀的傳送和識別. 例如網卡設備的驅動、幀同步(就是說從網線上檢測到什么信號算作新幀的開始)、沖突檢測(如果檢測到沖突就自動重發)、數據差錯校驗等工作. 有以太網、令牌環網, 無線LAN等標準. 交換機(Switch)工作在數據鏈路層.
• 網絡層:: 負責地址管理和路由選擇. 例如在IP協議中, 通過IP地址來標識一臺主機, 并通過路由表的方式規劃出兩臺主機之間的數據傳輸的線路(路由). 路由器(Router)工作在網路層.
• 傳輸層:: 負責兩臺主機之間的數據傳輸. 如傳輸控制協議 (TCP), 能夠確保數據可靠的從源主機發送到目標主機.
• 應用層:: 負責應用程序間溝通。如簡單電子郵件傳輸（SMTP）、文件傳輸協議（FTP）、網絡遠程訪問協議（Telnet）等我們的網絡編程主要就是針對應用層

可以看出：OSI參考模型注重“通信協議必要的功能是什么”，TCP/IP則強調“在計算機上實現協議應該開發哪種程序”。也就是說操作系統承擔了網絡協議中非常重要的角色

總結

以上是生活随笔為你收集整理的1-2：网络初识之了解OSI和TCP/IP及网络分层（物理层，数据链路层，网路层，传输层，应用层）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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