在上一章中我們已經了解了計算機網絡的基本概念，知道了什麽是計算機網絡。但在計算機網絡中有2個重要的參考模型始終是繞不過去的，那就是OSI 參考模型和TCP/IP參考模型，計算機網絡中的各種服務都是通過這2個模型進行搭建的，下面就通過我的筆記揭開它們的神秘面紗（部分內容參考園中大神poll的筆記總結整理，如有錯誤歡迎各位博友批評指正）

OSI 參考模型

OSI（open system interconnected，OS）參考模型是一個開放式體系結構，它規定將網絡分為七層，從下往上依次是物理層，數據鏈路層，網絡層，傳輸層，會話層，表示層和應用層。

1.物理層（physical layer）的主要功能:是完成相鄰節點之間原始比特流的傳輸物理層的設計主要涉及物理接口的機械電氣功能和過程特性，以及物理層接口連接的傳輸介質等問題。

2.數據鏈路層（data link layer）:負責將上層數據封裝成固定格式的幀

3.網絡層(network layer）的主要功能:是實現數據從源端到目的端的傳輸

4.傳輸層（transport layer）的主要功能:是實現網絡中不同主機上用戶進程之間的數據通信。

傳輸層要決定對會話層用戶（最終的網絡用戶）提供什麽樣的服務。因此我們把1-3層的協議稱為點對點的協議，而把4-7層的協議叫做端對端協議

5.會話層（session layer）:允許不同機器上的用戶之間建立會話關系。管理會話控制令牌管理（token management）數據中插入同步點

6.表示層（presentation layer ）:表示層以下各層只關心從源端機到目標機可靠地傳輸比特，而表示層關心的是所傳輸的語法和語義。用一種大家一致選定的標準方法對數據進行編碼。同時，也能提供壓縮解壓、加密解密。

7.應用層（application layer）:應用層能與應用程序界面溝通，以達到展示給用戶的目的。在此常見的協議有:HTTP，HTTPS，FTP，TELNET，SSH，SMTP，POP3等。

TCP/IP參考模型

TCP/IP(transmission control /Internet protocol 傳輸控制協議/網絡互聯協議）早期的TCP/IP模型是一個四層結構網絡接口層網絡層傳輸層應用層後期5層結構將網絡接口層分為物理層和數據鏈路層

1.物理層和數據鏈路層

2.網絡層TCP/IP協議定義了網絡互聯協議（Internet protocol， IP ）而IP由4個支撐協議組 ARP （地址解析協議） RARP(逆地址解析協議） ICMP（網際控制報文協議） IGMP（網際組管協議）

3.傳輸層TCP(傳輸控制協議）和UDP（用戶數據報協議） TCP 協議傳輸更加穩定可靠，UDP協議傳輸效率更高

4.應用層

通過前面的筆記，我們已經知道了OSI和TCP/IP參考模型的概念，但小明用自己電腦向小紅發了一封email，那這封email在網絡中又是怎麽傳輸的呢，那就要靠數據的封裝與解封了。

數據封裝和解封過程

1.數據封裝過程

1.1.應用層在應用層數據被翻譯為---二進制編碼數據傳輸層上層數據被分割成小的數據段，並未每個數據段後的數據封裝TCP報文頭部在TCP頭部有一個關鍵的字段信息----端口號，它用於標識上層的協議或應用程序，確保上層應用數據的正常通信

1.2.網絡層上層數據被封裝上新的報文頭部------IP頭部IP頭部有一個關鍵字段信息---IP地址，由一組32位2進制組成，用於標識網絡的邏輯地址

1.3.數據鏈路層上層數據被封裝一個MAC頭部，其內部有一個關鍵字段信息-------MAC地址

1.4.物理層封裝的信息都是2進制組成的，在物理層，將這些2進制數字組成的比特流轉換成電信號在網絡中傳輸

PDU （Protocol data unit）協議數據單元同層之間的傳遞數據單位

2.數據解封過程

物理層電信號轉換成2進制，並將數據送至數據鏈路層查看mac地址，若吻合就將mac頭部拆掉，並將數據傳入上一層，不吻合數據將被丟棄網絡層核實IP地址應用層將2進制數據解碼還原

常見硬件設備與五層模型的對應關系

3.網絡中對等通信原理

3.1.對等層（peer layers）通信原理：1.只有雙方是對等層次的會話才可能使用相同的類型的協議，彼此才能聽的懂，才能有共同語言。

3.2.在網絡體系中，每一層都是獨立完成自己的工作，其他層是不幹預的，不了解的。

4.網絡中數據通信原理

在網絡連接和數據傳輸流程方面，發送端是自上而下（從高到低），接收端是從下而上（從低到高）進行的，也就是數據通信原理相同。

通信會話方面，雙方都必須是邏輯上的對等層次，也就是對等通信原理相同。

網絡通信原理

5.擴展內容

OSI/RM對各個層次的劃分遵循下列原則

5.1.同一層中的各個網絡節點都有相同的層次結構，具有同樣的功能

5.2.同一節點內相鄰層之間通過接口（可以是邏輯接口）進行通信

5.3.七層結構中的每一層使用下一層提供的服務，並向其上層提供服務

5.4.不同節點的同等層按照協議實現對等通信

5.5.網絡設備（不包括計算機主機）間自身通信僅需要低三層，用來構建數據通信的網絡平臺。網絡平臺構建好後，用戶應用數據就可以利用這個平臺進行各種網絡應用通信，但所有的網絡應用通信都需要經過網絡體系結構中的所有層次，其中最上面4層用來為用戶的網絡應用通信提供各種服務支持，構建數據通信平臺。

計算機網絡參考模型