网络七层协议模型

2019年07月09日 10:15 | 46次浏览

如果你读过计算机专业,或者学习过网络通信,那你一定听说过 OSI 模型,它曾无数次让你头大。OSI 是 Open System Interconnection 的缩写,译为“开放式系统互联”。


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,最终只保留了 4 层,从下到上分别是接口层、网络层、传输层和应用层,这就是大名鼎鼎的 TCP/IP 模型。

这个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。


你看,在互联网上传输一份数据是多么地复杂啊,而我们却感受不到,这就是网络模型的厉害之处。我们只需要在代码中调用一个函数,就能让下面的所有网络层为我们工作。


我们所说的 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。



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