OSI七层模型及对其简单理解举例

OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互连模型，是一个逻辑上的定义和规范。把网络从逻辑上分为了7层，每一层都有相关或者相对应的物理设备。

OSI 七层模型是一种框架性的设计方法，其最主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输。它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来，概念清楚，理论也比较完整。通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯。

OSI七层模型分别为：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。 首先明确一个概念，在这个模型中：上下层之间进行交互时所遵循的约定叫做“接口”。同一层之间的交互所遵循的约定叫做“协议”。

其中1至4层被认为是低层，这些层与数据移动密切相关。5至7层是高层，包含应用程序级的数据。每一层负责一项具体的工作，然后把数据传送到下一层。具体就是：

接收端则执行与发送端相反的操作，由下往上，将逐层标识去掉，重新还原成最初的数据。所以,数据通讯双方在对等层必须采用相同的协议，定义同一种数据标识格式，这样才可能保证数据的正确传输。

由于OSI七层模型其实每一层，都是一个复杂的层，所以此处只对其进行简单了解和应用举例。整个过程以公司A和公司B的一次商业合同的发送为例进行讲解。

1、应用层

应用层是OSI七层模型中最靠近用户的一层，是网络服务与最终用户的一个接口，直接为用户提供各种网络服务。我们常见应用层的网络服务协议有：HTTP，HTTPS等。

举例：此处公司A的老板就相当于我们所说的用户，而他要发送的商业合同，就是应用层提供的一种网络服务。当然，应用层还可以提供别的很多种服务，比如发送报价单，信件，快递等等，只是公司A这次恰好选择了发送商业合同这样一种服务。

2、表示层

表示层主要功能就是将应用层的数据进行编码和转换,确保一个系统的应用层发送的数据能被另一个系统的应用层识别。除此之外表示层还具有数据压缩和加密功能。

举例： 由于公司A和公司B可能是不同国家的公司，所以他们之间得商量一种统一的语言进行交流，比如说英语。此时表示层(可以看作是公司的文秘)，他的工作就是就是将应用层的传递信息翻译成英语。另外为了防止合同泄密，公司A的人还会对这份合同做一些加密的处理。所以将应用层的数据转换、翻译和加密等，这些都是表示层的作用。

3、会话层

会话层主要就是负责建立、管理和终止表示层与实体之间的通信会话。

举例：会话层可以看作是公司A的外联部，他们掌握公司A与其他好多公司的联系方式，他们的任务就是管理本公司与外界其他公司的联系工作。会话层在拿到表示层同事翻译加密好的合同之后，他们将会先建立并记录本次会话，然后找到公司B的地址信息，将整份资料放进信封，并写上地址和联系方式，准备将资料寄出。等到确定公司B接收到此份报价单后，此次会话就算结束了。会话层，也就是外联部的员工就会终止此次会话。

4、传输层 传输层建立了主机端到端的链接，传输层的作用是为上层协议提供端到端可靠和透明的数据传输服务，包括处理差错控制和流量控制等问题。 该层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，使高层用户看到的只是在两个传输实体间的一条主机到主机的、可由用户控制和设定的、可靠的数据通路。我们通常说的，TCP UDP就是在这一层。端口号既是这里的“端”。

举例： 传输层就相当于公司中的负责快递邮件收发的人，也就是公司自己的投递员。他们负责将上一层的要寄出的资料投递到一家靠谱的快递公司或邮局，确保合同能被安全的送到。

5、网络层 本层通过IP寻址来建立两个节点之间的连接，因为目标地址可能是多个网络通过路由器连接而成的某一个地址。所以这一层主要工作负责寻址和路由选择，实现不同网络之间的路径选择。这一层就是我们经常说的IP协议层。IP协议是Internet的基础。

举例： 网络层就相当于快递公司庞大的快递网络，在全国会有很多不同的集散中心。比如说，从深圳发往北京的顺丰快递，首先快递要先到深圳集散中心，然后再从深圳集散中心送到武汉集散中心，最后从武汉集散中心再寄到北京顺义集散中心。这个每个集散中心，就相当于网络中的一个IP节点。

6、数据链路层

数据链路层是OSI七层模型的第二层，它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。为了保证传输，从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包，它不仅包括原始数据，还包括发送方和接收方的物理地址以及检错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处，而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。 如果在传送数据时，接收点检测到所传数据中有差错，就要通知发送方重发这一帧。

举例： 数据链路层就是准备发送前，需要对其发送的地址进行检查，如果是无效地址就通知发送方重新填写地址。另外就是对其进行扫描检查，检测是否有违禁品。

7、物理层

实际上最终信号的传输都是通过物理层实现的，通过物理介质传输比特流。这一层规定了电平、速度和电缆针脚，常用设备有（各种物理设备）集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆。这些都是物理层的传输介质。

举例：快递寄送过程中的交通工具，就相当于我们的物理层，例如汽车，火车，飞机，轮船等等。