什么是OSI七层模型呢？

其实互联网的本质就是一系列的网络协议，这个协议就叫OSI协议（一系列协议），按照功能不同，分工不同，人为的分层七层。实际上这个七层是不存在的。没有这七层的概念，只是人为的划分而已。区分出来的目的只是让你明白哪一层是干什么用的。

OSI七层模型：开放系统互连参考模型 (Open System Interconnect 简称OSI）是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型，为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架。

在七层模型中，每一层都提供一个特殊的网络功能。从网络功能的角度观察：下面4层（物理层、数据链路层、网络层和传输层）主要提供数据传输和交换功能，即以节点到节点之间的通信为主；第4层作为上下两部分的桥梁，是整个网络体系结构中最关键的部分；而上3层（会话层、表示层和应用层）则以提供用户与应用程序之间的信息和数据处理功能为主。简言之，下4层主要完成通信子网的功能，上3层主要完成资源子网的功能.。

各层功能简介

它从低到高分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
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• 应用层：网络服务与最终用户的一个接口，常见的协议有：HTTP FTP SMTP SNMP DNS.
• 表示层：数据的表示、安全、压缩。确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。
• 会话层：建立、管理、终止会话,对应主机进程，指本地主机与远程主机正在进行的会话.
• 传输层：定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验,协议有TCP UDP.
• 网络层：进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择,协议有ICMP IGMP IP等.
• 数据链路层：在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路。
• 物理层：建立、维护、断开物理连接。
  

以送信为例来理解这个模型

应用层：
公司的部门领导们，每个人相当于对应一个应用程序，每个人自己决定决定信的内容。

表示层：
文书助理们（不止一个哦），响应领导们的请求，给经理写信，有人用英文，有人中文，有人用法文等。

会话层：
相当于公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书（这个可能说的不是很清楚）

传输层：
送信员，接收信件，送往邮局。

网络层：
各地邮局的分发信件工人，按照目的地址一级级传送。（村、乡、县、市…）

数据链路层：
公司在邮局安排的内线人物（呵呵，有点恐怖了）统计公司发了多少信，看看信的内容有跟公司领导的原意有没有啥不同。

物理层：
邮车，运输上面的所有信息，包括各层封装的信息。

第一层：物理层

主要功能：在介质上传输比特流
利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。物理层的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。“透明传送比特流”表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化，对传送的比特流来说，这个电路好像是看不见的。

第二层：数据链路层

主要功能：负责建立和管理节点间的链路，将数据封装成帧，进行可靠传输
通过各种控制协议，将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。该层通常又被分为介质访问控制（MAC）和逻辑链路控制（LLC）两个子层。
MAC子层：主要任务是解决共享型网络中多用户对信道竞争的问题，完成网络介质的访问控制；
LLC子层：主要任务是建立和维护网络连接，执行差错校验、流量控制和链路控制。
数据链路层的具体工作：接收来自物理层的位流形式的数据，并封装成帧，传送到上一层；同样，也将来自上层的数据帧，拆装为位流形式的数据转发到物理层；并且，还负责处理接收端发回的确认帧的信息，以便提供可靠的数据传输。

第三层：网络层

主要功能：逻辑寻址，IP地址，在下两层的基础上向资源子网提供服务
通过路由选择算法，为报文或分组通过通信子网选择最适当的路径。该层控制数据链路层与传输层之间的信息转发，建立、维持和终止网络的连接。具体地说，数据链路层的数据在这一层被转换为数据包，然后通过路径选择、分段组合、顺序、进/出路由等控制，将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备。
一般地，数据链路层是解决同一网络内节点之间的通信，而网络层主要解决不同子网间的通信。例如在广域网之间通信时，必然会遇到路由（即两节点间可能有多条路径）选择问题。
在实现网络层功能时，需要解决的主要问题如下：
寻址：数据链路层中使用的物理地址（如MAC地址）仅解决网络内部的寻址问题。在不同子网之间通信时，为了识别和找到网络中的设备，每一子网中的设备都会被分配一个唯一的地址。由于各子网使用的物理技术可能不同，因此这个地址应当是逻辑地址（如IP地址）。
交换：规定不同的信息交换方式。常见的交换技术有：线路交换技术和存储转发技术，后者又包括报文交换技术和分组交换技术。
路由算法：当源节点和目的节点之间存在多条路径时，本层可以根据路由算法，通过网络为数据分组选择最佳路径，并将信息从最合适的路径由发送端传送到接收端。
连接服务：与数据链路层流量控制不同的是，前者控制的是网络相邻节点间的流量，后者控制的是从源节点到目的节点间的流量。其目的在于防止阻塞，并进行差错检测。

第四层：传输层

主要功能：提供可靠和不可靠的传输机制，TCP、UDP
该层是通信子网和资源子网的接口和桥梁，起到承上启下的作用。向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制，保证报文的正确传输。向高层屏蔽下层数据通信的细节，即向用户透明地传送报文。该层常见的协议：TCP/IP中的TCP协议、Novell网络中的SPX协议和微软的NetBIOS/NetBEUI协议。提供会话层和网络层之间的传输服务，这种服务从会话层获得数据，并在必要时，对数据进行分割。然后，传输层将数据传递到网络层，并确保数据能正确无误地传送到网络层。因此，传输层负责提供两节点之间数据的可靠传送，当两节点的联系确定之后，传输层则负责监督工作。
传输连接管理：提供建立、维护和拆除传输连接的功能。传输层在网络层****的基础上为高层提供“面向连接”和“面向无接连”的两种服务**。
处理传输差错：提供可靠的“面向连接”和不太可靠的“面向无连接”的数据传输服务、差错控制和流量控制。在提供“面向连接”服务时，通过这一层传输的数据将由目标设备确认，如果在指定的时间内未收到确认信息，数据将被重发。

第五层：会话层

主要功能：建立、终止、管理实体间的会话连接
向两个实体的表示层提供建立和使用连接的方法。将不同实体之间的表示层的连接称为会话。因此会话层的任务就是组织和协调两个会话进程之间的通信，并对数据交换进行管理。用户可以按照半双工、单工和全双工的方式建立会话。当建立会话时，用户必须提供他们想要连接的远程地址。而这些地址与MAC（介质访问控制子层）地址或网络层的逻辑地址不同，它们是为用户专门设计的，更便于用户记忆。域名（DN）就是一种网络上使用的远程地址例如：www.3721.com就是一个域名。
会话管理：允许用户在两个实体设备之间建立、维持和终止会话，并支持它们之间的数据交换。例如提供单方向会话或双向同时会话，并管理会话中的发送顺序，以及会话所占用时间的长短。
会话流量控制：提供会话流量控制和交叉会话功能。
寻址：使用远程地址建立会话连接。
出错控制：从逻辑上讲会话层主要负责数据交换的建立、保持和终止，但实际的工作却是接收来自传输层的数据，并负责纠正错误。会话控制和远程过程调用均属于这一层的功能。但应注意，此层检查的错误不是通信介质的错误，而是磁盘空间、打印机缺纸等类型的高级错误。

第六层：表示层

主要功能：封装数据的格式（加密解密、压缩解压缩）
对来自应用层的命令和数据进行解释，对各种语法赋予相应的含义，并按照一定的格式传送给会话层。处理用户信息的表示问题，如编码、数据格式转换和加密解密”等。
数据格式处理：协商和建立数据交换的格式，解决各应用程序之间在数据格式表示上的差异。
数据的编码：处理字符集和数字的转换。例如由于用户程序中的数据类型（整型或实型、有符号或无符号等）、用户标识等都可以有不同的表示方式，因此，在设备之间需要具有在不同字符集或格式之间转换的功能。
压缩和解压缩：为了减少数据的传输量，这一层还负责数据的压缩与恢复。
数据的加密和解密：可以提高网络的安全性。

第七层：应用层

主要功能：人与机器电脑交互的窗口
它是计算机用户，以及各种应用程序和网络之间的接口，直接向用户提供服务，完成用户希望在网络上完成的各种工作。它在其他6层工作的基础上，负责完成网络中应用程序与网络操作系统之间的联系，建立与结束使用者之间的联系，并完成网络用户提出的各种网络服务及应用所需的监督、管理和服务等各种协议。此外，该层还负责协调各个应用程序间的工作。
应用层为用户提供的服务和协议有：文件服务、目录服务、文件传输服务（FTP）、远程登录服务（Telnet）、电子邮件服务（E-mail）、打印服务、安全服务、网络管理服务、数据库服务等。上述的各种网络服务由该层的不同应用协议和程序完成，不同的网络操作系统之间在功能、界面、实现技术、对硬件的支持、安全可靠性以及具有的各种应用程序接口等各个方面的差异是很大的
用户接口：应用层是用户与网络，以及应用程序与网络间的直接接口，使得用户能够与网络进行交互式联系。
实现各种服务：该层具有的各种应用程序可以完成和实现用户请求的各种服务。

数据封装和解封装过程

封装：传输层：数据DATA添加TCP包头---->数据段
网络层：数据段DATA添加IP包头------->数据包
数据链路层：数据包DATA添加MAC、LLC包头------>数据帧
物理层：数据帧转化成比特流，Bit
解封装：逆向拆掉各个包头，还原数据到另一端应用层

总结

OSI七层模型太过于理想化，现实的生产环境下比较少用上。
优点：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;。
缺点：既复杂又不实用，运行效率低；OSI标准的制定周期太长；OSI的层次划分不太合理。

菜鸡写作，后期会改进，不喜勿喷，谢谢！！！

目录

1.OSI的基本概念及原则

2.OSI七层模型各层功能概述

3.OSI七层模型举例

         4.OSI七层模型总结

1.OSI的基本概念及原则

OSI是Open System Interconnect的缩写，意为开放式系统互联。其各个层次的划分遵循下列原则：

    （1）同一层中的各网络节点都有相同的层次结构，具有同样的功能。

    （2）同一节点内相邻层之间通过接口进行通信。

    （3）七层结构中的每一层使用下一层提供的服务，并且向其上层提供服务。

    （4）不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。

2.OSI七层模型各层功能概述

图片借鉴自：https://blog.csdn.net/yaopeng_2005/article/details/7064869

第一层：物理层

        在OSI参考模型中，物理层是参考模型的最低层，也是OSI模型的第一层。物理层的主要功能是：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。物理层的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异，使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。

第二层：数据链路层

       数据链路层（Data Link Layer）是OSI模型的第二层，负责建立和管理节点间的链路。在计算机网络中由于各种干扰的存在，导致物理链路是不可靠的。因此这一层的主要功能是：在物理层提供的比特流的基础上，通过差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变为无差错的数据链路，即提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。

第三层：网络层

       网络层（Network Layer）是OSI模型的第三层，它是OSI参考模型中最复杂的一层，也是通信子网的最高一层，它在下两层的基础上向资源子网提供服务。其主要功能是：在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上，进一步管理网络中的数据通信，控制数据链路层与传输层之间的信息转发，建立、维持和终止网络的连接，将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端（点到点），从而向传输层提供最基本的端到端的数据传输服务。具体地说，数据链路层的数据在这一层被转换为数据包，然后通过路径选择、分段组合、顺序、进/出路由等控制，将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备。数据链路层和网络层的区别为：数据链路层的目的是解决同一网络内节点之间的通信，而网络层主要解决不同子网间的通信。

第四层：传输层

       OSI下3层的任务是数据通信，上3层的任务是数据处理。而传输层（Transport Layer）是OSI模型的第4层。该层提供建立、维护和拆除传输连接的功能，起到承上启下的作用。该层的主要功能是：向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制，保证报文的正确传输，同时向高层屏蔽下层数据通信的细节，即向用户透明地传送报文。

第五层：会话层

       会话层是OSI模型的第5层，是用户应用程序和网络之间的接口，该层的主要功能是：组织和协调两个会话进程之间的通信  ，并对数据交换进行管理。当建立会话时，用户必须提供他们想要连接的远程地址。而这些地址与MAC地址或网络层的逻辑地址不同，它们是为用户专门设计的，更便于用户记忆。域名就是一种网络上使用的远程地址。会话层的具体功能如下：

1. 会话管理：允许用户在两个实体设备之间建立、维持和终止会话，并支持它们之间的数据交换。
2. 会话流量控制：提供会话流量控制和交叉会话功能。
3. 寻址：使用远程地址建立会话连接。
4. 出错控制：从逻辑上讲会话层主要负责数据交换的建立、保持和终止，但实际的工作却是接收来自传输层的数据，并负责纠正错误。

第六层：表示层

       表示层是OSI模型的第六层，它对来自应用层的命令和数据进行解释，对各种语法赋予相应的含义，并按照一定的格式传送给会话层。该层的主要功能是：处理用户信息的表示问题，如编码、数据格式转换和加密解密等。表示层的具体功能如下：

1. 数据格式处理：协商和建立数据交换的格式，解决各应用程序之间在数据格式表示上的差异。
2. 数据的编码：处理字符集和数字的转换。
3. 压缩和解压缩：为了减少数据的传输量，这一层还负责数据的压缩与恢复。
4. 数据的加密和解密：可以提高网络的安全性。

第七层：应用层

       应用层是OSI参考模型的最高层，它是计算机用户，以及各种应用程序和网络之间的接口，该层的主要功能是：直接向用户提供服务，完成用户希望在网络上完成的各种工作。它在其他6层工作的基础上，负责完成网络中应用程序与网络操作系统之间的联系，建立与结束使用者之间的联系，并完成网络用户提出的各种网络服务及应用所需的监督、管理和服务等各种协议。此外该层还负责协调各个应用程序间的工作。应用层的具体功能如下：

1. 用户接口：应用层是用户与网络，以及应用程序与网络间的直接接口，使得用户能够与网络进行交互式联系。
2. 实现各种服务：该层具有的各种应用程序可以完成和实现用户请求的各种服务。

3.OSI七层模型举例

       举例：以A公司向B公司发送一次商业报价单为例。

       应用层：A公司相当于实际的电脑用户，要发送的商业报价单相当于应用层提供的一种网络服务，当然A公司也可以选择其他服务，比如发一份商业合同，发一份询价单等等。

       表示层：由于A公司和B公司是不同国家的公司，他们之间商定统一用英语作为交流语言，所以此时A公司的文秘（表示层）将从上级手中（应用层）获取到的商业报价单的语言转翻译成英语，同时为了防止被别的公司盗取机密信息，A公司的文秘也会对这份报价单做一些加密的处理。这就是表示层的作用，将应用层的数据转换翻译。

       会话层：A公司外联部同事（会话层）掌握着其他许多公司的联系方式，他们负责管理本公司与外界许多公司的联系会话。当外联部同事拿到文秘（表示层）转换成英文的商业报价单后，他首先要找到B公司的地址信息，并附上自己的地址和联系方式，然后将整份资料放进信封准备寄出。等确认B公司接收到此报价单后，外联部的同事就去办其他的事情了，继而终止此次会话。

       传输层：传输层就相当于A公司中的负责收发快递邮件的人，A公司自己的投递员负责将上一层（会话层）要寄出的资料投递到快递公司或邮局。

       网络层：网络层就相当于快递公司庞大的快递网络，全国不同的集散中心，比如说从深圳发往北京的顺丰快递，首先要到顺丰的深圳集散中心，从深圳集散中心再送到武汉集散中心，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。

       数据链路层：相当于顺丰快递内部为了保证效率和质量的一种内部操作。

       物理层：快递寄送过程中的交通工具，就相当于物理层，例如汽车，火车，飞机，船。

4.OSI七层模型总结

       应用层：产生网络流量的程序

       表示层：传输之前是否进行加密或者压缩处理

       会话层：查看会话，查木马  netstat-n

       传输层：可靠传输、流量控制、不可靠传输

       网络层：负责选择最佳路径、规划ip地址

       数据链路层：帧的开始和结束、透明传输、差错校验

       物理层：接口标准、电器标准、如何更快传输数据

借鉴博文： https://blog.csdn.net/qq_41923622/article/details/85805003

                  https://blog.csdn.net/cd520yy/article/details/12968923

                  https://www.cnblogs.com/zhangyinhua/p/7598603.html#_lab2_2_0

OSI(Open System Interconnection)，即开放系统互联。是ISO（国际标准化组织）制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系，一般称为OSI参考模型或七层模型。

OSI七层模型结构

物理层

为数据端设备提供原始的比特流的传输的通路。建立、维护、断开物理连接。
常见设备：网线、集线器、中继器、调制解调器。

数据链路层

在通信实体间建立数据链路连接、进行硬件地址（MAC地址）寻址、差错校验等。
常见设备：网卡、网桥、交换机。
主要协议：ARP地址解析协议、RARP逆向地址解析协议。

网络层

为数据在结点之间传输创建逻辑链路，并分组转发数据。
常见设备：路由器。
主要协议：ICMP（互联网控制信息协议）、IGMP（互联网和管理协议）、IP(IPv4、IPv6)（互联网协议）

传输层

提供应用进程之间的逻辑通信。定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验。
主要协议：TCP传输控制协议*、UDP用户数据报协议*。

一些常见应用协议端口号：

会话层

建立、管理和终止会话（session）。
主要协议：SSL（安全套接字层协议）、TLS（传输层安全协议）

表示层

对应用层数据编码，提供数据格式转换服务。
定义数据格式：JPEG、ASCII、EBCDIC、DES、GIF等。

应用层

提供应用接口，为用户直接提供各种网络服务。
主要协议：HTTP/HTTPS（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）、TELNET（TCP/IP终端仿真协议）、DHCP（动态主机配置协议）、TFTP（简单文件传输协议）、SNMP（简单网络管理协议）

TCP传输控制协议

TCP传输控制协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

建立连接的三次握手过程

1、客户端发送SYN（SEQ=x）报文给服务端，进入SYN_SENT状态，等待服务器确认。
2、服务端收到SYN报文，回应一个SYN（SEQ=y）ACK（ACK=x+1）报文，进入SYN_RECV状态。
3、客户端收到服务端的SYN报文，回应一个ACK（ACK=y+1）报文，进入ESTABLISHED状态。
三次握手完成，TCP客户端和服务端成功的建立连接，就可以开始传输数据了。

断开连接的四次挥手过程

1、TCP客户端发送一个FIN，用来关闭客户到服务器的数据传送。
2、服务器收到这个FIN，发回一个ACK，确认序号为收到的序号+1。
3、服务器关闭客户端的链接，发送一个FIN给客户端。
4、客户端发回ACK报文确认，并将确认的序号设置为收到序号+1。

UDP用户数据报协议

UDP用户数据报协议是一种无连接的、提供面向事务的简单不可靠的信息传送服务的传输层协议。

TCP协议与UDP协议的区别

1、TCP是可靠的传输协议，UDP是不可靠的传输协议。TCP协议中包含了专门的传递保证机制，当数据接收方收到发送方传来的信息时，会自动向发送方发出确认信息；发送方只用在接收到该确认信息后才继续传送其他信息，否则将一直等待直到收到确认信息为止。UDP协议并不提供数据传送的保证机制，如果在从发送方到接收方的传递过程中出现数据包的丢失，协议本身并不能作出任何检测或提示。
2、TCP是面向连接的传输控制协议，UDP是提供无连接的数据报服务。
3、UDP具有较好的实时性，工作效率较TCP协议高。
4、UDP段结构比TCP的段结构简单，因此网络开销较小。

TCP/IP四层模型结构

网络接口层

实现了网卡接口的网络驱动程序，以处理数据在物理媒介（如以太网、令牌环等）上的传输。
这一层包含CSMA/CDCarrier Sense Multiple Access With Collision Detection）即载波侦听多路访问/冲突检测和CSMA/CA(Carrier Sense multipleAccess With Collision Avoidance),即载波监听多路访问/冲突避免，都是争用型的介质访问控制协议，位于数据链路层，前者用于有线网络而后者用于无线网络。

网际层（网络层）

本层主要包含IP协议、RIP路由信息协议，负责数据的包装、寻址和路由转发。同时还包含ICMP（互联网控制报文协议）用来提供网络诊断信息。本层还包含ARP地址解析协议和RARP逆向地址解析协议。它们实现了IP地址和主机物理地址（通常是MAC地址，以太网、令牌环和802.11无线网络都使用MAC地址）之间的转换。

传输层

为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。与网际层使用的逐跳通信不同，传输层只关心通信的起始端和目的端，而不在乎数据包的中转过程。
主要包括TCP协议提供可靠的数据流运输服务和UDP协议提供不可靠的数据报服务。

应用层

负责处理应用程序的逻辑。