OSI（Open Systems Interconnection Model）七层模型

前情提要：

是一个描述计算机网络通信协议设计的概念模型。

它由国际标准化组织（ISO）在1984年发布，用于帮助不同系统之间的通信。

这个模型将网络通信过程分为七个层次，每一层都承担着特定的功能：

1. 物理层（Physical Layer）：负责在物理媒体上传输原始比特流。它关注的是比特在电缆、光纤、无线等媒体上的传输。

物理层，就像是网络通信的基础建筑块。

这就像你在和朋友用对讲机通话。物理层就好比对讲机本身，以及空气中传播声音的波。

它关心的是如何让这些声波（在计算机网络中是数据信号）从一个地方传到另一个地方。

物理层并不关心你说的话是什么，它只负责传输声波。

在计算机网络中，物理层的作用类似。

它确保数据（以电信号、光信号或无线信号的形式）能够在物理媒介（如电缆、光纤、无线电波）中传输。

这一层不关心传输的数据是什么内容，只关心如何在不同的设备之间实现物理连接和传输。

2. 数据链路层（Data Link Layer）：负责在相邻的网络节点间传输数据帧。它提供了寻址和错误检测等功能。

数据链路层，可以想象成一个负责确保信息准确送达邻居家的邮递员。

在一个大社区中，每家每户都有自己的地址。邮递员的工作是确保每封信都准确无误地送到指定的地址。

在计算机网络中，数据链路层的作用很类似。它负责在相邻的设备之间传输信息。

就像每封信都有明确的地址一样，数据链路层确保数据（被组织成“数据包”）能够在网络中准确地从一个设备传送到另一个设备。

为了做到这一点，数据链路层会在数据包上加上一种“地址标签”（称为MAC地址），这样每个数据包都知道它应该被送到哪里。

数据链路层还负责检测和纠正那些在物理层传输过程中可能发生的错误。

想象一下，如果邮递员发现信件破损，他会尝试修复它，或者确保重新发送。

3. 网络层（Network Layer）：负责在不同网络之间传输数据包。它包括路由选择、数据分段等。

网络层可以被想象成是一个城市的交通系统规划者。在一个大城市里，有很多不同的道路可以从一个地方到达另一个地方。

交通规划者的任务是找到最有效的路线，让司机（在这个比喻中是数据包）能够从起点到达目的地。

在计算机网络中，网络层的作用就是这样的。

它负责在整个网络中找到从源头到目的地的最佳路径。

这个过程叫做路由。网络层确保数据包不仅仅是在相邻的设备之间传输（这是数据链路层的工作），而是可以跨越整个网络，经过许多不同的节点和连接，最终到达目标位置。

此外，网络层还负责把大的数据分割成小的数据包，以便于在网络中更高效地传输，以及在目的地重新组装这些数据。

4. 传输层（Transport Layer）：负责在网络中的不同主机之间提供端到端的数据传输。

这一层确保数据的完整性和可靠性。

传输层可以想象成一个负责确保信件准确无误送达特定人的快递服务。

如果说数据链路层负责把信件送到正确的房子（即电脑），那么传输层则确保这封信最终到达房子里正确的人手中。

在计算机网络中，传输层的作用正是这样。

它负责在发送方和接收方之间建立一个可靠的通信连接。

这意味着，当你发送一个信息（比如电子邮件或者文件）时，传输层确保这个信息完整且正确地到达接收方。

传输层还负责把大的信息分割成更小的部分，以便于在网络中传输，然后在接收端再把这些小部分组装回原来的信息。

这就像把一个大包裹分成几个小包裹，以便于快递。

5. 会话层（Session Layer）：负责在网络中的两个节点之间建立、管理和终止会话。

会话层可以想象成是一位负责安排和监督会议的组织者。

在两个或多个人之间举行一次会议时，需要有人来设定会议的开始和结束，确保讨论按照计划进行，并在中断后能够重新开始。

就像这位组织者确保会议顺利进行一样，会话层在网络通信中起着类似的角色。

在计算机网络中，会话层负责建立、管理和终止在两个或多个网络设备（如计算机、服务器）之间的会话。这意味着，会话层确保数据通信能够在需要时开始，正确地进行，并在结束时正确地关闭。

此外，如果通信中出现问题或中断，会话层还能帮助恢复通信，确保信息不会丢失。

6. 表示层（Presentation Layer）：确保传输的数据可以被接收端的系统理解。它负责数据格式转换、数据加密等。

表示层可以想象成是一位翻译员。

当两个说不同语言的人尝试交流时，翻译员的工作是确保双方都能理解对方的话。

即使他们使用不同的语言，翻译员能把一方的话翻译成另一方能懂的语言。

在计算机网络中，表示层的作用与此类似。

它负责确保在不同计算机系统之间传输的数据能够被正确理解。

由于不同的计算机系统可能使用不同的数据格式，表示层的任务就是在这些格式之间进行转换。

例如，它可以把数据从一种编码格式转换为另一种，或者进行数据压缩和解压缩。

此外，表示层还负责数据的加密和解密，确保数据的安全传输。

7. 应用层（Application Layer）：为网络应用提供服务，如HTTP、FTP等。

应用层可以想象成是计算机网络中的前台服务员。

当你去一家餐厅吃饭时，是前台服务员接待你，帮你点菜，最后将你点的菜送到你的桌上。

同样地，在计算机网络中，应用层就是你直接交互的那一层。它提供了你所使用的网络服务和应用，比如网页浏览器、电子邮件、在线游戏等。

应用层的工作是提供接口，让最终用户能够使用网络服务。

它不关心数据是如何在网络中传输的，只关心提供给用户所需的服务和数据。

比如，当你使用网页浏览器查看一个网站时，应用层就是帮你实现这一功能的部分。

每一层都为上层提供服务，同时使用下层提供的功能。

OSI 模型是一个理论框架，用来帮助理解和设计复杂的网络协议交互。

虽然实际的网络协议（如互联网的TCP/IP模型，下一期讲解与OSI的区别）并不完全遵循OSI模型的所有细节，但该模型仍对理解网络通信的基本原理非常有帮助。