OSI七层模型各层功能详解

OSI七层模型基本介绍：

什么是OSI参考模型？（开放式系统互联）

、 参考模型的由来：

在 世纪 年代，那时已经实现了基本的计算机网络的互联结构。只是当时的网络结构都是各个厂家自己私有的，比如 的 标准、 的 、美国国防部的 等等。

如果将两个不同厂家的产品放在一起使用，由于各厂家产品使用的的标准不一致，可能会涉及到不兼容的问题。比如：

公司使用的是 的网络标准、 公司使用的 标准。两家公司是单独的网络，运行起来没有任何问题。

假如有一天， 公司将 公司收购了，而且网络也需要整合到一起，这时，由于两家公司在初建网络时，使用了不同厂家的标准，于是网络就不能兼容了，只能推翻某一家公司之前的网络，重新用相同的一种网络标准来组网。

这样的兼容性状况在当时常有发生。于是国际标准化组织（ ），在 年成立了一个委员会，推出了一套层次化结构的网络模型，这套模型就是《 参考模型》。

参考模型对网络结构进行了层次化的划分，共分为了七层，所以我们也经常称 参考模型为 七层模型 ：

应用层

表示层

会话层

传输层

网络层

数据链路层

物理层

对于 参考模型的结构，就如同公司的结构：董事会、财务部、销售部、技术部等等，各兼所职，缺一不可。在一个主机到主机的通讯过程中， 参考模型的这七层各兼所职，每层都完成一定的功能。

参考模型一共有七层结构，其中：

上三层主要与网络应用相关，负责对用户数据进行编码等操作。

下四层主要是负责网络通讯，负责将用户的数据传递到目的地。

如下图：

、 对网络通讯过程分层有什么好处？

七层模型之所以要对网络分层，主要是在网络通讯的整个过程中，将整个流程细化开来，每一层完成各自的事情，互不干扰。

在一个端到端的通讯过程中，比如我们打开了一个浏览器，输入一串网址 ，回车就可以进入到我们 的网站中，这么一个操作对于我们日常上网来说是再简单不过的事情，不过，对于整个数据传递的流程却是非常复杂的。

就好比说，两个公司之间洽谈业务，也许在外人看来，只有成功或者失败两个结果，但是中间的过程和内容却是异常的复杂。

参考模型就好比一个公司结构。

对于一个公司来说：财务部、销售部、技术部、后勤部等，各个部门都在整个工作中只完成自己的事情，互相不干扰，最终把各自完成的成果提交给老板，老板进行汇总各部门的意见之后就可以作出决策了。

而对于 来说：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层，在通讯的过程中，各层所负责的事情也各不相同，也不会互相干扰，但会协同一起工作，最终完成整个通讯过程，将数据正确的交到对方电脑中。

七层模型的层次化结构，归纳起来，有如下优点：

●开放的标准化接口

●多厂商使用统一结构，互相兼容

●易于理解、学习和更新协议标准（更新某一层的协议，不会干扰到其他层）

●模块化设计、流程化操作，程序员开发程序时，思路更清晰

●网络分层，就像一个筛子，能快速定位故障发生的地方，更便于故障排除

、 中的 是什么？协议数据单元是什么？

：协议数据单元（ ）

数据在产生的过程中，经过 参考模型的每一层处理时，都会在最前面封装上该层相对应的数据，而这一层封装上去的内容，就是 协议数据单元 ，也就是 。

在 参考模型中，各层的协议数据单元如下：

● 应用层： （应用层协议数据单元）

● 表示层： （表示层协议数据单元）

● 会话层： （会话层协议数据单元）

● 传输层： （报文段）

● 网络层： （数据包）

● 数据链路层： （数据帧）

● 物理层： （比特）

各层在经过封装之后，结构如下图：

需要注意的是：

在通讯的过程中，通讯的双方的层与层之间是相对来通讯的，比如：

和 通讯， 端封装的网络层 ， 端要解封装的话，只能使用 端的网络层来解，而不会在 端用自己的数据链路层来解对方的网络层 。

、 和 有什么区别？哪个是主流？哪个更好？

学习网络技术的朋友，在学习完 参考模型和 协议栈后，大都有些许疑问，大致如下：

● 里有的协议，在 里也有

● 里有的层，在 里也有

●那，到底哪个是标准？

●各个协议，到底在用谁的？

●

如上图所示，是两者的层次之间的对比。

和 的区别归纳起来有如下几点：

● 有 层； 是 层；

● 和 制定的机构不同， 是 指定的；而 是由美国国防部（ ）

所开发；

● 和 的制定初衷不同， 模型有 个主要明确概念：服务、接口、协议。

而 参考模型最初没有明确区分这三者。这是 模型最大的贡献；

● 先提出层次化的模型概念，再在各层内补充协议；而 是先制定协议，再

构建层次化结构；

● 是理想化的网络模型结构，它希望全世界都是用统一的标准，将各种不同的系

统互连在一起； 一开始就考虑到多种异构网的互联问题；

那么 和 哪个更好呢？

技术上的缺陷是致命的。由于 模型忽略了互联的问题、数据安全、加密问题和网络管理等问题，等到不断修补的时候它已经失去了市场。另外， 协议推出时， 协议已经被广泛的应用于大学科研、很多开发商已经在谨慎地交付 产品，再加上策略上的失误导致了 从来没有真正意义上的实现过。

虽然 模型同样有很多的缺陷。但是，由于它一开始就着眼于通用连接，使得 模型以及其协议，可在任何互连的网络集合中进行通信。这十分引人注目。另外，它所表现出来的惊人的生命力，就显得更加有趣。它形成的基本技术连接了一个 个国家的家庭、学校。公司和政府实验室的全球互联网。在短短的几年时间内，形成了一个事实上存在的模型— 模型。

结论：

参考模型与 参考模型都不完美，由于在 制定 参考模型过程中总是着眼于通信模型所必需的功能，理想化得等待政府行为来统一各种网络协议，在制定过程中忽略了互联网协议的重要性。当考虑到这一点时，却由于功能复杂难以实现等原因，失去了市场。

而 模型在现存的协议基础上，考虑到 将协议实际安装到计算机中如何进行编程最好 实际应用的问题，使得在实现上比较容易，得到了广大用户得支持，也得到了大厂商的支持，所以 参考模型得到了发展。