TCP/IP四层模型与OSI七层模型
2022-06-22·3min
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Jun 22, 2022
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TCP/IP协议是目前事实上的通信标准，创造性的提出了分层的思想，把复杂的网络通信问题分而治之，每一层只专心负责做好自己的事情。
TCP/IP四层模型
TCP/IP协议栈分为四层，从下至上分别是：
- 链接层：负责在以太网、WIFI这种底层网络发送原始数据包，工作在网卡这个层次，使用MAC地址来标记网络上的唯一设备，所以也叫做MAC层。
- 网际层：IP协议就处于这一层，可以在链路层的基础上，用IP地址取代MAC地址，把众多局域网、广域网连接成一个巨大的网络。
- 传输层：负责把数据在IP地址标记的两点之间进行“可靠”的传输，TCP和UDP就在这一层。
- 应用层：因为有前面三层打好的基础，这一层有各种面向应用的协议。例如Telent、SSH、FTP、HTTP。
OSI七层模型
由于除了TCP/IP以外还有很多其他网络协议，整个网络世界比较混乱。
国际标准组织（ISO）为了大一统，于是就设计了一个新的网络分层模型，想用这个新模型来统一既存的各种协议。
OSI模型分为7层，部分与TCP/IP很像，从下至上分别是：
- 第一层：物理层，网络的物理形式，例如电缆、光纤、网卡、集线箱等。
- 第二层：链接层，相当于TCP/IP中的链接层。
- 第三层：网际层，相当于TCP/IP中的网际层。
- 第四层：传输层，相当于TCP/IP中的传输层。
- 第五层：会话层，维护网络中的连接状态，即保持会话和同步。
- 第六层：表示层，把数据转换为合适的，可理解的语法和语义。
- 第七层: 应用层，面向具体应用传输数据。
OSI七层模型实际上是一个参考，不是强制标准。
两个分层的映射关系
- 第一层：物理层，TCP/IP里无对应。
- 第二层：链接层，对应TCP/IP中的链接层。
- 第三层：网际层，对应于TCP/IP中的网际层。
- 第四层：传输层，对应于TCP/IP中的传输层。
- 第五、六、七层：统一对应到 TCP/IP 的应用层。
可以将OSI七层模型理解为“理想”，而TCP/IP模型则是现实。
由于TCP/IP实际应用时的会话连接、编码转换、压缩等和具体应用经常连接得很紧密，很难分开，例如HTTP协议里就包括了连接管理和数据格式等定义。
所以“理想”很美好，有七层，而现实只有四层。
TCP/IP的传输过程
发送的过程就是通过TCP/IP协议栈逐层向下，每一层都添加本层的专有头，层层打包，然后通过下层发送出去。
接受的过程则是相反的操作，从下往上传递数据，逐层解包，每层去掉本层的专有头，上层就能拿到自己的数据。
上层不关心下层的具体实现细节，所以HTTP协议不在乎下层是不是TCP/IP协议，它只在乎一个可靠的传输链路。