1. OSI七层参考模型

参考模型OSI是国际标准化组织（ISO）1984年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。 它是一个七层的、抽象的模型体，不仅包括一系列抽象的术语或概念，也包括具体的协议。 以下是是它的七层服务以及功能：

1.1 应用层

应用层是最高层，负责处理用户应用程序的通信需求。它是网络服务与最终用户的一个接口。

应用层的主要功能是将用户数据转换为适合在网络上传输的格式，并确保不同系统上的应用程序能够相互通信。它为用户提供了一种与网络服务进行交互的方式，例如电子邮件、文件传输、远程登录等。

以下是一些工作在应用层的协议：

• HTTP（超文本传输协议）：用于在Web浏览器和Web服务器之间传输超文本文档，是支持万维网的基础协议。

• FTP（文件传输协议）：用于在客户端和服务器之间传输文件，支持文件上传和下载。

• SMTP（简单邮件传输协议）：用于在电子邮件客户端和服务器之间传输电子邮件，使用TCP20，21端口。

• POP3（邮局协议版本3）：用于从邮件服务器接收电子邮件。

• IMAP（互联网邮件访问协议）：用于在邮件服务器和客户端之间管理和访问电子邮件。

• DNS（域名系统）：用于将域名映射到IP地址，使用户可以通过易记的域名访问网站。

• SNMP（简单网络管理协议）：用于管理和监控网络设备和系统。

• HTTPS（加密，使用TCP443端口）

• FTP（传输文件，使用TCP20，21端口）

在应用层工作的网络设备为网关。

1.2 表示层

数据的表示、安全、压缩

1.3 会话层

建立、管理、中止会话

以上三层统称应用层

1.4 传输层

定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验（通过协议和端口号开区分程序）

传输层使用不同的协议来满足不同的通信需求。

以下是一些常见的传输层协议：

• TCP：TCP是最常用的传输层协议。它提供可靠的、面向连接的数据传输。TCP使用三次握手建立连接，通过序列号和确认应答机制来保证数据的可靠传输，还可以进行拥塞控制和流量控制，稳定速度慢。

• UDP：UDP是一种无连接的传输层协议。它提供了一种简单的、不可靠的数据传输方式。与TCP不同，UDP不提供数据的可靠性和流量控制机制，适用于对数据传输延迟敏感的应用，如实时音频和视频传输，快不稳定，只管发，不管对面收不收得到。

传输层的工作是确保数据能够按照正确的顺序和完整性在主机之间进行可靠传输。

网关也工作在传输层。

1.5 网络层

进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择，选择传输最佳路径ICMP（ping：网络双向连通性检测）

网络层的主要功能是通过选择最佳路径将数据从源主机传输到目标主机。它使用IP作为主要的协议，它定义了数据在网络中的传输方式和地址方案。

除了IP协议之外，网络层还涉及到一些其他的协议和技术，包括：

• ICMP：用于在网络中传输控制消息，例如网络故障报告、错误消息等。

• ARP：用于将IP地址映射到物理MAC地址，以实现在本地网络上的数据传输。

• IPsec：提供对IP数据包的加密和认证，以确保安全的网络通信。

• IGMP：一个组播协议，该协议运行在主机和组播路由器之间。

网络中有去有回才叫一次完整的通信

在网络层工作的设备是路由器。

1.6 数据链路层

建立逻辑连接，进行硬件地址寻址、差错校验等功能，再次确认传输对象（MAC地址），检查传输的数据是否完整

数据链路层的主要功能包括将数据帧封装成比特流，进行物理地址寻址、数据的错误检测和纠正，以及流量控制和访问控制等。

在数据链路层工作的网络设备是交换机和网桥。

1.7 物理层

建立、维护、断开物理连接，网线连在一起进行电力传输，统一了物理设备的标准

在物理层中，并没有特定的协议存在，它更关注于传输媒介和接口的规范。

物理层的作用是提供基本的物理传输和连接功能，确保比特流能够可靠地从一个节点传输到另一个节点。它定义了传输媒介、接口规范和电气特性等，为上层的数据链路层和其他层提供了可靠的传输基础。

在物理层工作的网络设备是集线器，中继器，网卡。

2. 数据封装过程

数据封装是指在发送端将数据按照一定的格式封装成数据包，以便在网络中传输。在网络通信中，数据封装通常按照不同层级的协议要求进行。

以下是数据封装的过程：

应用层 上层数据

传输层 TCP头部或UDP头部+上层数据 （数据段）

网络层 IP头部+数据段 （数据包）

数据链路层 MAC头部+数据包+校验位 （数据帧）

物理层 bit流电流