网络的七个层

OSI七层模型

ISO国际标准组织所定义的开放系统互连七层模型的定义和各层功能。它是网络技术入门者的敲门砖，也是分析、评判各种网络技术的依据—从此网络不再神秘，它也是有理可依，有据可循的。

建立七层模型主要是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题。它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来；也使网络的不同功能模块分担起不同的职责。

网络发展中一个重要里程碑便是ISO（Internet Standard Organization，国际标准组织）对OSI（Open System Interconnect，开放系统互连）七层网络模型的定义。它不但成为以前的和后续的各种网络技术评判、分析的依据，也成为网络协议设计和统一的参考模型。

建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题。它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来：服务说明某一层为上一层提供一些什么功能，接口说明上一层如何使用下层的服务，而协议涉及如何实现本层的服务；这样各层之间具有很强的独立性，互连网络中各实体采用什么样的协议是没有限制的，只要向上提供相同的服务并且不改变相邻层的接口就可以了。网络七层的划分也是为了使网络的不同功能模块（不同层次）分担起不同的职责，从而带来如下好处：

减轻问题的复杂程度，一旦网络发生故障，可迅速定位故障所处层次，便于查找和纠错；

在各层分别定义标准接口，使具备相同对等层的不同网络设备能实现互 *** 作，各层之间则相对独立，一种高层协议可放在多种低层协议上运行； 能有效刺激网络技术革新，因为每次更新都可以在小范围内进行，不需对整个网络动大手术； 便于研究和教学。

网络分层体现了在许多工程设计中都具有的结构化思想，是一种合理的划分。

网络七层的功能

网络七层包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。其中物理层、数据链路层和网络层通常被称作媒体层，是网络工程师所研究的对象；传输层、会话层、表示层和应用层则被称作主机层，是用户所面向和关心的内容。

那么，网络七层的具体定义和相应职责各是什么呢？下图便是OSI七层模型的协议堆栈示意，它们由下到上分别为：

第一层—物理层：物理层定义了通讯网络之间物理链路的电气或机械特性，以及激活、维护和关闭这条链路的各项 *** 作。物理层特征参数包括：电压、数据传输率、最大传输距离、物理连接媒体等。

第二层—数据链路层：实际的物理链路是不可靠的，总会出现错误，数据链路层的作用就是通过一定的手段（将数据分成帧，以数据帧为单位进行传输）将有差错的物理链路转化成对上层来说没有错误的数据链路。它的特征参数包括：物理地址、网络拓朴结构、错误警告机制、所传数据帧的排序和流控等。其中物理地址是相对网络层地址而言的，它代表了数据链路层的节点标识技术；“拓朴”是网络中经常会碰到的术语，标记着各个设备以何种方式互连起来，如：总线型—所有设备都连在一条总线上，星型—所有设备都通过一个中央结点互连；错误警告是向上层协议报告数据传递中错误的发生；数据帧排序可将所传数据重新排列；流控则用于调整数据传输速率，使接收端不至于过载。

层

第三层—网络层：网络层将数据分成一定长度的分组，并在分组头中标识源和目的节点的逻辑地址，这些地址就象街区、门牌号一样，成为每个节点的标识；网络层的核心功能便是根据这些地址来获得从源到目的的路径，当有多条路径存在的情况下，还要负责进行路由选择。

第四层—传输层：提供对上层透明（不依赖于具体网络）的可靠的数据传输。如果说网络层关心的是“点到点”的逐点转递，那么可以说传输层关注的是“端到端”（源端到目的端）的最终效果。它的功能主要包括：流控、多路技术、虚电路管理和纠错及恢复等。其中多路技术使多个不同应用的数据可以通过单一的物理链路共同实现传递；虚电路是数据传递的逻辑通道，在传输层建立、维护和终止；纠错功能则可以检测错误的发生，并采取措施（如重传）解决问题。

第五层—会话层：在网络实体间建立、管理和终止通讯应用服务请求和响应等会话。

第六层—表示层：定义了一系列代码和代码转换功能以保证源端数据在目的端同样能被识别，比如大家所熟悉的文本数据的ASCII码，表示图象的GIF或表示动画的MPEG等。

第七层——应用层：应用层是面向用户的最高层，通过软件应用实现网络与用户的直接对话，如：找到通讯对方，识别可用资源和同步 *** 作等。

网络七层的底三层（物理层、数据链路层和网络层）通常被称作媒体层，它们不为用户所见，默默地对网络起到支撑作用，是网络工程师所研究的对象；上四层（传输层、会话层、表示层和应用层）则被称作主机层，是用户所面向和关心的内容，这些程序常常将各层的功能综合在一起，在用户面前形成一个整体。大家所熟悉的网上应用WWW、FTP、TELNET等，都是这多层功能的综合。

在数据的实际传输中，发送方将数据送到自己的应用层，加上该层的控制信息后传给表示层；表示层如法炮制，再将数据加上自己的标识传给会话层；以此类推，每一层都在收到的数据上加上本层的控制信息并传给下一层；最后到达物理层时，数据通过实际的物理媒体传到接收方。接收端则执行与发送端相反的 *** 作，由下往上，将逐层标识去掉，重新还原成最初的数据。由此可见，数据通讯双方在对等层必须采用相同的协议，定义同一种数据标识格式，这样才可能保证数据的正确传输而不至走形。

OSI与实际应用模型

七层模型是一个理论模型，实际应用则千变万化，完全可能发生变异。对大多数应用，我们只是将它的协议族（即协议堆栈）与七层模型作大致的对应，看看实际用到的特定协议是属于七层中某个子层，还是包括了上下多层的功能。

网络中实际用到的协议是否严格按照这七层来定义呢？并非如此，七层模型是一个理论模型，实际应用则千变万化，完全可能发生变异。何况有的应用由来已久，不可能在七层模型推出后又推翻重来。因此对大多数应用，我们只是将它的协议族（即协议堆栈）与七层模型作大致的对应，看看实际用到的特定协议是属于七层中某个子层，还是包括了上下多层的功能。我们在以前的篇幅中曾介绍过的TCP/IP协议，它与七层模型的对应关系如下：

OSL与TCP/IP模型的对应关系（简单图二）

应用层

表示层 应用层

会话层

传输层 传输层

网络层 网络层

数据链路层 网络接口层

物理层

由图二可看出，TCP/IP的多数应用协议将OSI应用层、表示层、会话层的功能合在一起，构成其应用层，典型协议有：HTTP、FTP、TELNET等；TCP/UDP协议对应OSI的传输层，提供上层数据传输保障；IP协议对应OSI的网络层，它定义了众所周知的IP地址格式，做为网间网中查找路径的依据；TCP/IP的最底层功能由网络接口层实现，相当于OSI的物理层和数据链路层，实际上TCP/IP对该层并未作严格定义，而是应用已有的底层网络实现传输，这就是它得以广泛应用的原因。

你问的应该是OSI网络协议，一共七层。\x0d\最下面一层是物理层，关心的是接口，信号，和介质，只是说明标准，如EIA－232接口，以太网，fddi令牌环网\x0d\第二层是数据链路层：一类是局域网中数据连路层协议：MAC子层协议，有LLC子层协议．另一类是广域网的协议如：HDLC，PPP，SLIP．\x0d\第三层是网络层：主要是IP协议．\x0d\第四层是传输层：主要是面向连接的TCP传输控制协议．另一个是不面向连接的UDP用户数据报协议．\x0d\第五层是会话层：主要是解决一个会话的开始进行和结束．（真的想不起有什么协议）\x0d\第六层是表示层：主要是编码如ASⅡ \x0d\第七层是应用层，就是应用程序里面的拉，文件传输协议FTP、电子邮件传输协议SMTP、域名系统服务DNS、网络新闻传输协议NNTP和HTTP协议等。 HTTP协议(Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议)是用于从WWW服务

OSI是一个开放性的通信系统互连参考模型，它是一个定义得非常好的协议规范。

网络协议（OSI）模型有7层结构，每层都可以有几个子层。 OSI的7层从上到下分别是：

物理层，为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境；

数据链路层，可以粗略地理解为数据通道；

网络层，也是网络发展的结果，在联机系统和线路交换的环境中，网络层的功能没有太大意义，当数据终端增多时，产生的一种网络连接；

传输层，是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次，具有缓冲作用；

会话层，提供的服务可使应用建立和维持会话，并能使会话获得同步。；

表示层，作用之一是为异种机通信提供一种公共语言，以便能进行互 *** 作；

应用层，向应用程序提供服务，这些服务按其向应用程序提供的特性分成组，并称为服务元素。

其中高层（即7、6、5、4层）定义了应用程序的功能，下面3层（即3、2、1层）主要面向通过网络的端到端，点到点的数据流。

：网络七层协议

对于计算机或计算机网络来说，他包含了很多种硬件设备，如计算机本身、网卡、交换机、路由器等。但硬件本身并不能工作，就像一台新买回来的电脑没有安装 *** 作系统（如：Windows XP)，它除了会浪费电以外，什么也干不了。所以能让这些硬件设备所工作的是设备所安装的软件系统，及“协议”。而这些软件协议又很多，又很复杂，人们为了把这些复杂的协议让人更容易 *** 作、理解、学习。就把这些协议按照不同的功能分为七类，及七层，每一层的协议按照自己特定的功能去工作。去实现对数据的传输。

首先我们要了解OSI七层模型各层的功能。

第七层：应用层 数据 用户接口，提供用户程序“接口”。

第六层：表示层 数据 数据的表现形式，特定功能的实现，如数据加密。

第五层：会话层 数据 允许不同机器上的用户之间建立会话关系，如WINDOWS

第四层：传输层 段 实现网络不同主机上用户进程之间的数据通信，可靠

与不可靠的传输，传输层的错误检测，流量控制等。

第三层：网络层 包 提供逻辑地址（IP）、选路，数据从源端到目的端的

传输

第二层：数据链路层 帧 将上层数据封装成帧，用MAC地址访问媒介，错误检测

与修正。

第一层：物理层 比特流 设备之间比特流的传输，物理接口，电气特性等。

下面是对OSI七层模型各层功能的详细解释：

OSI七层模型 OSI 七层模型称为开放式系统互联参考模型 OSI 七层模型是一种框架性的设计方法

OSI 七层模型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，因此其最主

要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输

物理层 ： O S I 模型的最低层或第一层，该层包括物理连网媒介，如电缆连线连接器。物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。在你的桌面P C 上插入网络接口卡，你就建立了计算机连网的基础。换言之，你提供了一个物理层。尽管物理层不提供纠错服务，但它能够设定数据传输速率并监测数据出错率。网络物理问题，如电线断开，将影响物理层。

数据链路层： O S I 模型的第二层，它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。为了保证传输，从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包，它不仅包括原始数据，还包括发送方和接收方的网络地址以及纠错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处，而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。

数据链路层的功能独立于网络和它的节点和所采用的物理层类型，它也不关心是否正在运行 Wo r d 、E x c e l 或使用I n t e r n e t 。有一些连接设备，如交换机，由于它们要对帧解码并使用帧信息将数据发送到正确的接收方，所以它们是工作在数据链路层的。

网络层： O S I 模型的第三层，其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址，并决定如何将数据从发送方路由到接收方。

网络层通过综合考虑发送优先权、网络拥塞程度、服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中节点A 到另一个网络中节点B 的最佳路径。由于网络层处理路由，而路由器因为即连接网络各段，并智能指导数据传送，属于网络层。在网络中，“路由”是基于编址方案、使用模式以及可达性来指引数据的发送。

传输层： O S I 模型中最重要的一层。传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。除此之外，传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割。例如，以太网无法接收大于1 5 0 0 字节的数据包。发送方节点的传输层将数据分割成较小的数据片，同时对每一数据片安排一序列号，以便数据到达接收方节点的传输层时，能以正确的顺序重组。该过程即被称为排序。

工作在传输层的一种服务是 T C P / I P 协议套中的T C P （传输控制协议），另一项传输层服务是I P X / S P X 协议集的S P X （序列包交换）。

会话层： 负责在网络中的两节点之间建立和维持通信。 会话层的功能包括：建立通信链接，保持会话过程通信链接的畅通，同步两个节点之间的对 话，决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。

你可能常常听到有人把会话层称作网络通信的“交通警察”。当通过拨号向你的 I S P （因特网服务提供商）请求连接到因特网时，I S P 服务器上的会话层向你与你的P C 客户机上的会话层进行协商连接。若你的电话线偶然从墙上插孔脱落时，你终端机上的会话层将检测到连接中断并重新发起连接。会话层通过决定节点通信的优先级和通信时间的长短来设置通信期限

表示层： 应用程序和网络之间的翻译官，在表示层，数据将按照网络能理解的方案进行格式化；这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同。

表示层管理数据的解密与加密，如系统口令的处理。例如：在 Internet上查询你银行账户，使用的即是一种安全连接。你的账户数据在发送前被加密，在网络的另一端，表示层将对接收到的数据解密。除此之外，表示层协议还对和文件格式信息进行解码和编码。

应用层： 负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务。术语“应用层”并不是指运行在网络上的某个特别应用程序 ，应用层提供的服务包括文件传输、文件管理以及电子邮件的信息处理。

七层模型介绍

物理层：

物理层负责最后将信息编码成电流脉冲或其它信号用于网上传输；

eg：RJ45等将数据转化成0和1；

数据链路层:

数据链路层通过物理网络链路􏰁供数据传输。不同的数据链路层定义了不同的网络和协 议特征,其中包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、数据帧序列以及流控;

可以简单的理解为：规定了0和1的分包形式，确定了网络数据包的形式；

网络层

网络层负责在源和终点之间建立连接;

可以理解为，此处需要确定计算机的位置，怎么确定？IPv4，IPv6！

传输层

传输层向高层􏰁提供可靠的端到端的网络数据流服务。

可以理解为：每一个应用程序都会在网卡注册一个端口号，该层就是端口与端口的通信！常用的（TCP／IP）协议；

会话层

会话层建立、管理和终止表示层与实体之间的通信会话；

建立一个连接（自动的手机信息、自动的网络寻址）;

表示层:

表示层􏰁供多种功能用于应用层数据编码和转化,以确保以一个系统应用层发送的信息 可以被另一个系统应用层识别;

可以理解为：解决不同系统之间的通信，eg：Linux下的QQ和Windows下的QQ可以通信；

应用层:

OSI 的应用层协议包括文件的传输、访问及管理协议(FTAM) ,以及文件虚拟终端协议(VIP)和公用管理系统信息(CMIP)等;

规定数据的传输协议；

常见的应用层协议：

常见的应用层协议

互联网分层结构的好处: 上层的变动完全不影响下层的结构。

OSI 七层模型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，因此其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输 。

完成中继功能的节点通常称为中继系统。在OSI七层模型中，处于不同层的中继系统具有不同的名称。   

一个设备工作在哪一层，关键看它工作时利用哪一层的数据头部信息。网桥工作时，是以MAC头部来决定转发端口的，因此显然它是数据链路层的设备。

具体说:

物理层：网卡，网线，集线器，中继器，调制解调器

数据链路层：网桥，交换机

网络层：路由器