七个网络层次

OSI模型的7个层次分别是物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层！为了和方便讲解数据传输的过程，我就从最上层应用层将起（第一层是物理层，千万别搞反了，这是初学者很容易犯的错误）-------应用层：为用户访问网络提供一个应用程序接口（API）。

数据就是从这里开始产生的。

--------表示层：既规定数据的表示方式（如ACS码，JPEG编码，一些加密算法等）！当数据产生后，会从应用层传给表示层，然后表示层规定数据的表示方式，在传递给下一层，也就是会话层--------会话层：他的主要作用就是建立，管理，区分会话！主要体现在区分会话，可能有的人不是很明白！我举个很简单的例子，就是当你与多人同时在聊QQ的时候，会话层就会来区分会话，确保数据传输的方向，而不会让原本发给B的数据，却发到C那里的情况！---这是面向应用的上三层，而我们是研究数据传输的方式，所以这里说的比较简要，4下层是我们重点研究的对象--------传输层：他的作用就是规定传输的方式，如可靠的，面向连接的TCP。

不可靠，无连的UDP。

数据到了这里开始会对数据进行封装，在头部加上该层协议的控制信息！这里我们通过具体分析TCP和UDP数据格式来说明首先是TCP抱文格式，如下图我们可以看到TCP抱文格式：第1段包括源端口号和目的端口号。

源端口号的主要是用来说明数据是用哪个端口发送过来的，一般是随即生成的1024以上的端口号！而目的端口主要是用来指明对方需要通过什么协议来处理该数据（协议对应都有端口号，如ftp-21,telnet-23,dns-53等等）第2，3段是序列号和确认序列号，他们是一起起作用的！这里就涉及到了一个计算机之间建立连接时的“3次握手过程”首先当计算机A要与计算机B通信时，首先会与对方建立一个会话。

而建立会话的过程被称为“3次握手”的过程。

这里我来详细将下“3次握手”的过程。

首先计算机A会发送一个请求建立会话的数据，数据格式为发送序号（随即产生的，假如这里是序号=200），数据类型为SYN（既请求类型）的数据，当计算机B收到这个数据后，他会读取数据里面的信息，来确认这是一个请求的数据。

然后他会回复一个确认序列号为201的ACK（既确认类型），同时在这个数据里还会发送一个送序号SYN=500（随即产生的），数据类型为SYN（既请求类型）的数据。

来请求与计算机建立连接！当计算机A收到计算机B回复过来的信息后，就会恢复一个ACK=501的数据，然后双方就建立起连接，开始互相通信！这就是一个完整的“3次握手”的过程。

从这里我们就可以看出之所以说TCP 是面向连接的，可靠的协议，就是因为每次与对方通信之前都必须先建立起连接！我们接下来分析第4段，该段包括头部长度，保留位，代码位，WINDOWS（窗口位）。

头部长度既是指明该数据头部的长度，这样上层就可以根据这个判断出有效的数据（既DATA）是从哪开始的。

（数据总长度-头部长度=DATA的起始位置），而保留位，代码位我们不需要了解，这里就跳过了！而窗口位是个重点地！他的主要作用是进行提高数据传输效率，并且能够控制数据流量。

在早期，数据传输的效率是非常的低的。

从上面的“3次握手”的过程我门也可以看出，当一个数据从计算机A发送给B后，到等到计算机收到数据的确认信息，才继续发送第2个数据，这样很多时间都浪费在漫长的等待过程中，无疑这种的传输方式效率非常的低，后来就发明了滑动窗口技术（既窗口位所利用的技术），既计算机一次性发送多个数据（规定数量），理想情况是当最后个数据刚好发送完毕，就收到了对方的确认第1个数据的信息，这样就会继续发送数据，大大提高了效率（当然实际情况，很复杂，有很多的因素，这里就不讨论了！），由于控制的发送的数量，也就对数据流量进行了控制！第5段是校验和，紧急字段。

校验和的作用主要就是保证的数据的完整性。

当一个数据发送之前，会采用一个散列算法，得到一个散列值，当对方受到这个数据后，也会用相同的散列算法，得到一个散列值并与校验和进行比较，如果是一样的就说明数据没有被串改或损坏，既是完整的！如果不一样，就说明数据不完整，则会丢弃掉，要求对方重传！紧急字段是作用到代码位的。

这里也不做讨论后面的选项信息和数据就没什么好说的了下面我们在来分析UDP数据抱文的格式。

如下图这里我们可以明显的看出UDP的数据要少很多。

只包含源断口，目的端口。

长度，校验和以及数据。

这里各字段的作用与上面TCP的类似，我就不在重新说明了。

这里明显少了序列号和确认序列号，既说明传输数据的时候，不与对方建立连接，只管传出去，至于对方能不能收到，他不会理的，专业术语是“尽最大努力交付”。

这里可能就有人回有疑问，既然UDP不可靠。

那还用他干什么。

“存在即是合理”（忘了哪为大大说的了）。

我门可以看出UDP的数据很短小只有8字节，这样传输的时候，速度明显会很快，这是UDP最大的优点了。

所以在一些特定的场合下，用UDP还是比较适用的--------网络层：主要功能就是逻辑寻址（寻IP地址）和路由了！当传输层对数据进行封装以后，传给网络层，这时网络层也会做相同的事情，对数据进行封装，只不过加入的控制信息不同罢了！下面我们还是根据IP数据包格式来分析。

如图：我们可以看到数据第1段包含了版本，报头长度，服务类型，总长度。

这里的版本是指IP 协议的版本，即IPV4和IPV6，由于现在互连网的高速发展，IP地址已经出现紧缺了，为了解决这个问题，就开发出了IPV6协议，不过IPV6现在只是在一部分进行的实验和应用，要IPV6完全取代IPV4还是会有一段很长的时间的！报头长度，总长度主要是用来确认数据的的位置。

服务类型字段声明了数据报被网络系统传输时可以被怎样处理。

例如：TELNET 协议可能要求有最小的延迟，FTP协议（数据）可能要求有最大吞吐量，SNMP协议可能要求有最高可靠性，NNTP（Network News Transfer Protocol，网络新闻传输协议）可能要求最小费用，而ICMP协议可能无特殊要求（4比特全为0）。

第2段包含标识，标记以及段偏移字段。

他们的主要作用是用来进行数据重组的。

比如你在传送一部几百M的电影的时候，不可能是电影整个的一下全部传过去，而已先将电影分成许多细小的数据段，并对数据段进行标记，然后在传输,当对方接受完这些数据段后，就需要通过这些数据标记来进行数据重组，组成原来的数据！就好象拼图一样第3段包含存活周期（TTL），协议，头部校验和！存活周期既数据包存活的时间，这个是非常有必要的。

如果没有存活周期，那么这个数据就会永远的在网络中传递下去，很显然这样网络很快就会被这些数据报塞满。

存活周期（TTL值）一般是经过一个路由器，就减1，当TTL值为0的时候路由器就会丢弃这样TTL值为0的数据包！这里协议不是指具体的协议（ip,ipx等）而是一个编号，来代表相应的协议！头部校验和，保证数据饿完整性后面的源地址（源IP地址），说明该数据报的的来源。

目的地址既是要发送给谁--------数据链路层：他的作用主要是物理寻址（既是MAC地址）当网络层对数据封装完毕以后，传给数据库链路层。

而数据库链路层同样会数据桢进行封装！同样我们也也好是通过数据报文格式来分析这个报文格式比较清晰，我们可以清楚的看到包含目的MAC地址，源MAC地址，总长度，数据，FCS目的MAC地址，源MAC地址肯明显是指明数据针的来源及目的，总长度是为了确认数据的位置，而FCS是散列值，也是用来保证数据的完整性。

但这里就出现一个问题，当对方接受到了这个数据针而向上层传送时，并没有指定上层的协议，那么到底是IP协议呢还是IPX协议。

所以后来抱文格式就改了，把总长度字段该为类型字段，用来指明上层所用的协议，但这样一来，总长度字段没有了，有效数据的起誓位置就不好判断了！所以为了能很好的解决这个问题。

又将数据链路层分为了2个字层，即LLC层和MAC层。

LLC层在数据里加入类型字段，MAC层在数据里加入总长度字段，这样就解决这个问题了-------物理层：是所有层次的最底层，也是第一层。

他的主要的功能就是透明的传送比特流！当数据链路层封装完毕后，传给物理层，而物理层则将，数据转化为比特流传输（也就是01010111....00），当比特流传到对方的机器的物理层，对方的物理层将比特流接受下来，然后传给上层（数据链路层），数据链路层将数据组合成桢，并对数据进行解封装，然后继续穿给上层，这是一个逆向的过层，指导传到应用层，显示出信息！以上就是一个数据一个传输的完整过程！OSI（Open System Interconnect）开放式系统互联。

一般都叫OSI参考模型是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互联模型。

最早的时候网络刚刚出现的时候，很多大型的公司都拥有了网络技术，公司内部计算机可以相互连接。

可以却不能与其它公司连接。

因为没有一个统一的规范。

计算机之间相互传输的信息对方不能理解。

所以不能互联。

ISO为了更好的使网络应用更为普及，就推出了OSI参考模型。

其含义就是推荐所有公司使用这个规范来控制网络。

这样所有公司都有相同的规范，就能互联了。

其内容如下：第7层应用层—直接对应用程序提供服务，应用程序可以变化，但要包括电子消息传输第6层表示层—格式化数据，以便为应用程序提供通用接口。

这可以包括加密服务第5层会话层—在两个节点之间建立端连接。

此服务包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设置，尽管可以在层4中处理双工方式第4层传输层—常规数据递送－面向连接或无连接。

包括全双工或半双工、流控制和错误恢复服务第3层网络层—本层通过寻址来建立两个节点之间的连接，它包括通过互连网络来路由和中继数据第2层数据链路层—在此层将数据分帧，并处理流控制。

本层指定拓扑结构并提供硬件寻址第1层物理层—原始比特流的传输，电子信号传输和硬件接口数据发送时，从第七层传到第一层，接受方则相反。

上三层总称应用层，用来控制软件方面。

下四层总称数据流层，用来管理硬件。

数据在发至数据流层的时候将被拆分。

在传输层的数据叫段网络层叫包数据链路层叫帧物理层叫比特流这样的叫法叫PDU （协议数据单元）OSI中每一层都有每一层的作用。

比如网络层就要管理本机的IP的目的地的IP。

数据链路层就要管理MAC地址（介质访问控制）等等，所以在每层拆分数据后要进行封装，以完成接受方与本机相互联系通信的作用。

如以此规定。

OSI模型用途相当广泛。

比如交换机、集线器、路由器等很多网络设备的设计都是参照OSI模型设计的。

知道道这么多就可以了。

至少CCNA就考这么多。