當前，網絡模型存在三種劃分方式：
如果互聯網只有壹個協議統籌，某個地方需要改變設計時，就必須把所有部分整體換掉。分層之後只需把變動的層替換掉即可。把各層之間的接口部分規劃好之後，每個層內部的設計就能夠自由改動了。
層次化之後，設計也變得相對簡單了。處於應用層之上的應用，只考慮分配給自己的任務，而不需要弄清楚對方在地球上哪個地方，對方的傳輸路線是怎樣的，是否能確保傳輸送達等問題。
下面分別介紹各種劃分方式。
OSI 模型由國際標準化組織在 1984 年提出，試圖使各種計算機在世界範圍內互聯為網絡的標準框架。
OSI 模型是壹個七層體系結構，每層都有特定功能。七層協同工作，將數據從壹個設備傳輸到另壹個設備。
OSI 參考模型最底層是物理層，物理層負責在設備和物理傳輸介質之間傳輸、接收非結構化數據，它將數字 bits 轉換為電、無線電或光信號。規範定義了如電壓、電壓變化時間、物理速率、最大傳輸距離等。
物理層負責將單個 bits 從壹個節點傳輸到下壹個節點。當接收數據時，物理層接收信號、將其轉換為0和1，並發送給數據鏈路層，鏈路層將 frame 組合為原始狀態。
物理層功能如下：
數據鏈路層（Data Link Layer，縮寫 DLL）負責節點到節點的消息傳遞，該層的主要功能是確保在物理層上從壹個節點到另壹個節點正確傳輸數據。當數據包到達時，DDL 使用 MAC 地址傳輸給目標主機。
數據鏈路層被劃分為兩個子層：
從網絡層接收的數據包（packet）根據網卡（Network Interface Card，縮寫為NIC）的幀大小進壹步分割。DLL 在發送方、接收方的 header 中封裝了 MAC 地址。
通過地址解析協議（Address Resolution Protocol，縮寫為ARP），可以獲取擁有指定 IP 地址目標主機的 MAC 地址。
數據鏈路層功能如下：
網絡層用於將數據從壹臺主機傳輸到位於不同網絡中的另壹臺主機。它還負責分組路由，即從多條路線中選取路徑最短的。Network layer 會把發送者、接收者的 IP 地址放到 header 中。
網絡層功能如下：
傳輸層從網絡層獲取服務，並向應用層提供服務。Transport layer 提供端到端的消息傳遞服務，發送成功後返回確認、數據出錯後重發的功能。Transport layer 中的數據稱為 segments。
Transport layer 從上層接收格式化數據，對數據進行分片，流量、錯誤控制，確保正確的數據傳輸。還會將源、目標主機端口號添加到 header，並將 segment 數據轉發給 network layer。
Transport layer 從 header 讀取端口號，並將數據轉發給對應 app，還會對分段數據進行排序和重組。
Transport layer 提供以下功能：
Transport layer 有兩個性質不同的協議：
會話層負責建立連接，維護會話、認證，並確保安全。
Session layer 功能如下：
表示層也稱為轉換層（translation layer）。在表示層提取應用層的數據，並根據需要轉換格式，以便通過網絡傳輸。
表示層功能如下：
OSI 模型的最頂層是應用層，應用層是 app 訪問網絡、向用戶顯示接收到信息的窗口。
應用層功能如下：
OSI 模型是壹個參考/邏輯模型，它旨在通過將通信過程分為更小、更簡單的組件來描述通信系統的功能。TCP/IP 是 Transmission Control Protocol/Internet Protocol 協議的縮寫，包含以下四層：
TCP/IP 模型中的 network interface 對應 OSI model 中的 data link 和 physical。網絡接口層進行硬件尋址、物理傳輸數據。
TCP/IP模型中的網絡層與 OSI 模型中的網絡層對應，定義了數據邏輯傳輸的協議。網絡層主要協議有：
TCP/IP 模型中的 transport layer 對應 OSI 模型中的 transport layer，負責端到端數據傳輸和錯誤控制。Transport layer 主要協議有面向連接的 TCP 協議、無鏈接的 UDP 協議。
TCP/IP 模型中的應用層對應 OSI 模型中的 application layer、presentation layer、session layer 三層。負責節點到節點的通信，並控制用戶界面。
應用層協議有：HTTP、HTTPS、FTP、TFTP、Telnet、SSH、SMTP、SNMP、DNS等。
雖然 OSI 模型由國際標準組織制定，但其實現過於復雜、制定周期過長，在其整套標準推出之前，TCP/IP 模型已經在全球範圍內被廣泛使用，因此，TCP/IP 模型才是事實上的標準。
TCP/IP 模型定義了應用層、傳輸層、網際層、網絡接口層***四層，但並沒有給出接口層的具體實現。因此，通常將網絡接口層替換為 OSI 七層模型中的數據鏈路層和物理層，這就是五層網絡模型：
在分層系統中，層之間使用不同格式交換數據，被稱為協議數據單元（Protocol data unit，縮寫為 PDU）。下圖顯示了不同層之間 PDU：
例如，當用戶請求訪問網站時，服務器把請求的數據傳遞給 application layer。此時，從上層至下層各層根據約定執行相應操作，數據通過物理層傳遞給接收者。接收者收到數據後，從底層向上傳輸，每層執行相應功能，直到發送給對應 app。
從上層向下層傳輸過程中，每層會為 PDU 添加 header、footer，用以指導、標記 packet，這個過程稱為封裝。Header、footer 和 data ***同構成下壹層的 PDU。整個過程持續到最底層，即 physical layer 或 network access layer，數據從這壹層傳輸給接收者。接收者處理過程相反，每層根據 header、footer 解封裝數據，直到所有數據接收、處理完畢。
有了分層概念，當連接失敗時更容易檢查故障。每壹層都為上壹層服務，檢查時應從底層開始。例如，當計算機無法連接到網絡時，應先檢查是否接入了網線，或路由器是否連接到了網線，RJ45 引腳是否完好等。
盡管仍然經常引用 OSI 模型，但 Internet protocol 組件已經成為網絡協議的標準。TCP/IP 簡潔的實現方式、相互獨立的協議，使其成為現實中的標準。
HTTP 建立連接的過程中需要三次握手，如果妳對握手過程不了解，可以查看我的另壹篇文章 三次握手、七次握手、四次揮手 。
參考資料：
歡迎更多指正： /pro648/tips
本文地址： /pro648/tips/blob/master/sources/網絡模型：七層、五層、四層概念及功能分析.md