为什么使用分层结构

对网络分层以后，可以将问题细化，使得问题更加容易分析。把一个大的系统分拆成小的体系后，便于在各个层次上制定标准，从而实现层与层之间的标准接口，从而实现各类网络硬件和软件的通信。分层以后，某一层的改动不会影响到其他的层，便于开发。使得层次清晰，可扩展性能，增强稳定性等。

OSI参考模型

分层结构——OSI参考模型

OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互联。 一般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互连模型。

OSI参考模型因为一些原因只是法律上的国际标准，实际使用上还是TCP/IP模型。

OSI参考模型解释通信过程

1.将传输的数据，从A端发送，在经过不同的层级时，分别增加上符合对应协议的附加信息，需要发送的数据也越来越大；

2.数据进入传输介质，在经过网络中继转换设备时，对发送的数据有一个部分还原过程，主要目的是想知道数据的要往哪里发送；

3.部分还原之后需要继续传输，在比特流上继续添加附加信息，进入传输介质继续传输；

4.传输到目的主机时，将之前的附加信息在经过层级的时候一步一步的还原比特流，到达应用层是就等到原来要发送的数据；

参考模型中：

1. 上四层（应用层、表示层、会话层、传输层）在数据传输过程中，只是只经过一次封装/解封，交互过程是终端对终端的，所以这四层也称为端对端层。
2. 下三层（网络层、数据链路层、物理层）在传输过程中，会经过多个网络中继设备，经过多次封装/解封比特流，每次传输只负责传输到下一步，不会管传输最后的终点，所以这三层也称为点对点层。
   

ISO各个分层解析

名称	作用
应用层	直接为用户的应用进程（例如电子邮件、文件传输和终端仿真）提供服务。如HTTP、SMTP、FTP、DNS等
表示层	把数据转换为能与接收者的系统格式兼容并适合传输的格式，即让两个系统可以交换信息。 功能：数据格式转换；数据加密解密；数据压缩恢复
会话层	负责在数据传输中设置和维护计算机网络中两台计算机之间的通信连接，保证会话 功能：建立、管理、中止会话；使用校验点可以在通信失效时，通过校验点恢复通信，保证数据同步。
传输层	负责端到端通讯，传输单位为报文段和用户数据报。 功能：可靠传输，不可靠传输 ，差错控制，流量控制，复用分用。
网络层	负责选择路由最佳路径，规划IP地址(ipv4和ipv6变化只会影响网络层)，拥塞控制。 主要作用是将分组数据报（也称为“包”）从源端传输到目的端。 拥塞：所有的结点都来不及接受分组，从而丢失大量分组的状态。
数据链路层	主要作用是将从网络层传输下来的数据报组装成帧。帧的开始和结束，还有透明传输，差错校验(纠错由传输层解决)
物理层	利用传输介质为数据链路层提供屋里连接，实现比特流的透明传输。 透明传输：不管传的是什么，所采用的设备只是起一个通道作用，把要传输的内容完好的传到对方。

TCP/IP各个分层解析

名称	作用
应用层	TCP/IP参考模型的应用层包含了所有高层协议。该层与OSI的会话层、表示层和应用层相对应。
传输层	TCP/IP参考模型的传输层与OSI的传输层相对应。该层允许源主机与目标主机上的对等体之间进行对话。该层定义了两个端到端的传输协议：TCP协议和UDP协议。
网际层	TCP/IP参考模型的网络层对应OSI的网络层。该层负责为经过逻辑互联网络路径的数据进行路由选择。
网络接口层	TCP/IP参考模型的网络接口层包括了ISO的数据链路层和物理层，因为可以看到源MAC和目标MAC。它是TCP/IP协议的最底层，负责接收从网际层传来的IP数据报，并且将IP数据报通过底层物理网络发出去，或者从底层的物理网络上接收物理帧，解封装出IP数据报，交给网际层处理。