七层网络模型 比喻

Posted 2022-08-21 wangdaijun

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原文地址 https://www.zhihu.com/question/24002080/answer/150830722 车小胖?

OSI 参考模型
OSI，是英文 Open System Interconnect 的缩写，中文翻译开放系统互联，一个抽象七层模型，但其核心思想一点也不抽象，非常具体，其核心思想：

1) 通信两端的主机能够理解对方的语言

这是要求主机使用相同协议格式来发送数据

2) 希望通信系统模块化，每个模块提供标准接口

每个模块给和直接耦合的模块提供标准化的流程接口，每个模块内部无论怎样实现没有硬性规定，但外在的接口一定是标准件，这样耦合的模块可以无缝对接起来。

这样做的好处有：

(1) 由于使用标准接口，每个通信模块可以独立开发，增加自由度，提高生产效率

(2) 增加代码的重复利用率，由于通信模块的标准化的外在接口，应用程序可以直接使用现成的通信模块，而无需重新编码，这大大减轻了开发者的负担，间接地提供了生产效率。

注: 一切比喻都是为了方便理解，比喻不可能完全恰当的表达所有内容。本篇文章只是为了让大家大概了解 OSI 七层模型中每一层的基本功能，实际的应用中涉及到的不止这点点。想要学精还是要看书！！！（三个感叹号） 当然，如果你喜欢我的文章，欢迎关注我，我会不定期的发布一些通信类的科普文章～

以下为正文

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我们假设每个个体就是一台电脑，我们生活中的物品就是电脑中保存的文件。我们有一天想要与世界上其他地方的人交换货物，我们会用什么方法呢？

我们首先会看我们想要交换什么样的物品，如果是电子产品，可能会上苏宁易购，如果是书本，可能会上当当网，如果是服装裤子，可能会上淘宝或京东，如果是生活中的小玩意，可能会上咸鱼。这些电商平台为我们交换货物提供了专用的通道和规则，我们称这些平台为应用层。（应用层作用: 为网络用户之间的通信提供专用的程序和协议）

提供不同服务的电商平台

假设我们最终选择在淘宝上卖给别人一个衣柜。而衣柜太大了不易邮递，我们要找木匠将衣柜拆分成一个个零部件，并封装、打包，附上组装说明书。对方在收到你的邮件后，也会找木匠按照说明书拆封、组装，让它重新成为一个完整的衣柜。木匠的拆分 / 组装是为了衣柜更方便的传输，我们称木匠工作在表示层。（表示层作用: 提供数据压缩、解压、加密等服务，为应用层提供语法选择，语法转换）

拆分衣柜的木匠

木匠封装好了物品，会让客服在阿里旺旺中问一句:“您好，您确定够买了吗？如果您确定的话我就点确认下单，正式发货了。” 如果对面此时点了退款，那就不必发货了，如果对面回复 “是” 或没有回复，那么客服默认发货。发货的具体时间和数量是由客服决定的，客服可以选择当天全部发出去，也可以选择用两天时间分批次发出去。当然，对面也可以选择接收物品的时间（我们都有快递到了不能去取的经历）。而只有收件人在网上点击 “确认接收” 后，整个购买流程才会结束。客服的工作是确认订单的开始 / 结束时间以及货物的发送 / 接收数量的，我们称客服工作在会话层。（会话层作用: 建立、管理和终止表示层实体之间的会话连接）

确认收货的页面

以上，用户购买流程结束了。剩下的是如何将货物发送过去的问题。同理，在电脑中，前三步之后用户的操作便结束了，剩下的是信息如何在网络中传递的问题。因此，我们把前三层叫做 OSI 模型中的上层结构。

那么货物要如何传递呢？那么远，客服肯定不能自己去送，客服会联系快递公司。如果是不能丢失的重要邮件，客服会选择 EMS 邮寄；如果是要求速度的隔日达，客服可能会选择顺丰快递。快递公司的作用是保证你的货物能被对方顺利接收，快递公司就是我们常说的传输层，起到一个承上启下的作用。（传输层作用: 为会话层提供可靠的、无误的数据传输） 传输层是 OSI 模型中的中间层。

提供不同服务的快递公司

快递公司收到了快件通知，会查看订单上的地址信息:“发件地址: 北京市，收件地址: 上海市”。此时，分拨中心会根据地址选择运输路径，计算途经哪几个分拨中心能最快 / 路径最短的将货物送达。分拨中心根据地址信息提供路径选择，我们说分拨中心工作在网络层。（网络层作用: 基于 IP 地址为数据的传输进行网络间的路由选择）

北京到上海的路径选择

快递公司收到快递订单后，会派快递小哥到发件人所在地址，根据发件人的姓名和电话联系到发件人，取走货物，送往当地分拨中心。同理，当货物到达收件地的分拨中心后，当地的快递小哥会根据收件人的姓名和电话联系到收件人，将货物安全送达。快递小哥是通过姓名和电话（相当于 Mac 地址）联系到个人的，我们说快递小哥工作在数据链路层。（数据链路层作用: 物理地址寻址，为网络层提供数据传送服务）

快递小哥

货物运输途中，都由司机大哥开不同的卡车、汽车、三轮车运送。我们说司机大哥和交通工具们工作在物理层。（物理层作用: 为数据传输提供物理媒体，进行数据的实际传输）

司机大哥和他的交通工具

从快递公司接收货物开始，后面的所有流程都是货物在城市内 / 城市间的运输过程。在网络内也一样，从传输层建立连接开始，后面的所有流程都是数据包在网络内 / 网间的传递，与操作用户本身再无关系。因此，我们把后三层叫做 OSI 模型中的下层结构。

然而实际生活中，我们往往不会分那么细，老板，木匠，客服的活往往一个人就做了。运输过程也是一样，快递小哥经常客串司机的角色。

嘿嘿，想不到吧 都是我一个人哦

其实网络中也是一样。从电脑的角度来看，如果一台电脑要给另一台电脑发送文件，它首先会查看发送内容，通过发送内容选择发送平台。比如发送邮件用 Email，发送图片用 QQ。不同的应用程序有着不同的通信协议（Email——SMTP，Web——Http，文件传输——Ftp 等），这些通信协议都工作在应用层。

使用不同应用层协议的 APP

假设我们决定用 QQ 发送一张图片，我们电脑会在传送前先在后台对这张图片进行编码、加密和压缩，这一过程工作在表示层。

用 QQ 传送文件时，我们会被问到 “是否发送”，对面也会看到 “是否接收”。如果接收失败，会告诉你发送失败，问你是否重传；接收成功后，也会有对话框告诉你发送成功。这些，都工作在会话层。

确认发送对话框

这边确定发送，那边也确定接收后，会通过 TCP/UDP 协议建立通道，保证传输的可靠性。TCP/UDP 协议工作在传输层。

文件在网络传输过程中，通过 IP 地址，由路由器选择传输路径，路由器工作在网络层。

路由器

文件在网络传输过程中，在网内通过物理地址（Mac 地址）由交换机进行数据的传送。交换机工作在数据链路层。

交换机

网线 / 光纤负责发送比特流，提供信息传送的物理介质。

同样，网络中，我们也可以把前三层总结到一起，称为应用层。把后两层总结到一起，称为数据链路接口层或网络接口层。这样，就把繁琐的 OSI 七层结构转化为了精简的 TCP/IP 四层结构。

总结: 应用层——电商平台（应用软件中对应的 SMTP，Http，Ftp 等应用层协议）

表示层——木匠（负责数据压缩、编码）

会话层——秘书（负责文件发送 / 接收）

传输层——快递公司（EMS——TCP；顺丰——UDP）

网络层——分拨中兴（路由器）

数据链路层——快递小哥（交换机）

物理层——司机大哥和交通工具（网线 / 光纤）

不定期更新通信基础知识，力求用最生动的语言解释原本枯燥抽象的概念

欢迎关注～～～

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用户买东西 -> tcp/ip 四层模型

1. 商城把商品封装打包（应用层）对应(Http数据包)
2. 打包后先给客户打三次电话 确认用户在家可以收货 （传输层） 对应(Tcp三次握手建立链接)
3. 在包裹的快递单写上源地址(ip+端口) 目的地址(ip+端口)（网络层） 对应( IP 协议)
4. 快递小哥来取包裹 物流中转(路由器根据收货地址中转) 最后送到客户家 （数据链路层）
5. 用户确认快递单正确 根据 IP 协议 反解析 拆包裹的第一层包装 (网络层）
6. 用户给商家打四次电话确认收到货了 根据 TCP协议 反解析 拆包裹的第二层包装（传输层）
7. 用户解开最后一层包装 拿到用户自己想要的数据（应用层）对应(Http数据包)

以往文章: 如何跟小白解释集线器，交换机和路由器的区别？（一切从帝国时代开始）——薛定谔不在家的回答

https://www.zhihu.com/answer/402261894

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