3.1 OSI 网络分层模型

本章及后续章节中,会多次出现“L7”、“L4”、“二层”和“三层”类似的术语,因此有必要提前解释。

这些术语源自广为人知的 OSI 七层模型,该模型由 ISO(国际标准化组织)于 20 世纪 80 年代提出,目的是为网络通信提供通用参考标准,使相同规范的网络能够互联。

如表 3-1 所示:OSI 模型通过“分层”思想,将网络通信拆解为七个独立的层次,每个层次解决特定的局部问题。笔者按照从上到下的顺序,介绍各个网络分层的含义,供读者参考。

表 3-1 OSI 网络七层模型

层级名称含义
7应用层(Application Layer)应用层是 OSI 模型的顶层,直接与用户的应用程序交互。该层的协议有 HTTP、FTP、SMTP 等。
6表示层(Presentation Layer)负责数据的格式转换、加密和解密,确保发送方和接收方之间的数据格式一致。该层的协议有 SSL/TLS、JPEG、MIME 等。
5会话层(Session Layer)管理应用程序之间的会话,负责建立、维护和终止会话。
4传输层(Transport Layer)提供端到端的数据传输服务,负责数据分段、传输可靠性以及错误恢复。该层的协议有 TCP 和 UDP。
3网络层(Network Layer)提供逻辑地址(如 IP 地址),负责数据的路由选择和传输,解决不同网络之间的通信。该层的协议有 IPv4、IPv6、ICMP、ARP 等。
2数据链路层(Data Link Layer)负责局域网(LAN)内的数据传输,对传输的单元(数据帧)提供错误检测和纠正功能。该层的协议有 Ethernet、PPP、HDLC 等。
1物理层(Physical Layer)物理层是 OSI 模型的第一层,负责比特流在物理介质上的传输。

通常情况下,数据链路层的数据单元称为“帧”(Frame),网络层的数据单元称为“数据包”(Packet),传输层的数据单元称为“数据段”(Segment),而应用层的数据单元则称为“数据”(Data)。为了简化表述,本书大部分内容不会严格区分这些术语,统一使用“数据包”泛指各层数据单元。

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