网络七层模型与四层模型区别

作为一个 Web 程序员👨‍💻‍，对于网络模型你应该了解，知道网络到底是怎么进行通信的，进行工作的，为什么服务器能够接收到请求，做出响应。这里面的原理应该是每个 Web 程序员应该了解的。

网络模型历史及起源

网络模型不是一开始就有的，在网络刚发展时，网络协议是由各互联网公司自己定义的，比如那时的巨头网络公司 IBM、微软、苹果、思科等等，他们每家公司都有自己的网络协议，各家的协议也是不能互通的，那时候大家觉得这是可以的，但对消费者来说这实际上是技术垄断，因为你买了苹果的设备就不能用微软的设备，因为他们的协议不是一样的，没有统一的标准来规范网络协议，都是这些公司的私有协议。

这样大大的阻碍了互联网的发展，为了解决这个问题，国际标准化组织 1984 提出的模型标准，简称 OSI（Open Systems Interconnection Model），这是一个标准，并非实现。

TCP/IP 协议就是基于此模型设计。

OSI 模型

OSI 模型是从上往下的，越底层越接近硬件，越往上越接近软件，这七层模型分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

这种分层模型是我们计算机科学中常用的方法，分层直接通过规定好的接口进行交互，每一层其实对它的上层或下层都是一个黑盒，其实它的上层和下层也不关心它内部的实现，只关心它们之间进行交互的接口，接口是规定的信息，要给到什么都是规定好的。

这种分层模型的好处就是可以对任何一层进行独立升级、优化，只要保持接口不变那么这个模型整体就不会有问题，比如说物理层从以太网线到光纤，我们的网络速度大大提高，但是整个技术革新的时候，其他层是没有做更多工作的，工作只在物理层完成。这样做的好处也同时提高了我们技术的发展革新速度。

分层功能职责

• 物理层：底层数据传输，如网线；网卡标准。
• 数据链路层：定义数据的基本格式，如何传输，如何标识；如网卡MAC地址。
• 网络层：定义IP编址，定义路由功能；如不同设备的数据转发。
• 传输层：端到端传输数据的基本功能；如 TCP、UDP。
• 会话层：控制应用程序之间会话能力；如不同软件数据分发给不同软件。
• 标识层：数据格式标识，基本压缩加密功能。
• 应用层：各种应用软件，包括 Web 应用。

数据交互

我们简化模型，假设有 计算机 A 和 计算机 B 要进行信息交互，比如 A 上开发了一个网页，需要 B 去访问。B 发出一个请求给 A，那么请求数据从 B 的 应用层开始向下传到表示层、再从表示层传到会话层直到物理层，通过物理层传递到 A ，A 的物理层接到请求后将请求向上传递到自己的应用层，应用层再将要请求的数据向自己的物理层方向传递然后 B 接到数据传递数据到自己的应用层。这里简化理解，我们去除了三次握手四次挥手的逻辑。

数据就是这样在计算机和网络中进行传递的。这其中做的工作就是每层进行层层解包和附加自己所要传递的信息，术语叫做报头。

在四层，既传输层数据被称作段（Segments）；三层网络层数据被称做包（Packages）；二层数据链路层时数据被称为帧（Frames）；一层物理层时数据被称为比特流（Bits）。

TCP/IP 模型将 OSI 模型由七层简化为四层，传输层和网络层被完整保留，因此网络中最核心的技术就是传输层和网络层技术。

TCP/IP 协议中每层技术举例：

网络访问层：ARP、RARP

互联网层：ICMP、IP

传输层：TCP、UDP

应用层：DNS、FTP、HTTP、SMTP、TELNET、IRC、WHOIS

总结

网络七层模型是一个标准，而非实现。

网络四层模型是一个实现的应用模型。

网络四层模型由七层模型简化合并而来。