
需求1:
科学家要解决的第一个问题是,两个硬件之间怎么通信。具体就是一台发些比特流,然后另一台能收到。于是,科学家发明了物理层:主要定义物理设备标准,如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流(就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0,也就是我们常说的数模转换与模数转换—->数字信号转称模拟信号)。这一层的数据单位叫做比特。
需求2:
现在通过电线我能发数据流了,但是,我还希望通过无线电波,通过其它介质来传输。然后我还要保证传输过去的比特流是正确的,要有纠错功能。于是,发明了数据链路层:定义了如何将格式化数据的进行传输,以及如何控制对物理介质的访问。这一层通常还提供错误检测和纠正,以确保数据的可靠传输。
需求3:
现在我能发正确的发比特流数据到另一台计算机了,但是当我发大量数据时候,可能需要好长时间,例如一个视频格式的,网络会中断好多次(事实上,即使有了物理层和数据链路层,网络还是经常中断,只是中断的时间是毫秒级别的),那么我还得要保证传输大量文件时的准确性。于是,我要对发出去的数据进行封装。就像发快递一样,一个个地发。
于是,先发明了传输层(传输层在OSI模型中,是在网络层上面)
例如TCP,是用于发大量数据的,我发了1万个包出去,另一台电脑就要告诉我是否接受到了1万个包,如果缺了3个包,就告诉我是第1001,234,8888个包丢了,那我再发一次。这样,就能保证对方把这个视频完整接收了。
例如UDP,是用于发送少量数据的。我发20个包出去,一般不会丢包,所以,我不管你收到多少个。在多人互动游戏,也经常用UDP协议,因为一般都是简单的信息,而且有广播的需求。如果用TCP,效率就很低,因为它会不停地告诉主机我收到了20个包,或者我收到了18个包,再发我两个!如果同时有1万台计算机都这样做,那么用TCP反而会降低效率,还不如用UDP,主机发出去就不管了。
需求4:
传输层只是解决了打包的问题。但是如果我有多台计算机,怎么找到我要发的那台?或者,A要给F发信息,中间要经过B,C,D,E,但是中间还有好多节点如K.J.Z.Y。我怎么选择最佳路径?这就是路由要做的事。
于是,发明了网络层。即路由器,交换机那些具有寻址功能的设备所实现的功能。这一层定义的是IP地址,通过IP地址寻址。所以产生了IP协议。
需求5:
现在我们已经保证给正确的计算机,发送正确的封装过后的信息了。但是用户级别的体验好不好?难道我每次都要调用TCP去打包,然后调用IP协议去找路由,自己去发?当然不行,所以我们要建立一个自动收发包,自动寻址的功能。
于是,发明了会话层。会话层的作用就是建立和管理应用程序之间的通信(可以实现断点重续)。
需求6:
现在我能保证应用程序自动收发包和寻址了。但是我要用Linux给window发包,两个系统语法不一致,就像安装包一样,exe是不能在linux下用的,shell在window下也是不能直接运行的。于是需要表示层(presentation),帮我们解决不同系统之间的通信语法问题。

第一层:物理层
物理层的主要功能是:利用传输介质为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输(尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异,使经实际电路传送后的比特流没有发生变化)
第二层:数据链路层
在物理层提供比特流服务的基础上,建立相邻结点之间的数据链路,通过差错控制提供数据帧(Frame)在信道上无差错的传输,并进行各电路上的动作系列。数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括:物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。在这一层,数据的单位称为帧(frame)。
第三层:网络层
在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过多个数据链路。网络层的任务就是选择合适的网络之间的路由和交换结点,确保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包。该层的作用:寻址,交换,路由算法,连接服务:与数据链路层流量控制不同的是,前者控制的是网络相邻节点间的流量,后者控制的是从源节点到目的节点间的流量。其目的在于防止阻塞,并进行差错检测。
第四层:传输层
传输层的数据单元也称为数据包,但是当你讨论具体协议时又有不同的叫法,TCP的数据单元成为段,而UDP的数据单元称为数据报。OSI下3层的主要任务是数据通信,上3层的任务是数据处理。该层的主要任务是:向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制,保证报文的正确传输。传输层的作用是向高层屏蔽下层数据通信的细节,即向用户透明地传送报文。
补充:有一个既存事实,即世界上各种通信子网在性能上存在着很大差异.例如电话交换网,分组交换网,公用数据交换网,局域网等通信子网都可互连,但它们提供的吞吐量,传输速率,数据延迟通信费用各不相同.对于会话层来说,却要求有一性能恒定的界面。传输层就承担了这一功能.它采用分流/合流,复用/介复用 技术来调节上述通信子网的差异,使会话层感受不到。
第五层:会话层
在会话层及以上的高层次中,数据传送的单位不再另外命名,统称为报文。会话层不参与具体的传输,它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。 会话层提供的服务可使应用建立和维持会话,并能使会话获得同步。会话层使用校验点可使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信。这种能力对于传送大的文件极为重要。
第六层:表示层
它对来自应用层的命令和数据进行解释,对各种语法赋予相应的含义,并按照一定的格式传送给会话层。其主要功能是处理用户信息的表示问题,如编码、数据格式转换和加密解密,压缩和解压缩等。
第七层:应用层
应用层为操作系统或应用程序提供网络服务的接口。
