OSI七层参考模型简述

人类的学习有个特点，当遇到难以理解的抽象问题，总是希望在现实生活里找到可以类比的事物，讲OSI七层参考模型之前，先来谈谈汽车产业的标准化。

最早美国的汽车生产商、如福特、通用，各自在自己的小作坊里生产，产量很低，轮胎尺寸也没有约束，自己生产多大的轮胎，就用多大的轮胎。后来，福特改进了汽车流水线，经过一个若干道工序：

1. 冲床压制框架外壳
2. 车体倒转焊接
3. 除毛边
4. 装配大梁、防震、引擎
5. 内部装潢
6. 加装散热器、油压系统
7. 安装轮胎

一辆小汽车就诞生了，随着产业规模越来越大，产业分工越来越精细化，有了汽车零部件供应商，比如轮胎，如果汽车生产商对轮胎尺寸规格大相径庭，那无疑会增加供应商的成本，而采用标准化的轮胎尺寸，供应商只需生产几种标准尺寸的就可以了，无论哪家汽车厂商都可以使用，规模经济成本自然会下降，所以标准化是双赢，以上就是汽车产业的标准化。计算机网络的标准化有着类似的经历。

1969年12月，由美国国防部（DOD）资助、国防部高级研究计划局（ARPA）主持研究建立的数据包交换计算机网络ARPANET。ARPANET网络利用租用的通信线路连接美国加州大学洛杉机分校、加州大学圣巴巴拉分校、斯坦福大学和犹太大学四个结点的计算机连接起来，构成了专门完成主机之间通信任务的通信子网。通过通信子网互连的主机负责运行用户程序，向用户提供资源共享服务，它们构成了资源子网。该网络采用分组交换技术传送信息，这种技术能够保证如果这四所大学之间的某一条通信线路因某种原因被切断以后，信息仍能够通过其他线路在各主机之间传递。

ARPANET

在计算机网络出现之前，信息的交换是通过磁盘进行相互传递资源的

利用磁盘实现数据交换

在1946年，世界上第一台数字计算机问世，但当时计算机的数量非常少，且非常昂贵。而通信线路和通信设备的价格相对便宜，当时很多人都很想去使用主机中的资源，共享主机资源和进行信息的采集及综合处理就显得特别重要了。1954年，联机终端是一种主要的系统结构形式，这种以单主机互联系统为中心的互联系统，即主机面向终端系统诞生了。

面向终端的单主机互联系统

在这里终端用户通过终端机向主机发送一些数据运算处理请求，主机运算后又发给终端机，而且终端用户要存储数据时向主机里存储，终端机并不保存任何数据。第一代网络并不是真正意义上的网络而是一个面向终端的互联通信系统。当时的主机负责两方面的任务：

1. 负责终端用户的数据处理和存储
2. 负责主机与终端之间的通信过程

所谓终端就是不具有处理和存储能力的计算机。

当时主机主要作用是处理和存储终端用户发出对主机的数据请求，通信任务主要由通信控制器(CCP)来完成。这样把通信任务分配给通信控制器这样主机的性能就会有很大的提高，集线器主要负责从终端到主机的数据集中收集及主机到终端的数据分发。

联机终端网络典型的范例是美国航空公司与IBM公司在20世纪60年代投入使用的飞机订票系统(SABRE-I)，当时在全美广泛应用。

Sabre

为了克服第一代计算机网络的缺点，提高网络的可靠性和可用性，人们开始研究将多台计算机相互连接的方法。第二代网络是从20世纪60年代中期到70年代中期，随着计算机技术和通信技术的进步，己经形成了将多个单主机互联系统相互连接起来，以多处理机为中心的网络， 并利用通信线路将多台主机连接起来，为终端用户提供服务。

多主机互联系统

第二代网络是在计算机网络通信网的基础上通过完成计算机网络体系统结构和协议的研究，形成的计算机初期网络。如，20世纪60至70年代初期由美国国防部高级研究计划局研制的ARPANET网络，它将计算机网络分为资源子网和通信子网

通信子网和资源子网
所谓通信子网一般由通信设备、网络介质等物理设备所构成；而资源子网的主体为网络资源设备，如：服务器、用户计算机（终端机或工作站）、网络存储系统、网络打印机、数据存储设备(虚线以外的设备)等。在现代的计算机网络中资源子网和通信子网也是必不可少的部分，通信子网为资源子网提供信息传输服务，而且资源子网上用户间的通信是建立在通信子网的基础上的。没有通信子网，网络就不能工作，如果没有资源子网，通信子网的传输也就失去了意义，两都结合起来组成了统一的资源共享网络。

第二代网络应用的是网络分组交换技术进行对数据远距离传输。分组交换是主机利用分组技术将数据分成多个报文，每个数据报自身携带足够多的地址信息，当报文通过节点时暂时存储并查看报文目标地址信息，运用路由算选择最佳目标传送路径将数据传送给远端的主机，从而完成数据转发。

20世纪80年代是计算机局域网络的发展的盛行的时期。当时采用的是具有统一的网络体系结构并遵守国际标准的开放式和标准化的网络，它是网络发展的第三代阶段。

在第三代网络出现以前网络是无法实现不同厂家设备互连的，早期，各厂家为了霸占市场，各厂家采用自己独特的技术并开发了自己的网络体系结构，当时，IBM公司发布的SNA(System Network Architecture，系统网络体系统结构)和DEC公司发布的DNA（Digital Network Architecture，数字网络体系统结构）。

蓝色巨人IBM DEC的Logo

不同的网络体系结构是无法互连的，所以不同厂家的设备无法达到互连，即使是同一家产品在不同时期也是无法达到互连的，这样就阻碍了大范围网络的发展。后来，为了实现网络大范围的发展和不同厂家设备的互连，1977年国际标准化组织ISO（International Organization for Standardization,ISO）提出一个标准框架——OSI（Open System Interconnection/ Reference Model,开放系统互连参考模型）共七层。

OSI七层参考模型1 OSI七层参考模型2

第7层应用层（Application Layer）

提供为应用软件而设的界面，以设置与另一应用软件之间的通信。例如：HTTP，HTTPS，FTP，TELNET，SSH，SMTP，POP3等。

第6层表达层（Presentation Layer）

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。

第5层会话层（Session Layer）

负责在数据传输中设置和维护电脑网络中两台电脑之间的通信连接。

第4层传输层（Transport Layer）

把传输表头（TH）加至数据以形成数据包。传输表头包含了所使用的协议等发送信息。例如：传输控制协议义（TCP）等。

第3层网络层（Network Layer）

决定数据的路径选择和转寄，将网络表头（NH）加至数据包，以形成分组。网络表头包含了网络数据。例如：互联网协议（IP）等。

第2层数据链接层（Data Link Layer）

负责网络寻址、错误侦测和改错。当表头和表尾被加至数据包时，会形成了帧。数据链表头（DLH）是包含了物理地址和错误侦测及改错的方法。数据链表尾（DLT）是一串指示数据包末端的字符串。例如以太网、无线局域网（Wi-Fi）和通用分组无线服务（GPRS）等。
分为两种子层：logic link control sublayer & media access control sublayer

第1层物理层（Physical Layer）

在局部局域网上传送帧，它负责管理电脑通信设备和网络媒体之间的互通。包括了针脚、电压、线缆规范、集线器、中继器、网卡、主机适配器等

人类的学习有个特点，当遇到难以理解的抽象问题，总是希望在现实生活里找到可以类比的事物（能不能叫首尾呼应，哈哈哈！），比如说快递行业，

你可以尝试将快递行业的一些“行规”，与OSI七层参考模型对应起来，这是一种很好的学习方法，详情请看：https://book.douban.com/subject/25783654/

以上。