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目錄
1 為什么要分層 ?
2 三個(gè)體系機(jī)構(gòu)

• 2.1 OSI七層體系結(jié)構(gòu)
• 2.2 TCP/IP四層體系
• 2.3 原理教學(xué)的五層體系結(jié)構(gòu)

1 為什么要分層？
在學(xué)習(xí)了解三個(gè)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)之前，我們應(yīng)該先了解一個(gè)問題：為什么要分層？要回答這個(gè)問題，我們需要先了解我們的需求——實(shí)現(xiàn)主機(jī)與主機(jī)之前的通信 。
如果你是一個(gè)設(shè)計(jì)者，你該如何考慮實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)主機(jī)之前的通信問題呢？
首先，我們以實(shí)現(xiàn)主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送一個(gè)文件為例，我們需要考慮以下問題：

• 如何找到主機(jī)B？
• 如何與主機(jī)B建立通信連接？
• 信息該以什么形式傳輸？
• 信息應(yīng)該在什么載體上傳輸？

等等之類的問題 。顯然，這是一個(gè)極為復(fù)雜的任務(wù)，因此我們需要使用抽象和拆解的思維，將這個(gè)任務(wù)大致分為以下三個(gè)抽象模塊，如圖所示：
其中各模塊職責(zé)如下：

• 文件傳送模塊：負(fù)責(zé)文件發(fā)送與接收的業(yè)務(wù)邏輯與命令下發(fā)等；
• 通信服務(wù)模塊：負(fù)責(zé)在主機(jī)A和主機(jī)B之間進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)交換；
• 網(wǎng)絡(luò)接入模塊：負(fù)責(zé)找到主機(jī)B，并將數(shù)據(jù)正確地發(fā)送到主機(jī)B端；

由此可見，對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信任務(wù)，將其進(jìn)行分層實(shí)現(xiàn)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 獨(dú)立解耦
• 靈活
• 易于實(shí)現(xiàn)與維護(hù)
• 方便進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化等等 。

于是就有了以下三個(gè)體系結(jié)構(gòu)：

• 網(wǎng)絡(luò)專家組提出的七層ISO(Open Systems Interconnection)體系結(jié)構(gòu)；
• 實(shí)際工業(yè)界實(shí)現(xiàn)的四層TCP/IP體系結(jié)構(gòu)；
• 理解原理和教學(xué)使用的五層體系結(jié)構(gòu)；

下面我們來了解下這個(gè)三個(gè)體系結(jié)構(gòu)吧 。
2 三個(gè)體系結(jié)構(gòu)
先來張三個(gè)體系結(jié)構(gòu)的對(duì)比圖，如下所示：
2.1 OSI七層體系結(jié)構(gòu)
OSI Model(Open Systems Interconnection Model)，全稱是開放式系統(tǒng)互聯(lián)模型，由ISO(International Organization for Standardization，國家標(biāo)準(zhǔn)組織)于1984年提出 。
OSI模型主張將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)系統(tǒng)分為如上圖所示的七層結(jié)構(gòu)，每層有不同分工 。
但是由于其層次劃分太過復(fù)雜(不是層次越多越好)，并沒有在工業(yè)界實(shí)際落地，反而是更加簡(jiǎn)單的TCP/IP四層體系結(jié)構(gòu)在工業(yè)界中廣為流行(這告訴我們工業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)還是得結(jié)合實(shí)際是否能夠落地才行) 。
2.2 TCP/IP四層體系
在工業(yè)上，眾多網(wǎng)絡(luò)公司實(shí)際落地的，實(shí)際是TCP/IP的四層體系結(jié)構(gòu) 。
雖然叫TCP/IP體系結(jié)構(gòu)，可它不僅僅只包含這兩種協(xié)議 。
其四層結(jié)構(gòu)自上而下分別是：應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)際層（不叫網(wǎng)絡(luò)層，是為了強(qiáng)調(diào)該層是為了解決不同網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)問題，實(shí)際也可叫網(wǎng)絡(luò)層），和網(wǎng)絡(luò)接口層（該層沒有實(shí)際內(nèi)容） 。
由于TCP/IP體系結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)接口層并沒有什么實(shí)際內(nèi)容，所以我們?cè)趯?shí)際學(xué)習(xí)的時(shí)候基本就是將OSI的底部?jī)蓪犹畛涞絋CP/IP模型中，形成了一個(gè)五層的教學(xué)模型 。
2.3 原理教學(xué)的五層體系結(jié)構(gòu)接下來以五層教學(xué)模型為例，先簡(jiǎn)單聊聊具體每一層的主要功能和職責(zé)吧 。
如果從下往上看，下面一層都是為上一層服務(wù)的，我們?cè)谧钌蠈拥膽?yīng)用層中描述我們要做什么，而下面四層來分步進(jìn)行具體實(shí)現(xiàn) 。各層提供的服務(wù)如下所示：

• 物理層：在計(jì)算機(jī)之間的各種傳輸媒介中，提供傳輸比特流服務(wù)；
• 數(shù)據(jù)鏈路層：在不同鏈路中，提供正確且可靠的傳輸數(shù)據(jù)幀服務(wù)；
• 網(wǎng)絡(luò)層：在分組交換網(wǎng)上，為不同主機(jī)提供路由與通信服務(wù)；
• 運(yùn)輸層：在不同主機(jī)進(jìn)程中，提供復(fù)用且分用的通用數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；
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