OSI七层模型的封装及解包分用的过程

1.OSI七层模型（五层）

1.1 什么是OSI模型

OSI七层模型的定义：OSI七层模型（Open Systems Interconnection Reference Model）是国际标准化组织（ISO）提出的一个网络通信框架，用于标准化不同厂商设备之间的通信协议。它将网络通信分为七层，每层负责特定的功能，并通过接口与相邻层交互。
但是因为有时人们会把上三层紧密关联

1.2 OSI七层分别是哪七层

OSI七层模型，从低到高依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
在这里还有一个概念，当数据被传输层封装后被称为数据段，当数据被网络层封装后被称为数据包，在被数据链路层封装后被称为数据帧。

每一层都有主要也是我们重点要学的协议，例如传输层的TCP协议和网络层的IP协议，因为这两个协议知名度和作用比较高，所以我们也称为“TCP/IP协议”。

1.3OSI七层模型每一层的含义

1.3.1 物理层（Physical Layer）

概念：
负责在物理介质（如电缆、光纤、无线电波）上传输原始比特流（0和1，电气、机械、时序等物理特性（如电压、频率、接口形状），不关心数据含义，仅关注信号传输。
典型协议/技术：
以太网（Ethernet, IEEE 802.3）（物理层部分）
Wi-Fi（IEEE 802.11）（物理层部分）
USB（物理层）
RS-232（串口通信）
光纤（SONET/SDH）
集线器（Hub）（仅放大信号，无智能）

1.3.2 数据链路层（Data Link Layer）

概念：
将比特流组织成数据帧（Frame），提供可靠的点对点或点对多点通信。负责物理寻址（MAC地址）、错误检测（CRC校验）、流量控制。
典型协议/技术：
以太网（Ethernet, IEEE 802.3）（数据链路层部分）
Wi-Fi（IEEE 802.11）（MAC层）
PPP（点对点协议）
VLAN（虚拟局域网）
交换机（Switch）（基于MAC地址转发）

1.3.3 网络层（Network Layer）

概念：
负责逻辑寻址（IP地址）和路由选择（决定数据如何跨网络传输）。将数据封装为数据包（Packet），并在不同网络间转发（如路由器）。不保证可靠性（由传输层负责）。
典型协议/技术：
IP（IPv4/IPv6）（核心协议）
ICMP（Internet控制报文协议，如ping）
ARP（地址解析协议，IP→MAC）
RIP、OSPF、BGP（路由协议）
路由器（Router）（基于IP地址转发）

1.3.4 传输层（Transport Layer）

概念：
提供**端到端（进程到进程）的通信服务。负责可靠性（TCP）或高效性（UDP）**传输。使用端口号区分不同应用程序（如HTTP=80，HTTPS=443）。
典型协议：
TCP（传输控制协议）
面向连接，可靠传输（确认、重传、流量控制）。
适用于网页（HTTP）、文件传输（FTP）。
UDP（用户数据报协议）
无连接，低延迟，但不保证可靠性。
适用于视频流（RTP）、DNS查询。

1.3.5 会话层（Session Layer）

概念：
管理应用程序之间的会话（Session），如建立、维护、终止连接。提供会话恢复（如断点续传）、同步控制（如视频会议）。
典型协议/技术：
NetBIOS（Windows网络会话）
RPC（远程过程调用）
SSH（安全Shell会话）
H.323（VoIP会话协议）

1.3.6 表示层（Presentation Layer）

概念：
负责数据格式转换，确保不同系统能正确解释数据。功能包括加密/解密、压缩/解压、字符编码转换。
典型协议/技术：
SSL/TLS（加密，如HTTPS）
JPEG/MPEG（图像/视频编码）
ASCII/Unicode（字符编码）
ZIP/GZIP（数据压缩）

1.3.7 应用层（Application Layer）

概念：
直接面向用户应用程序，提供网络服务接口。定义应用程序通信的协议和数据格式。
典型协议：
HTTP/HTTPS（网页浏览）
FTP/SFTP（文件传输）
SMTP/POP3/IMAP（电子邮件）
DNS（域名解析）
DHCP（动态IP分配）

2.OSI封装以及解包分用的过程

OSI七层封装过程：
封装过程：
应用层->表示层->会话层->传输层->网络层->数据链路-> 物理层
自上而下封装
解包过程
物理层->数据链路层->网络层->传输层->会话层->表示层->应用层
自下而上解包
解析：
应用层表示层会话层：获取用户数据，将数据转化为代码
传输层：传输到tcp头部传输协议
网络层：由ip地址向下层传输包含ip头部tcp头部封装 ip地址 路由器
数据层：由mac头部加上ip头部加上tcp头部封装 mac地址 交换机
物理层：由物理层比特流，网线，光缆

作为用户，我们从上图的发送进程口发送数据，每经过一层都会给原来的数据封装一层报头，报头中存储的都是每一层协议的内容及功能，封装到物理层后，由网卡根据IP地址和MAC地址进行和接收放的传递信息。当信息到达接收方后，开始自下而上的解包分用的过程。那么为什么每一层都知道应该获取哪些内容呢？
这里我们在简单的了解一下协议的概念：
协议及双方约定，我们要了解到在整个网络系统中，会有一些巨头公司或者团体来定义这个标准，如果需要在网络中通信，一般来说都是会遵守这个标准也就是协议。

所以在每一层解包的时候都会按照协议约定来对数据进行分用，进而接收方可以通过解包的方式进行对数据的获取，最终到达用户视角。