22、网络基础：OSI 模型、组件及 IP 地址系统解析

网络基础：OSI 模型、组件及 IP 地址系统解析

1. OSI 模型概述

OSI（开放系统互连）模型是理解网络通信的基础框架。其底层代表专门用于将数据传输到线路上的硬件，像以太网和令牌环卡。不过，底层组件仅能将数据以二进制形式发送到线路上，并不清楚数据的具体去向，而是依赖数据中的信息来确定后续路径。

1.1 数据封装与传输

数据在 OSI 模型中会被封装和处理。数据被分割成数据包（通常大小约为 1KB），上层会为其添加头部信息。例如，计算机 OSI 模型的网络层会为数据包添加 IP 头部，然后将其传递到链路层，由以太网网卡将数据包发送到目标计算机的以太网地址。目标计算机接收到数据后，链路层仅负责接收，再将其传递到网络层，网络层读取 IP 头部，解析出数据包的源 IP 地址和目标 IP 地址。

1.2 路由器的作用

若接收计算机的 IP 地址与数据包的目标 IP 地址不匹配，该计算机通常为路由器。路由器的主要任务是接收发往其他远程网络计算机 IP 地址的数据包，并通过互联网将其转发到目的地。

1.3 上层的工作方式

OSI 模型的上层以类似方式工作。用户通过应用程序输入数据，数据经传输层添加 TCP 头部，再由网络层添加 IP 头部，最后通过链路层发送出去。数据包在网络中从一个目标机器传递到另一个目标机器，最终到达目标计算机。在目标计算机中，数据包从一层传递到另一层，每层去除一个头部，直到到达应用程序和用户。

1.4 分层的意义

网络采用分层结构的原因与互联网的构成有关。互联网由大量通过路由器连接的小型网络组成，每个路由器以分层方式管理自己的网络