2、网络通信基础：OSI 模型与互联网架构解析

网络通信基础：OSI 模型与互联网架构解析

1. OSI 模型概述

在网络通信领域，OSI（开放系统互连）模型将通信划分为七个层次，每个层次都有对应的编号和描述性名称。通常，网络程序员提及某一特定层（如第 n 层）时，指的就是 OSI 模型的第 n 层。

各层负责特定形式的通信任务，这些任务定义明确，且通常依赖于其下层一个或多个层提供的服务。在某些系统中，可能会缺少一个或多个层；而在其他系统中，所有层都会被使用。不过，操作系统通常只使用这七层中的一部分。一般来说，程序员一次只专注于处理一个层的工作，下层的细节会被隐藏起来。例如，为某一层编写软件（如用于互联网通信）时，程序员无需关注诸如发起调制解调器连接以及在通信端口和调制解调器之间传输数据等问题。将网络划分为多个层次，使得系统变得更加简单。

以下是 OSI 模型的七层结构及其功能：
| 层次编号 | 层次名称 | 主要功能 |
| ---- | ---- | ---- |
| 1 | 物理层 | 网络通信的最基础层面，负责网络节点间最底层的通信。网络硬件（如网卡和电缆）在两个节点间传输比特序列。Java 程序员通常不涉及此层，这是硬件驱动开发者和电气工程师的领域。该层不保证数据传输无错误，错误可能由外部干扰导致的电压尖峰或使用模拟传输介质的网络中的线路噪声等多种原因引起。 |
| 2 | 数据链路层 | 负责提供更可靠的数据传输，并将数据分组为帧。帧类似于数据包，但特定于单一硬件架构（而数据包用于更高层，可在不同类型的网络间移动）。帧有校验和用于检测传输错误，通常还有“开始”和“结束”标记，以提醒硬件区分不同帧。如果帧损坏，将被丢弃。该层有助于确保乱码的数据帧不会传递到更高层，避免使应用程