学网安必备：一个案例彻底学会OSI七层模型与TCP/IP

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分类专栏：计算机网络文章标签：计算机网络网络协议网络安全

于 2025-03-19 00:33:40 首次发布

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（本文为计算机网络基础教程后续会有子网划分，静态路由，动态路由NAT和DNAT等的教程，感兴趣请关注）

一：计算机网络

二：OSI七层模型

1.OSI七层模型案例：互联网世界的「流水线工厂」

一：计算机网络

计算机网络的概念：

一群设备（电脑、手机、服务器...） + 网线/WiFi + 规则（协议），组成一个能互相传数据的「信息传递系统」！

计算机网络的发展

1960s：美国军方搞出阿帕网（互联网的爷爷）
1983年：TCP/IP协议正式上岗（从此全球快递用同一套规则）
1991年：WWW（万维网）诞生，开启“网上冲浪”时代
2020s：5G+物联网，连你家马桶都能发微博了🚽💨

在这个信息传递系统中有哪些角色

设备
- 客户端：你（疯狂下单的剁手党）
- 服务器：仓库（24小时搬砖的社畜）
- 路由器：快递分拣中心（指挥包裹走哪条路）
- 交换机：小区快递柜（精准投递到户）
协议（快递规则）：
- TCP/IP：快递界的“顺丰”（可靠但慢），比如你用微信给别人发的消息，可能会传送较慢但不会将“我爱上你”变为“我你”
- UDP：快递界的“闪送”（快但可能丢件），例如王者荣耀的丢帧
- HTTP：网购说明书（“我要红色XL码！”）
- DNS：快递地址翻译官（把“淘宝.com”变成IP门牌号）
数据传输：
- 数据包 = 快递包裹（你的自拍、游戏指令全被切碎塞进去）
- IP地址 = 收件人GPS坐标（比如192.168.1.1）
- MAC地址 = 收件人家的门牌号（比如202/303......）

他们组合在一起用什么功能

1️⃣ 传数据（发微信、刷视频）
2️⃣ 共享资源（云盘、打印机）
3️⃣ 远程控制（远程办公、黑客入侵...啊不，是维护！）

终极总结

计算机网络 ≈ 数字世界的血管系统，而你就是血管里狂奔的红细胞（带着你的摸鱼数据、吃鸡战绩和沙雕表情包）。

这下你初步了解什么是计算机网络了吧？？

二：OSI七层模型

OSI 模型 vs TCP/IP

OSI 模型（7层）	TCP/IP 模型（4层）	层级对应关系	核心功能与典型协议
7. 应用层	4. 应用层	直接对应	用户接口与网络服务（HTTP, FTP, DNS, SMTP）
6. 表示层	合并到应用层	OSI 6-7层 → TCP/IP应用层	数据格式转换、加密/解密（JPEG, ASCII, SSL）
5. 会话层	合并到应用层	OSI 5-7层 → TCP/IP应用层	会话管理（建立、维护、终止）（RPC, NetBIOS）
4. 传输层	3. 传输层	直接对应	端到端通信与可靠性控制（TCP, UDP）
3. 网络层	2. 网际层	直接对应	逻辑寻址与路由选择（IP, ICMP, ARP）
2. 数据链路层	1. 网络接口层	OSI 1-2层 → TCP/IP网络接口层	物理寻址与帧传输（Ethernet, Wi-Fi, PPP）
1. 物理层	合并到网络接口层	OSI 1层 → TCP/IP网络接口层	物理介质传输（电缆、光纤、无线电波）

你说什么？？表格看不懂？看案例

1.OSI七层模型案例：互联网世界的「流水线工厂」

用「跨国网购」的完整流程，让你彻底明白什么是OSI七层模型

1. 应用层 —— 你的剁手操作

角色：淘宝APP、微信、浏览器
任务：接收你的指令（比如点击“下单”），把人类语言（“买紫色iPhone 16”）翻译成机器能懂的请求。
经典台词：“亲，您要的货已加入购物车~”
联系：直接和你互动，但依赖下层把数据送出去，就像下单后等快递。

2. 表示层 —— 包装工

角色：数据翻译官+美颜滤镜
任务：
- 加密：给数据包裹套上防拆锁（SSL/TLS）
- 压缩：把商品塞进更小的箱子（减少数据量）
- 格式转换：把中文地址翻译成英文（JPEG转PNG、ASCII转Unicode）
联系：为应用层服务，确保数据安全美观，否则下层可能看不懂或泄露隐私！
SSL（安全套接层）TLS（传输层安全）核心目标：为网络通信提供加密、身份认证和数据完整性，防止数据在传输过程中被窃听或篡改。

3. 会话层 —— 客服

角色：游戏服务器
任务：
- 建立连接：“您好，我是淘宝客服，工号9527，为您服务！”
- 维持会话：保持你和服务器“在线聊天”（防止刷着抖音突然断线）
- 断线重连：“刚刚信号不好，我们接着聊订单…”
联系：没有会话层，应用层可能变成“一次性交易”（比如每次刷新网页都要重新登录）。

4. 传输层 —— 国际物流选配

角色：TCP/UDP运输公司
任务：
- TCP：顺丰国际（可靠但贵）
  - 签合同（三次握手）→发货→确认收货（四次挥手）→丢件重发
  - 经典台词：“亲，包裹已到德国海关，请耐心等待~”
- UDP：不知名小快递（便宜但可能丢）
  - 直接往海里扔集装箱，赌有一个能漂到目的地
  - 摆烂语录：“丢了？我也没承诺送到啊！”
联系：承上启下，把上层数据切成“集装箱”（数据段），交给网络层跨国运输。

5. 网络层 —— 全球导航系统

角色：IP协议、路由器
任务：
- 规划跨国路线：根据IP地址（比如192.168.1.1）选择最优路径
- 跨国吵架：路由器之间用BGP、OSPF等协议互相喊话：“走美国海底光缆！别走俄罗斯！”
联系：没有它，数据包就像无头苍蝇，永远在局域网里转圈！

6. 数据链路层 —— 本地快递小哥

角色：交换机、MAC地址
任务：
- 本地精准投递：根据MAC地址（比如门牌号333）把包裹送到你家
- 纠错：检查包裹是否被压坏（CRC校验），坏了就扔掉
- 防止打架：用CSMA/CD协议避免多个设备同时发快递（“你先送，我等等！”）
联系：网络层管“跨国”，数据链路层管“最后一公里”！

7. 物理层 —— 苦力卡车司机

角色：网线、光纤、WiFi电磁波
任务：
- 肉身搬运：把数据包的0和1变成电信号、光脉冲或无线电波
- 不关心内容：只管运！
经典台词：“别问我箱子里是爱马仕还是砖头，我只管踩油门！”
联系：所有上层的高大上操作，最后都靠它物理硬扛！

七层如何工作？—— 跨国网购的奇幻之旅

你在淘宝点“下单”（应用层）→
数据被加密压缩成标准格式（表示层）→
客服帮你建立跨国连接（会话层）→
TCP把数据切成集装箱，贴上“易碎品”标签（传输层）→
IP协议规划中美海底光缆路线（网络层）→
交换机按MAC地址送到你家小区（数据链路层）→
网线把电信号怼进你电脑（物理层）→ 成功收货！

2.各层协议归属对照

OSI层	典型协议	TCP/IP层
应用层	HTTP、FTP、SMTP	应用层
表示层	JPEG、MP3、SSL加密	（被合并）
会话层	NetBIOS、RPC	（被合并）
传输层	TCP、UDP	传输层
网络层	IP、ICMP	网际层
数据链路层	Ethernet、Wi-Fi	网络接口层
物理层	光纤、网线、Hub	网络接口层

看懂了么？多看几遍就懂啦

三：TCP/IP五层模型

说五层是为了更方便教学，其实都一样，只是将把网络接口层拆成「数据链路层+物理层」

！！！既然有了OSI七层模型为什么又发明了个TCP/IP五层模型（也可以说四层）！！

1.为什么发明TCP/IP

OSI的缺点：
1. 标准制定太慢（7层开会扯皮，TCP/IP已经占领地球了）。
2. 分层太细，代码难写（表示层和会话层的API？不存在的！）。
3. 设计者全是教授，不懂程序员疾苦（比如强制要求每层都有“连接管理”，实际根本用不上）。
TCP/IP的优点：
1. 简单粗暴，五层搞定。
2. 先有实践后有理论（阿帕网直接开干，OSI还在写PPT）。
3. 免费开源！（OSI标准要收费，TCP/IP随便用，程序员狂喜）。

所以OSI被TCP/IP干掉了

2.TCP/IP与OSI对比

OSI七层	TCP/IP四层	现实比喻
应用层、表示层、会话层	应用层	客服部（接单+包装+谈合同）
传输层	传输层	运输部（选顺丰/闪送）
网络层	网际层	导航部（规划跨省路线）
数据链路层、物理层	网络接口层	仓库+卡车（打包+装车送货）

3.各层对应的协议

OSI层	典型协议	TCP/IP层
应用层	HTTP、FTP、SMTP	应用层
表示层	JPEG、MP3、SSL加密	（被合并）
会话层	NetBIOS、RPC	（被合并）
传输层	TCP、UDP	传输层
网络层	IP、ICMP	网际层
数据链路层	Ethernet、Wi-Fi	网络接口层
物理层	光纤、网线、Hub	网络接口层