科普课堂 | OSI模型，你真的了解吗？

网络通信是现代信息技术的基石，它使得人们可以在不同的地理位置之间快速、高效的传递信息，为了实现这一目标，需要一种标准的框架来描述网络通信的过程。因此OSI七层网络模型诞生了。

简单介绍-什么是OSI七层通信模型？

OSI七层通信模型（学名叫Open System Interconnection，意为开放互联系统），也有很多人会写成IOS七层或者ISO七层，这里大家可以写个笔记，ISO指的是国际标准化组织（International Organization for Standardization）。

没错，就是搞ISO9001的那个组织。这个ISO组织，制定了一个OSI七层通信模型，用于规范国际通信标准。

需要注意，这个OSI七层模型是所有通信方式通用的，并不单纯是针对以太网的。

这个OSI七层是许多非本通信专业同学在学习或理解TCP/IP过程中的一个噩梦，也是很多人止步于TCP/IP的一个大障碍，因为太抽象，看不见也摸不着，在没有辅助手段的情况下，只能靠想象力去理解，总之理解难度不亚于正常人理解大悲咒。

我们可以想一个简单的逻辑，比如你在电脑上用微信给你的朋友发了一条消息，你通过键盘打字做输入后，经过某些处理，最终这些消息在物理上一定会从你电脑的网卡出去，然后再从你家宽带猫发出去，然后再经过运营商的网络辗转到你朋友所处的移动基站，以电磁波形式发送到你朋友的手机，然后再经过某些处理，在他的手机上显示出这些消息。

你只能看到你发出去和接收到的消息，中间怎么层层处理的，你并不会去关心，也用不着你去关心，因为你是最高级的用户，只需要关心应用就可以了，这就是应用层。

举例说明-OSI模型是如何分层工作的？

举个形象点的例子。

李云龙有事要询问楚云飞，于是让赵政委帮忙写了封信。李云龙叫来了和尚，和尚把信装进公文包，然后骑上马到国军楚团长防区。楚团长拆开信，看完内容后马上回信一封，交与和尚，和尚上马回营，将回信交与李云龙，云龙兄看完信后大喜。

上面这个例子中，我们可以理一下这个关系，你就会知道这个模型，还是出自于人类的常规认知。

应用层	李云龙的想法
表示层	政委帮忙写成信
会话层	告诉和尚要送给楚云飞
传输层	要求面呈楚云飞
网络层	和尚要清楚楚云飞的团部地址
数据链路层	和尚要知道哪条路可以走
物理层	用骑马的方式去

那么楚云飞回信的过程，跟上面这个过程也一样，不过有个小区别就是，楚团长是个文化人，应用层和表示层应该就自己一个人干了。

那么在网络通信中，这七层也肯定是有明确的界定的，比李云龙发信稍微复杂一点，但也复杂不到哪里去，如下表：

应用层	你要发的消息，如文字、图片、视频等
表示层	消息转换成数据格式、加密、压缩等
会话层	建立应用程序的会话，以windows操作系统为例，可以同时存在多个进程联网，但使用的都是同一个网卡来联网。这里就需要以会话ID的形式来区分各种网络连接。
传输层	传输方式，使用UDP还是TCP，并确定了哪个会话使用哪个端口号（理论上有65535个端口可用）
网络层	自己的IP地址，对方的IP地址
数据链路层	自己的MAC地址，下一跳的MAC地址（决定了这条报文要走的路径）
物理层	网卡、网线、交换机、路由器等物理设备

看到了吧，其实你只要理解了李云龙的收发信过程，上面这个网络七层基本上就可以看得明白了。

网络通信中OSI模型有哪些实际应用？

在网络通信中，OSI模型扮演着至关重要的角色，它不仅提供了标准化和规范化的网络通信的基本框架，确保不同设备之间的互操作性和兼容性。还为网络设计、故障排除和优化等方面提供了指导。

1. 网络故障排除中的作用：在网络运行过程中，故障排除是一项至关重要的工作。OSI模型提供了一个清晰的分层结构，有助于快速定位和解决网络故障。通过逐层检查，可以缩小故障范围，快速定位问题所在。例如，当网络通信出现问题时，通过分析传输层协议是否正常工作，可以判断是物理层的连接问题还是应用层协议的错误，从而有针对性地进行修复。
2. 网络设计和优化中的应用：在网络设计阶段，OSI模型为工程师提供了一个通用的设计框架，有助于规划网络结构、选择合适的协议以及优化网络性能。通过按照OSI模型的七层结构设计网络，可以实现模块化、标准化的网络架构，便于管理和维护。

OSI模型作为网络通信的基础框架，对于促进网络技术的发展和标准化起着重要作用。随着互联网的不断发展，OSI模型也在不断演进，如云计算、物联网等新兴技术的出现，对OSI模型提出了新的挑战和需求。未来，OSI模型将会继续发挥着重要的作用，通过OSI模型的标准化和规范化，实现高效、可靠的网络通信之间的数据传输和控制，‌推动网络通信技术不断创新和发展。