当年制定OSI模型的研究人员，在酒吧喝酒的时候，聊起了白雪公主这部电影，有人就提问了：“要是知道七个小矮人的名字？老子就给谁续杯！“还真有人把七个名字写在了餐巾上，这个时候有位兄弟酒精上头，说这七个小矮人不正好可以拿来作为网络模型吗？于是餐巾都不舍得扔掉。第二天研究人员就闻着这还带有酒味的餐巾开会，一致同意把网络模型划分为7层，这就是折磨人多年的OSI网络参考模型，注意我这里说的是参考，也就是说OSI网络实际中并不使用，我们只是把OSI网络模型作为参考。

在网络出现问题的时候，可以从一个宏观的整体去分析和解决问题，而且搭建网络的时候也并不一定需要划分为7层，但是当今互联网广泛使用的是TCP/IP网络模型，原本只有4层，随着人们的不断实践后发现，其实划分为5层会更加符合实际.

其实OSI七层的名字并不难记，七层里的知识才是最复杂的，谁能把这里头的知识都关联起来，遇到问题的时候就能快速处理和解决问题。OSI模型的目的其实很简单，就是为了解决主机之间的网络通讯。比方说华为电脑要和苹果电脑互联，但他们是不同的公司，就有点像普通话和英语进行沟通一样，但是如果大家都统一用OSI网络模型来沟通，情况就不一样了。假设现在苹果电脑自己用应用软件搭建了个网站，华为电脑想要访问这个网站就需要通过软件应用了，比方说用浏览器访问网站，两个应用具体需要如何进行交互就是应用层的事情了，应用层并不是说你需要使用什么应用程序，而是应用如何沟通。

常见的应用层协议就是HTTP了，开发者就可以根据HTTP协议编写应用程序，使得应用之间可以实现沟通，应用层就是最接近用户的那一层，但是应用层只不过是逻辑上把两个应用连通，实际物理上的连通是需要物理层的。我们要发送出去的数据在计算机里只不过是无数的0和1（0或者1就叫做比特）物理层就要把这些比特用不同的媒介传输出去，可以用电，用光或者其它形式的电磁波来表示和传输信号，数据从网络接口出去以后会经过不同的网络拓扑，并不是一条线走到底，因此需要中继器和集线器这样的设备。但还是不够，物理层信号要去到哪台设备是需要定向的，因此需要高级一点的网络模型，在数据链路层这里，比特会被封装成帧，帧就是这一层表示数据的特殊名字而已，在封装的时候会加上MAC地址（物理地址）网卡出厂的时候就有着全球唯一的MAC地址，为了可以通过MAC地址对不同设备进行数据的传输，就出现了交换机，这里说的是二层交换机，比方说这里有一台交换机，连接多台主机，发送端发送数据的时候，交换机就知道了发送端的MAC地址，如果此时交换机也知道接收端的MAC地址，就可以把数据直接发送过去了，物理地址就是这样一跳一跳地进行传递，另外因为物理层在传输0和1的时候，可能会0变成1，以及一定的差错纠正，另外设备之间的传输能力以及接收能力也是个问题，“喷水”式传输很可能这边“夹缝”式接受另一边，因此需要流控制来避免这种不对称。我们知道互联网是一张大网，物理层如果用MAC物理地址来作为唯一的寻址方法是不科学的，比如我和你买了同一个厂出的网卡，我和你的网卡如果差别就只有一个字母，但是我和你距离十万八千里，物理地址此时就很难做出快速定位，相当于我有你的名字，但不知道你住哪里，找不到你。因此需要IP地址来进行寻址和路由选择，IP这样的逻辑地址就是实现端到端的基础了，而不是物理地址那样的跳到跳传输。说到路由选择，也就是说路由器也是网络层的核心，包就是网络层里数据的名字，在封装为二层的帧之前就是包，路由器根据包里的IP地址进行路由转发地址管理和路由选择就是这一层的核心，物理层虽然有MAC和IP地址可以抵达对方主机，但是对方主机可能运行着无数多个软件进程，假设我用谷歌和火狐浏览器同时登录网站，如何让数据去到指定的软件服务上，就需要用到端口号作为地址来定位了，比如客户端这里生成不同的端口号，即时同时访问HTTP端口80也是没问题的，根据不同的源端口号来作出响应就可以了，所以传输层在网络层的端到端基础上，实现了服务进程到服务进程的传输，段就是传输层里数据的名字，在封装为三层包之前就是段。传输层管理两个节点之间数据的传输，负责可靠传输和不可靠传输，也就是大家熟知的协议TCP和UTP，另外还有一个新的叫QUIC，其中TCP允许应用把字节流变成多份段，而不是整个字节数据完整地发送出去，传输层还有流量控制来确保传输速度，再加上错误控制来进行数据完整的接收，接下来会话层也比较好理解，比方说你现在登录了某个网站，网站服务可以保持你的登录状态，不用每次都输入账号和密码，当然网站服务会管理和控制登录状态。另外会话层还负责同步服务，比方说你上次看到电影高潮的时刻突然停电了，再次登录账号的时候，就可以自动同步到上次看到的时间段，不同计算机内部的各自表达方式可能不太相同，表示层就来负责这样的转换，也就是编码和解码。数据往往还需要进行加密，比方说HTTPS(SSL/TLS)就会对我们的数据进行加密和解密，另外我们可能还需要给文件瘦身，压缩也是这一层负责的，物理层，应用层，表示层和会话层的数据统称为应用数据，或者应用负载，也可以叫上层数据，同时也是教科书上说的报文。数据在各层的名字分别是：报文，段，包，顿和比特。比特就地址来说，比特有端口号，IP逻辑地址和MAC物理地址；比特就传输功能来讲，比特有服务进程到服务进程，比特端到端，还有跳到跳。

了解了各层的作用，现在就可以把全部关联起来，客户端要发送数据，也就是报文。报文来到了传输层，加上端口号，封装成段；加上IP地址，封装成包，注意这里的包是含有目标IP地址的，毕竟你要知道数据要发送到什么地方，但因为目标IP地址不是同一个网络下的，要发送到其它的网络，就需要经过默认网关。现在就出现了个问题，客户端主机最初并不知道默认网关的MAC地址，没有办法封装成帧，这个时候就可以用ARP协议进行广播找到网关IP对应的MAC地址，把包封装成顿，源MAC地址填自己的。假设当前网络有个二层交换机，这个交换机只需要记录下不同的接口对应的MAC地址就好了，交换机收到广播后就帮忙发送出去，人手一份，所以默认网关收到消息后，查看了顿，发现了发送端的MAC地址，再解封发现包里面的IP地址，就会把客户端MAC地址和IP地址关联为一台主机，同时默认网关会把自己的IP地址放入包里，再结合自己的MAC地址封装成顿，默认网关就这样作出响应，发送端就知道默认网关的MAC地址了现在就可以封装成顿，并且发送数据，比特流到了默认网关的时候解封为顿发现是发送给自己的，再解封为包查看到目标IP地址是在另一网络中的，服务器就会进行路由转发服务器最终到达了目的网络，服务器如果目标的网关知道目标IP地址和MAC地址是哪台主机，服务器封装成为帧就可以直接发送过去了，如果不知道也还是可以用ARP喊下街就好，主机收到包确认是自己的IP地址以后，解封查看段可以发现源和目标端口号，用目标端口号给到指定的应用程序，应用程序处理好后，就可以按照源的信息作出响应，回去的原理也是一样的。