计算机中的五层、七层、四层网络模型

五层网络模型

五层网络模型包括：物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。

应用层（数据）

应用层是直接向用户提供服务的，也就是我们能直接接触到的，例如：浏览器、计算机上的软件或者程序等，这些都是在应用层上实现的。

应用层是不用去关心数据是如何传输的，就像我们在寄快递的时候，只需要把快递交给快递员，由他们负责运输快递，我们不需要关心快递是如何被运输的。

应用层中的协议：

1. HTTP协议（万维网应用）
2. SMTP协议（电子邮件）
3. FTP协议（文件传送）
4. DNS（域名解析）
5. POP3（邮件）
6. Socks（安全套接字协议）
7. SNMP（简单网络管理协议）
8. Telnet（TCP/IP终端仿真协议）
9. RIP（路由信息协议）
10. TFTP（简单文件传输协议）

传输层（段）

传输层协议提供端对端的连接，也就是数据是通过何种方式来传输的。

传输层中的协议：

1. TCP协议（传输控制协议）：TCP协议会保证数据的正确性，也会保证数据的顺序性，也就是如果数据在中途丢失了，那么会重新发送一条数据。
2. UDP协议（用户数据报协议）：UDP协议会尽最大努力保证数据送到，但不一定能够送到。我们经常用Ping来测试主机之间是否联通，原理就是UDP协议，如果在中途数据丢失了，就称为丢包。

应用需要传输的数据可能会非常大，如果直接传输就不好控制，因此当传输层的数据包大小超过 MSS（TCP 最大报文段长度） ，就要将数据包分块，这样即使中途有一个分块丢失或损坏了，只需要重新发送这一个分块，而不用重新发送整个数据包。在 TCP 协议中，我们把每个分块称为一个 TCP 段（TCP Segment）。

网络层（包）

通过路由选择算法，为数据包选择最适当的路径。网络层就相当于这个世界，这个世界的每一栋房子都相当于一台计算机，房子中的每一个门都相当于计算的的端口，而要找到一个人的住址就需要地址和门牌号，而地址和门牌号具有一定的格式，这个格式就相当于计算机中的协议，就是网络层协议，我们在网络中通常使用IP加端口号来定位一个程序的位置，这种方式叫做IP协议，IP协议就是一种网络层协议。

网络层中的协议：

1. IP协议（网络协议）
2. ARP（地址解析协议）
3. ICMP（互联网控制信息协议）
4. IGMP（互联网组管理协议）

数据链路层（帧）

数据链路层接收来自物理层的比特流形式的数据，并封装成帧，传送到上一层；同样，也将来自上层的数据帧，拆装为比特流形式的数据转发到物理层；并且，还负责处理接收端发回的确认帧的信息，以便提供可靠的数据传输。
数据链路层就相当于我们到一个地方，规划好路线后，先到A地再到B地再到C地，最后到达目的地的过程，数据链路层又包含两个部分或者两个子层：

1. 在地图上显示的路线我们称之为逻辑链路控制子层。
2. 现实中的路线，我们称之为媒体访问控制子层，也就是MAC地址。
   
   数据链路层中的协议：
3. ARP（地址解析协议）
4. RARP（逆向地址解析协议）
5. PPP（点对点协议）

物理层（比特流）

物理层利用传输介质（网线、光纤、同轴电缆）为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异，使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。
物理层就相当于我们出行选择的工具，公交，地铁等。

物理层中的协议：

1. IEEE802.3 以太网协议和物理层规范

七层网络模型（OSI七层网络模型）

七层网络模型就是将应用层一分为三，分为：应用层、表示层和会话层。

表示层（数据）

表示层是把应用层提供的信息变换为能够共同理解的形式，提供字符代码、数据格式、控制信息格式、加密等的统一表示。

会话层（数据）

会话层建立和管理应用程序之间会话。

SSL和TLS就处于应用层和传输层之间对网络连接进行加密

数据在各层之间传递的过程

在数据的传输过程中，当数据从A计算机中的某个应用到达B计算机的过程，是应用层到物理层的过程，但当数据到达B后，从B到B的应用，又是一个物理层到应用层的过程。
每层协议本质就是在外面套一层特殊格式的数据。所以在将数据送到的时候，需要将这一层层的协议拆开，然后才能得到里面的数据。

四层网络模型（TCP/IP四层网络模型）

四层网络模型包括：应用层、传输层、网间层、网络接口层。
TCP/IP四层网络模型不包含物理层和数据链路层

应用层

应用层对应于OSI七层参考模型的应用层、表达层和会话层。

传输层

传输层对应于OSI七层参考模型的传输层，它提供两种端到端的通信服务。

网间层

网间层对应于OSI七层参考模型的网络层。负责数据的包装、寻址和路由。

网络接口层

网络接口层对应OSI七层参考模型中的物理层和数据链路层，用于协作IP数据在已有网络介质上传输的协议

为什么需要对计算机网络进行分层？

在数据的传输中，虽然直接通过物理层就可以传输数据，但是物理层中有多种不同的传输介质（光纤、同轴电缆等）、设备和通信协议，不同的传输介质和设备选择，必须要有对应的通信协议支持，而且这也决定了不同的选择有不同的物理层性能。就好像不同的交通工具以及在不同的道路上的速率是不一样的。这样所有人都在传输，因为传输的介质不同，传输的速率也不同，这样很难保证数据的安全性、完整性，这时就需要这些网络分层来解决这些问题。
物理层是做数据传输的（相当于交通设施），数据链路层制定了传输的规则（相当于交通规则），网络层则是把交通路线连接起来（相当于各个交通枢纽站），传输层是端对端的数据通信（相当于快递小哥把快递送到你手上），应用层则是负责提供服务