计算机网络——网络模型

一、OSI七层模型

（1）客户端发送请求时 OSI 七层模型的运作流程

1. 应用层（Application Layer）
   1. 用户通过浏览器输入URL（如https://example.com），根据协议类型（HTTP/HTTPS）确定使用何种应用层协议
   2. 生成HTTP请求报文：包含请求行（如GET /index.html HTTP/1.1）、请求头（Host、User-Agent等）、请求体（POST数据）
   3. 补充：DNS解析（将域名转为IP地址）也在此层完成（通过DNS协议）
2. 表示层（Presentation Layer）
   1. 数据转换：对应用层数据进行格式化（如JSON转二进制）
   2. 加密：如果使用HTTPS，SSL/TLS协议会在表示层对数据进行加密（注：实际中SSL/TLS协议横跨会话层和传输层，OSI模型中的表示层更多是理论划分）
   3. 压缩：对数据进行压缩（如GZIP）
3. 会话层（Session Layer）
   1. 管理会话生命周期（建立、维持、终止）
   2. 实际实现：
      1. 在TCP/IP模型中，会话管理通常由传输层（TCP三次握手）和应用层（如HTTP Keep-Alive）共同完成
      2. 例如，TCP连接的建立（三次握手）属于传输层，但会话层在OSI中理论上负责逻辑会话管理
4. 传输层（Transport Layer）
   1. 分段：将数据分割为更小的段（Segment），并为每个段编号（序列号）
   2. 端口标识：添加源端口（随机）和目标端口（HTTP:80，HTTPS:443）
   3. 协议选择：根据需求选择TCP（可靠传输）或UDP（快速传输）
   4. 补充：TCP的三次握手在此层完成，确保连接可靠性
5. 网络层（Network Layer）
   1. 封装IP头：添加源IP（客户端IP）和目标IP（服务器IP），形成数据包（Packet）
   2. 路由选择：根据路由表确定下一跳路由器，通过IP协议进行寻址
6. 数据链路层（Data Link Layer）
   1. ​​​​​​​封装帧：添加帧头（源MAC地址、目标MAC地址）和帧尾（CRC校验码），形成数据帧（Frame）
   2. MAC寻址：通过ARP协议将目标IP转换为目标MAC地址
   3. 差错检测：通过CRC校验确保数据完整性
7. 物理层（Physical Layer）
   1. ​​​​​​​信号转换：将数据帧转换为比特流（0和1）
   2. 物理传输：通过网线、光纤、WiFi等介质将比特流发送到下一跳设备（如路由器）

（2）服务器接收请求时 OSI 七层模型的运作流程

1. 物理层 → 数据链路层
   1. ​​​​​​​物理层：接收比特流，转换为数据帧
   2. 数据链路层：
      1. 检查帧头中的目标MAC地址是否为本机
      2. 校验CRC，若错误则丢弃帧
      3. 剥离帧头和帧尾，将数据包上传至网络层
2. 网络层
   1. ​​​​​​​检查IP头中的目标IP是否为本机
   2. 若IP匹配，剥离IP头，将数据段上传至传输层
   3. 若为路由器，则根据路由表转发数据包
3. 传输层
   1. ​​​​​​​根据目标端口（如80或443）将数据段交给对应的应用进程（如Web服务器）
   2. 若为TCP协议，发送ACK确认，并重组数据段为完整数据
4. 会话层 → 表示层 → 应用层
   1. ​​​​​​​会话层：维护会话状态（如保持TCP连接）
   2. 表示层：解密（HTTPS）、解压缩、数据格式转换
   3. 应用层：
      1. 解析HTTP请求报文（如提取URL、请求头）
      2. 处理请求（如读取文件、查询数据库）
      3. 生成HTTP响应报文（状态行、响应头、响应体）

二、TCP/IP四层模型

三、总结

1. TCP/IP模型更实用，实际网络协议栈（如Linux）基于此实现
2. 常见协议归属：TCP（传输层）、IP（网络层）、HTTP（应用层）、DNS（应用层）