【网络知识科普小课堂】OSI参考模型应用实例解读

以上面的文件传输为例，简单说明OSI参考模型的各层作用，从上往下依次为：

应用层（第7层）

应用层充当用户的应用程序和网络之间的接口，可以简单地理解为，应用层为应用程序提供服务，即时通讯软件就是应用层的典型应用程序。由于应用层的工作机制，人们得以通过即时通讯软件进行聊天，发送文件，发送电子邮件，浏览网页等。应用层的代表协议有HTTP、FTP、Telnet、SMTP等。通过互联网在通信两端传输文件，就是基于HTTP协议。

表示层（第6层）

负责处理标准格式的转换、数据压缩和解压缩，以及数据的加密和解密。大多数文件或数据格式在此层运行，如图像、视频、文档、网页等格式。代表格式有ASCII、JPEG、7zip等。文件压缩发生在表示层，还可对文件进行加密，保障传输安全性。

会话层（第5层）

负责建立、维护和终止两台计算机之间的通信会话。沈阳同事发起即时通讯软件聊天的时候，就开始了两个应用程序之间的通信，一直到双方下线，会话才结束。会话层的代表协议有NFS、SQL、RPC等。

传输层（第4层）

传输层在两个设备之间建立逻辑连接，提供端到端的数据传输服务。常见协议有TCP、UDP、SSL、TLS等。为了提高传输效率，文件在此层会被分片重组成若干TCP分段。TCP是面向连接的可靠协议，需要三次握手建立连接，消耗资源；UDP是无连接协议，无需握手，快速高效。即时通讯聊天可基于UDP，传输文件则基于TCP以保障传输的可靠性。传输层的端口可标识具体的应用程序。如登录时，即时通讯软件客户端使用UDP 4000；登录成功后，需建立TCP连接以保持在线状态，可使用TCP 80；传输文件时，则使用TCP 443。

网络层（第3层）

负责给数据添加路由和寻址信息。代表协议有IP、ICMP、IGMP、RIP、OSPF等。互联网上有很多路由可从沈阳通往北京，网络层负责选一条数据包能走的最佳路径，通过查询网络上的路由表即可确定，然后由路由器将数据包转发到目的地址所对应的北京同事。

数据链路层（第2层）

负责将来自网络层的数据包转化为格式正确的帧，在以太网等二层网络中传输。代表协议有ARP、L2TP、PPTP、IDSN等。数据包将根据目的IP，通过互联网一路传送到北京海淀某局域网，可交换机不认识IP地址，于是ARP协议大显身手，它负责转换网络层IP地址所对应数据链路层的MAC地址，数据包将传给拥有这个MAC的同事。

物理层（第1层）

以上都是通过即时通讯软件传输数据包的逻辑流程，最后要通过物理层来执行实际传输。物理层接收来自数据链路层的帧，并将帧转换为比特（位），形成比特流，然后以电信号、光信号等形式通过线缆等传输出去。代表协议或接口标准有SONET、HSSI等。

总结

综上所述，文件以数据包形式在实际传输过程中所涉及的各个层面，与OSI七层参考模型的映射关系，可如下图所示：