一、OSI参考模型是什么？

OSI（Open System Interconnect，开放式系统互连），是ISO组织在1985年研究的网络互连模型

它将网络分为七层：

OSI参考模型将网络细分为这么多层，一定程度上方面人们学习与了解网络的体系架构，同时也让设备厂商能更方便协同合作生产通信设备，毕竟在一个统一模型没落地之前，各个厂商只能自己埋头苦干，形成一种我生产的设备你兼容不了，你生产的设备他兼容不了的尴尬场景，最后导致每次公司/单位想要来一次整体网络升级就得把设备全部换新，换一家厂商甚至还得考虑其他终端设备的兼容问题。当然，OSI参考模型将网络分为这么多层次，对于硬件设备厂商而言，没太大必要，所以才诞生出TCP/IP标准模型。

二、TCP/IP标准模型又是什么？

之前提到的，OSI参考模型协议栈分类繁杂，但实际生产应用过程中，并不需要那么多分类，不如将模型简化，且TCP/IP两大协议在业界使用被广泛使用，所以自然而然成为互联网主流参考模型。

这么看上去，TCP/IP模型更关注于原OSI参考模型的第三层和第四层，再看看OSI参考模型中提到的“逻辑地址”和“端到端的数据传输过程”实际上就是IP与TCP/UDP。

当然，我们之前还提到过一个模型叫“TCP/IP对等模型”，这里我把三个模型放下面比对吧，其实差异也不大，只是在学习过程中会需要了解不同的层次有不同的数据表示方式。

三、每一层的数据都叫什么？

每层都有每层的数据，而我们将这种数据叫PDU（Protocol Data Unit，即协议数据单元），每层的PDU名称都不一样，（按照TCP/IP对等模型来说）：

• 应用层：Data，数据
• 传输层：Segment，段
• 网络层：Packet，包
• 数据链路层：Frame，帧
• 物理层：Bitstream，比特流

四、数据又是怎么封装的？

1. 当我们将想要发送的信息点击发送时，我们的终端设备会将信息处理，加上必要的信息，比如端口号（也就是对应一个应用），再转换为编码加密后的数据（Data）。
2. 然后在数据（Data）的前面加一些数据，这里加上去的数据来确定你希望被提供的端到端连接服务（TCP连接/UDP连接），这样就形成了我们传输层的段（Segment）。
3. 确定了端口号，确定了需要建立的连接之后，再将IP相关的信息写在段的前面，从而有了网络层的包（Packet）。
4. 之前所有信息全部确定之后，还得加一个唯一标识符，就如同我们身份证号码一样，这个唯一标识符就是我们的MAC，将MAC信息写到前面之后，在最末尾加上一个FCS（Frame Check Sequence，即帧校验序列），这就是数据链路层的帧（Frame）。
5. 最后一步就是将上面所有的东西转换成二进制，用bit表示上述所有信息，汇聚起来就是物理层的比特流（Bitstream）。

之后数据接收端会反向一层一层拆上去，直到露出最后的数据（Data），再以各种形式呈现在我们的屏幕上。

五、数据传输过程是什么样的？

数据封装好之后怎么知道这数据应该怎么走呢？这个时候就需要有请我们二层设备（工作在数据链路层的设备）与三层设备（工作在网络层的设备）上场了，那就是我们交换机（二层设备）和路由器（三层设备）。（暂不考虑三层交换机，这里的三层指具有路由功能，即具有工作在第三层网络层的能力）

还记得上面说的数据转换成比特流的前一步吗？我们在Packet前面加上了MAC相关信息，然后加了个FCS。而为什么说交换机（Switch）是二层设备呢，因为交换机在收到这一连串的比特流之后，它会看看数据帧中的前面的字段都写了写啥东西，要是交换机的MAC地址表（就像是个人员名单，后面会讲到MAC地址）中有这个数据的MAC地址，说明这个数据想去的目的地就在我管理的另外一个端口下面。就像它的英文名一样，它就是个转换器，假如MAC表有，我就帮你转发过去，那问题来了，要是没有呢？那就再往外发，把这个锅甩给路由器（Router），让路由器想办法找去，反正交换机的作用就是帮你把数据扔出去，但它可不管你这数据怎么走。

再看看路由器（Router），Route就是找路的意思，所以路由器直译一下就是“找路的东西”呗。路由器要想找到去往目的地的路，就得一直拆比特流，一直拆到第三层（网络层），看到包（Packet）的头部（前面加上去的数据）里都写了哪些东西，然后它就会按照配置的路由协议（规则）找路发出去，至于之后的事情，它也就不管了，比如这条路拥堵不拥堵等等因素，就没办法判断了。

当我们聊到SDN的时候就能聊聊这种“无头苍蝇乱撞”的情况怎么解决了。