一篇文章带你记住 OSI 和 TCP/IP 模型

概述

  • OSI模型(理论派,主要用于教学)

国际标准化组织制定的用于实现计算机/通讯系统间互联的标准体系,将计算机网络划分为 7 个层级,每个层级负责特定的功能(每个层级都有构建在其下方层级之上,并为上方层级提供服务)

  • TCP/IP模型(实践派,全球 99% 的网络依赖此模型)

由美国国防部(DARPA)的 ARPANET 项目逐渐发展而来,基于已有的 TCP/IP 协议反向归纳出4 层结构,追求高效实用

OSI模型 🆚 TCP/IP模型的层级划分

图片来源(感谢作者分享):github.com/chojatkasha...

各层级的功能

TCP/IP模型(4层) 对应OSI层(7层) 核心职责 典型协议
应用层 应用层 + 表示层 + 会话层 用户交互、数据加密、会话管理 HTTP, FTP, SMTP, DNS
传输层 传输层 端到端可靠性控制(TCP)或高效传输(UDP) TCP, UDP
网络层(互联网层) 网络层 路由寻址、跨网络传输 IP, ICMP, ARP
网络接口层 数据链路层 + 物理层 物理传输、帧封装、MAC寻址 以太网, Wi-Fi

OSI模型 🆚 TCP/IP模型

  • 应用层合并:TCP/IP将OSI的会话层(管理连接)、表示层(数据加密/压缩)、应用层(用户接口)合并为一层。例如,HTTP协议同时处理数据格式(本属表示层)和会话建立(本属会话层)。

  • 底层合并:TCP/IP的网络接口层统一处理物理介质(如网线)和数据帧封装(如MAC地址),而OSI拆分为物理层和数据链路层

经常被提到的 IP 🆚 MAC

我们拿寄快递做一个类比,现在有一个收件地址:上海市青浦区华徐公路 77 号状元小区 张3(收)

  1. IP地址 ≈ 收件人地址,即上海市青浦区华徐公路 77 号状元小区(逻辑定位)

    1. 功能:IP地址标识设备所处的网络位置,使路由器能像物流中心那样规划跨城市运输路线
    2. 特点:可动态变更(如搬家后地址变化),支持分层管理(国家→省→街道)
    3. 限制:只能定位到网络(上海市青浦区华徐公路 77 号状元小区),无法在局域网内区分具体设备(小区里的张3)
  2. MAC地址 ≈ 收件人身份证号,张3(物理标识)

    1. 功能:MAC地址是设备网卡的唯一硬件标识(类似人的身份证号),快递员最终通过身份证确认收件人身份,类似交换机通过MAC地址在小区内精准投递包裹
    2. 特点:出厂时固化(如身份证出生就定了不会再变),仅在本地生效(比如小区内有效)

所以上面给张 3 寄快递的大致流程就是

  • 第一步:IP寻址,物流系统根据"上海市青浦区华徐公路 77 号状元小区"定位到小区
  • 第二步:MAC寻址,片区的快递小哥根据"身份证号310xxx"在 状元小区内找到张3(实际上应该是通过手机号确定到具体收件人,但是由于一个人使用的手机号可能会发生变化,相比会变化的手机号,感觉用身份证号比喻设备的 MAC 地址会更加形象一些)
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