为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信，以便在更大的范围内建立计算机网络，国际标准化组织（ISO）在1978年提出了”开放系统互联参考模型”，即著名的OSI/RM模型（Open System Interconnection/Reference Model）。
它将计算机网络体系结构的通信协议划分为七层，自下而上依次为：
- 物理层（Physics Layer）
- 数据链路层（Data Link Layer）
- 网络层（Network Layer）
- 传输层（Transport Layer）
- 会话层（Session Layer）
- 表示层（Presentation Layer）
- 应用层（Application Layer）
除了标准的OSI七层模型以外，常见的网络层次划分还有TCP/IP四层协议以及TCP/IP五层协议，它们之间的对应关系如下图所示：
应用层
应用层是网络模型中的最上层。
我们能直接接触到的就是应用层，电脑或手机使用的应用软件都是在应用层实现的。那么，当两个不同设备的应用需要通信的时候，应用就把应用数据传给下一层，也就是传输层。
应用层只需要关注为用户提供应用功能，不用去关心数据是如何传输的。
传输层
应用层的数据包会传给传输层，传输层(Transport Layer)是为应用层提供网络支持的。
在传输层会有两个传输协议，分别是 TCP 和 UDP。
TCP 的全称叫传输层控制协议(Transmission Control Protocol)，大部分应用使用的正是 TCP 传输层协议，比 如 HTTP 应用层协议。TCP 相比 UDP 多了很多特性，比如流控制、超时传、拥塞控制等，这些都是为了保证 数据包能可靠地传输给对方。
UDP 就相对很简单，简单到只负责发送数据包，不保证数据包是否能抵达对方，但它实时性相对更好，传输效率 也高。当然，UDP 也可以实现可靠传输，把 TCP 的特性在应用层上实现就可以，不过要实现一个商用的可靠 UDP 传输协议，也不是一件简单的事情。
网络层
实际场景中的网络环节是错综复杂的，中间有各种各样的线路和分叉路口，如果一个设备的数据要传输给另一个设备，就需要在各种各样的路径和节点进行选择，而传输层的设计理念是简单、高效、专注，如果传输层还负责这一块功能就有点违背设计原则了。
也就是说，我们不希望传输层协议处理太多的事情，只需要服务好应用即可，让其作为应用间数据传输的媒介，帮 助实现应用到应用的通信，而实际的传输功能就交给下一层，也就是网络层(Internet Layer)。
网络层最常使用的是 IP 协议(Internet Protocol)，IP 协议会将传输层的报文作为数据部分，再加上 IP 包头组装 成 IP 报文，如果 IP 报文大小超过 MTU(以太网中一般为 1500 字节)就会再次进行分片，得到一个即将发送到网 络的 IP 报文。
网络层负责将数据从一个设备传输到另一个设备，世界上那么多设备，又该如何找到对方呢?因此，网络层需要有区分设备的编号。
我们一般用 IP 地址给设备进行编号，对于 IPv4 协议， IP 地址共 32 位，分成了四段，每段是 8 位。只有一个单纯 的 IP 地址虽然做到了区分设备，但是寻址起来就特别麻烦，全世界那么多台设备，难道一个一个去匹配?这显然 不科学。
因此，需要将 IP 地址分成两种意义：
- 一个是网络号，负责标识该 IP 地址是属于哪个子网的;
- 一个是主机号，负责标识同一子网下的不同主机;
怎么分的呢?这需要配合子网掩码才能算出 IP 地址 的网络号和主机号。那么在寻址的过程中，先匹配到相同的网络号，才会去找对应的主机。
除了寻址能力， IP 协议还有另一个要的能力就是路由。实际场景中，两台设备并不是用一条网线连接起来的， 而是通过很多网关、路由器、交换机等众多网络设备连接起来的，那么就会形成很多条网络的路径，因此当数据包 到达一个网络节点，就需要通过算法决定下一步走哪条路径。
所以，IP 协议的寻址作用是告诉我们去往下一个目的地该朝哪个方向走，路由则是根据「下一个目的地」选择路 径。寻址更像在导航，路由更像在操作方向盘。
数据链路层
实际场景中，网络并不是一个整体，比如你家和我家就不属于一个网络，所以数据不仅可以在同一个网络中设备间进行传输，也可以跨网络进行传输。
一旦数据需要跨网络传输，就需要有一个设备同时在两个网络当中，这个设备一般是路由器，路由器可以通过路由 表计算出下一个要去的 IP 地址。
那问题来了，路由器怎么知道这个 IP 地址是哪个设备的呢?
于是，就需要有一个专⻔的层来标识网络中的设备，让数据在一个链路中传输，这就是数据链路层(Data Link Layer)，它主要为网络层提供链路级别传输的服务。
每一台设备的网卡都会有一个 MAC 地址，它就是用来唯一标识设备的。路由器计算出了下一个目的地 IP 地址，再 通过 ARP 协议找到该目的地的 MAC 地址，这样就知道这个 IP 地址是哪个设备的了。
网络层与数据链路层有什么关系呢？
Mac 的作用是实现『直连』的两个设备之间的通信，而 IP 则负责在『没有直连』的两个网络之间进行通信传输。
物理层
当数据准备要从设备发送到网络时，需要把数据包转换成电信号，让其可以在物理介质中传输，这一层就是物理层 (Physical Layer)，它主要是为数据链路层提供二进制传输的服务。
总结
网络协议通常是从上到下，分成五层，分别是应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。
- 应用层：为应用程序提供服务，并规定应用程序中通信相关的细节。包括（文件传输FTP、电子邮件SMTP、远程登录SSH）等协议
- 传输层：起着可靠传输的作用。只在通信双方节点上进行处理，而无需在路由器上处理。
- 网络层：将数据传输到目标地址，目标地址可以是多个网络通过路由器连接而成的某一个地址。因此这一层主要负责寻址和路由选择。
- 数据链路层：负责物理层面上的互联的、节点之间的通信传输。
- 物理层：把数据包转换成电信号，让其可以在物理介质中传输。
