一文掌握计算机网络核心概念：OSI七层模型与数据封装全解析
一文掌握计算机网络核心概念：OSI七层模型与数据封装全解析
计算机网络是计算机技术与通信技术的结合，它的发展经历了多个阶段，形成了多种分类和参考模型。本文将从计算机网络的发展与分类、OSI和TCP/IP参考模型以及数据封装与解封过程三个方面，全面介绍计算机网络的基础知识。
一. 计算机网络的发展与分类
1.计算机网络的形成与发展
计算机网络是计算机技术与通信技术的结合，通常用ICT（Information and Communication Technology）来表示，ICT又可以分为IT（Information Technology）和CT（Communication Technology）。
2.计算机网络标准阶段
3.计算机网络分类1:通信子网和资源子网
- 通信子网：由通信节点（如集线器、交换机、路由器等）和通信链路（如电话线、同轴电缆、无线电线路、卫星线路、微波中继线路和光纤缆线）组成。
- 用户资源子网：包括PC、服务器等。
4.计算机网络分类2：网络拓扑结构
5.计算机网络分类3:LAN MAN WAN
按照覆盖范围可以把网络分为个域网(PAN)、局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网(WAN)。
6.其他分类方式
- 按照交换技术：电路交换网络、报文交换网络和分组交换网络。
- 按采用协议分类：IP网、IPX网等。
- 按传输介质分类：无线网和有线网，有线网又可分为双绞线网络、同轴电缆网络和光纤网络等。
- 按用途分类：教育网络、科研网络、商业网络及企业网络。
二. OSI和TCP/IP参考模型
1.为什么要进行网络分层?
早期计算机是封闭系统，所有部件都由同一厂商提供，例如IBM的PowerCPU、AIX、DB2。这种系统虽然安全性高、性能强，但兼容性差、更新周期慢。
现在，计算机系统实现了软硬件分离，各司其职。网络分层的主要优点包括：
- 某一层所做的改动不会影响到其他的层，利于设计、开发和故障排除。
- 通过定义在模型的每一层实现功能，鼓励产业的标准化。
- 通过网络组件的标准化，允许多个供应商协同进行开发。
- 允许各种类型的网络硬件和软件互相通信，无缝融合。
- 促进网络技术快速迭代，降低成本。
2.OSI参考模型：类似于计算机硬件的标准化
- 某一层所做的改动不会影响到其他的层，利于设计、开发和故障排除。
- 通过定义在模型的每一层实现功能，鼓励产业的标准化。
- 通过网络组件的标准化，允许多个供应商协同进行开发。
- 允许各种类型的网络硬件和软件互相通信，无缝融合。
- 促进网络技术快速迭代，降低成本。
3.OSI参考模型
4.TCP/IP参考模型
对应的协议：
5.OSI与TCP/IP模型对比及协议层次
6.真题
2016年11月第22题
在OSI参考模型中，实现端到端的应答、分组排序和流量控制功能的协议层是()
A.数据链路层
B.网络层
C.传输层
D.会话层
【参考答案】C
【解析】掌握每个层次的功能，传输层实现端到端的应答、分组排序和流量控制功能。
2022年5月第22题
在OSI参考模型中，(22)在物理线路上提供可靠的数据传输服务。
A.物理层
B.数据链路层
C.网络层
D.传输层
【参考答案】B
【解析】本题非常容易误选D，一定要学会区分。
简单理解：物理链路之上是数据链路层，OSI模型的数据链路层有很多可靠性保障机制。
深入理解：数据链路层与传输层的区别，比如有3个节点是123，1到3是端到端，可靠性通过传输层协议保障，1到2或者2到3是物理链路，可靠性通过数据链路层保障，那么这这题明显问的是物理链路上的可靠性
三. 数据封装与解封过程分析
1.借助OSI模型理解数据传输过程(封装)
2.借助OSI模型理解数据传输过程(解封)
3.真题
2005年11月第18-19题
在ISOOSI/RM中，(18) 实现数据压缩功能。在OSI参考模型中，数据链路层处理的数据单位是
( 19 ) 。
(18) A.应用层 B.表示层 C.会话层 D.网络层
(19) A.比特 B.帧 C.分组 D.报文
【参考答案】(18)B (19)B
【解析】掌握如下每个层次的功能和各层数据单位的名称。
2021年11月第13题
在OSI参考模型中，传输层上传输的数据单位是(13)。
A.比特
B.帧
C.分组
D.报文
【参考答案】D
【解析】掌握几种数据封装的命名，传输层的数据单位叫数据段或数据报（简称报文）。