OSI 七层模型和 TCP/IP 四层模型是什么？

详细解析#

三种模型的对应关系#

五层模型把 OSI 下面两层和 TCP/IP 上面三层结合起来，既贴近实际，又能把物理层和数据链路层讲清楚，所以教学中很常用。

每一层做什么#

OSI 中的表示层负责数据格式转换、压缩和加密，会话层负责建立和管理会话。TCP/IP 没有单独设置这两层，相关工作由应用层协议自己完成，比如 HTTP 用 Content-Encoding 声明压缩方式。

TLS 位于应用层和传输层之间：它运行在 TCP 之上，为 HTTP 等应用层协议提供加密和身份认证。HTTPS 就是 HTTP 跑在 TLS 上，TLS 再跑在 TCP 上（见 HTTPS）。

数据的封装和解封装#

以一次 HTTP 请求为例，发送方自上而下，每一层给上一层交下来的数据加上自己的首部：

应用层       [应用数据]
传输层       [TCP 头][应用数据]                      段（segment）
网络层       [IP 头][TCP 头][应用数据]               包（packet）
数据链路层   [帧头][IP 头][TCP 头][应用数据][帧尾]   帧（frame）
物理层       0110 1001 0011 ...                      比特流

接收方自下而上，每一层拆掉对应的首部，把剩下的部分交给上一层，最终把应用数据交给应用程序。

• 用 UDP 时传输层加的是 UDP 头，这一层的数据单元一般叫数据报
• 帧尾是用来检测传输错误的校验序列
• 传输途中，IP 头里的源 IP 和目的 IP 一般保持不变（经过 NAT 时除外），帧头里的 MAC 地址则每经过一个路由器就重写一次：源 MAC 换成这个路由器出口的地址，目的 MAC 换成下一跳的地址。路由器要拆到网络层看 IP 来决定往哪转发，交换机只看数据链路层的 MAC 地址

"四层"和"七层"负载均衡#

这两个说法就来自 OSI 模型的层号：四层负载均衡工作在传输层，只根据 IP 和端口转发；七层负载均衡工作在应用层，能解析 HTTP 内容，可以按 URL、请求头、Cookie 转发。详见 反向代理和负载均衡。

面试官可能追问#

易错点#

• DNS 是应用层协议，不要因为它常用 UDP 就把它归到传输层
• 路由器工作在网络层，普通交换机工作在数据链路层；集线器只是把信号转发到所有端口，属于物理层
• OSI 是理论参考模型，实际互联网使用的是 TCP/IP 模型