OSI模型分为七层，从下到上分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

1. 物理层（Physical Layer）​

• 核心任务：在物理介质上传输原始比特流（0/1电信号）。
• 典型设备：网线、集线器（Hub）、中继器（Repeater）。

2. 数据链路层（Data Link Layer）​

• 核心任务：确保相邻节点间可靠传输数据帧，并管理物理地址（MAC地址）。

• 核心功能：

  • 成帧与校验：将比特流封装为帧（Frame），通过CRC校验检测错误。
  • 流量控制：滑动窗口协议防止接收方缓冲区溢出。
  • MAC地址管理：交换机基于MAC地址实现局域网内设备通信。
  • 典型协议：以太网（Ethernet）、Wi-Fi（802.11）、PPP（点对点协议）

3. 网络层（Network Layer）​ 核心任务：跨网络实现端到端的数据路由与逻辑寻址（IP地址）。

• ​关键机制：
  • ​路由选择：使用OSPF、BGP等协议计算最优路径。
  • ​IP地址分配：IPv4/IPv6标识全球唯一设备，支持NAT技术。
  • ​拥塞控制：通过丢包检测调整传输速率。
  • 典型设备：路由器（Router）

​4. 传输层（Transport Layer）​ 核心任务：提供端到端的可靠或高效数据传输服务。

• ​协议对比：
  • ​TCP：面向连接，支持重传、流量控制（滑动窗口）、拥塞控制（如TCP Reno）。
  • ​UDP：无连接，低延迟但不可靠，适用于视频流和在线游戏。
  • 端口管理：通过端口号（如HTTP的80端口）区分应用程序。

5. 会话层（Session Layer）​ 核心任务：管理通信会话的生命周期与同步。

• ​核心功能：
  • ​会话控制：建立、维护、终止会话（如视频会议连接）。
  • ​断点续传：通过检查点（Checkpoint）恢复中断的传输（如大文件下载）。
  • 典型协议：LDAP（轻型目录访问协议）、RPC（远程过程调用）。

6. 表示层（Presentation Layer）​ 核心任务：处理数据的格式转换与安全传输。

• ​关键技术：
  • ​编码转换：ASCII与Unicode互转、JPEG图像压缩。
  • ​加密解密：TLS/SSL协议保障HTTPS通信安全。
  • ​数据压缩：GZIP减少传输带宽占用。

7. 应用层（Application Layer）​ 核心任务：为应用程序提供网络服务接口。

• ​常见协议与服务：
  • ​HTTP/HTTPS：网页浏览（80/443端口）。
  • ​DNS：域名解析（如将http://www.example.com转为IP地址）。
  • ​SMTP/POP3：电子邮件收发。
  • ​FTP/SFTP：文件传输。
  • 典型设备：应用服务器、Web浏览器。

各层协作示例，当用户访问网页时：

• ​应用层：浏览器生成HTTP请求（GET /index.html）。
• ​表示层：对HTTPS请求进行TLS加密。
• ​会话层：建立与服务器的会话ID。
• ​传输层：TCP将数据分段并添加端口号。
• ​网络层：IP协议封装数据包，选择最佳路由。
• ​数据链路层：以太网封装帧，通过MAC地址传输到网关。
• ​物理层：光纤将比特流传输至目标服务器。

假如只有两台电脑，这两台电脑想要通信，只需要通过网线连接两台电脑，即可实现通信。这时，网线属于物理层设备。如果有五台电脑，这五台电脑想要互相通信，每台电脑需要连接其他四台电脑，那么一共需要二十条网线，才能互相通信，如果电脑很多，那这种通信不现实。这时候需要添加一个交换机，每个电脑通过网线连接交换机，交换机维护每个电脑的mac地址，通过交换机和mac地址表实现互相通信，也就形成了我们常说的局域网。这时，交换机和mac地址属于数据链路层。当局域网的数量很多，局域网和局域网之间需要通信，当局域网数量庞大，维护海量的mac地址难度很大且会降低通信效率，于是IP地址便应运而生，每个连接网络的设备都会分配一个IP地址。这时局域网之间需要连接一个路由器，路由器通过IP地址进行跳转，直到找到需要通信的电脑。这时，IP地址和路由器属于网络层。在此基础上，通过传输层的TCP和UDP实现网络连接，并包装数据进行传输。会话层建立与服务器的会话ID，表示层将数据解码，应用层则是各个应用形成HTTP请求。