OSI 模型是什么？

（LCTT 校注：作者原文已经大篇幅进行了修订更新，本文据之前的版本翻译。）

今天我在推特上发布了一些关于 OSI 模型如何与 TCP/IP 工作原理的实际表现不相符的观点，这让我思考——OSI 模型到底是什么？通过阅读推特上的一些回复发现，似乎至少存在三种不同的思考方式：

1. TCP/IP 工作原理的字面描述
2. 一个可以用来描述和比较很多不同的网络协议的抽象模型
3. 对 1980 年代的一些计算机网络协议的字面描述，这些协议如今大多已不再使用

在这篇文章中，我不打算试图争辩以上哪一个才是“真正”的 OSI 模型——似乎不同的人以所有这些方式思考它。这不重要。

OSI 模型有七层

在我们讨论 OSI 模型的含义之前，让我们大致地讨论一下它是什么。它是一个抽象模型，用于描述网络如何在七个编号的层上工作：

• 第一层：物理层
• 第二层：数据链路层
• 第三层：网络层
• 第四层：传输层
• 第五层：会话层
• 第六层：表示层
• 第七层：应用层

我不会再费时地去解释每一层的含义，网上有上千种解释可供查询。

OSI 模型：TCP/IP 工作原理的字面描述

首先，我想谈谈人们在实践中使用 OSI 模型的一种常见方式：作为对 TCP/IP 工作原理的字面描述。OSI 模型的某些层非常容易映射到 TCP/IP：

• 第二层对应以太网
• 第三层对应 IP
• 第四层对应 TCP 或 UDP（或 ICMP 等）
• 第七层对应 TCP 或 UDP 包内的任何内容（例如 DNS 查询）

这种映射对第二、三、四层很有意义——TCP 数据包有三个 标头 header 对应于这三个层（以太网标头、IP 标头和 TCP 标头）。

用数字来描述 TCP 数据包中的不同标头非常有用——如果你说“第二层”，很显然它位于第三层“下方”，因为二比三小。

“OSI 模型作为字面描述”的古怪之处在于，第五层和第六层并不真正对应于 TCP/IP 中的任何内容——我听说过很多关于第五层或第六层可能是什么的不同解释（你可以说第五层是 TLS 或其他东西！）但它们没有像第二、三、四层那样“每一层在 TCP 数据包中都有相应的标头”这样的明确对应关系。

此外，TCP/IP 的某些部分即使在第二层到第四层也不能很好地适应 OSI 模型——例如，哪一层是 ARP 数据包？ARP 数据包发送一些带有以太网标头的数据，这是否意味着它们是第三层？或是第二层？列出不同 OSI 层的维基百科文章将其归类为“第 2.5 层”，这并不令人满意。

因为 OSI 模型有时用于教授 TCP/IP，若搞不清楚它的哪些部分可以映射到 TCP/IP，而哪些部分不能，则会令人困惑。这才是真的问题。

OSI 模型：用于比较网络协议的一个抽象

我听说过的另一种关于 OSI 的思考方式是，它是一种抽象，可以用来在许多不同的网络协议之间进行类比。例如，如果你想了解蓝牙协议的工作原理，也许你可以使用 OSI 模型来帮助你——这是我在 这个网页 上找到的一张图表，显示了蓝牙协议如何适配 OSI 模型。

另一个例子是，这篇维基百科文章 有一个 OSI 层列表，详细划分了哪些特定的网络协议对应于这些 OSI 层。

OSI 模型：一些过时协议的字面描述

维基百科上的一些非常简短的研究表明，除了对这七层的抽象描述之外，OSI 模型还包含了 一组实现这些层的特定协议。显然，这发生在 70 年代和 80 年代的 协议战争 时期，OSI 模型失败了，TCP/IP 则取得了胜利。

这就解释了为什么 OSI 模型无法与 TCP/IP 很好地对应，因为如果当时“获胜”的是 OSI 协议，那么 OSI 模型 将 完全对应于互联网网络的实际工作方式。

结语

我写这篇文章的初衷是，当我最初学习 OSI 模型时，我发现它非常令人困惑（所有这些层是什么？它们是真实存在的吗？这是网络的实际工作原理吗？发生了什么？）我希望有人告诉我这个只使用 TCP/IP 网络协议的人，只需了解 OSI 模型第二、三、四和七层与 TCP/IP 的关系，然后忽略它的所有其他内容即可。所以我希望这篇文章对某些人能有所帮助！

via: https://jvns.ca/blog/2021/05/11/what-s-the-osi-model-/

作者：Julia Evans 选题：lujun9972 译者：hanszhao80 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出