国际标准化组织（International Organization for Standardization,ISO）制定的OSI参考模型分为七层，每个分层都接接受由它下一层所提供的特定服务，并且负责为自己的上一层提供特定的服务，上下层之间通过“接口”交互，同一层之间的交互所遵循的约定叫做协议，这些协议使那些由不同厂商生产的设备，不同CPU和不同操作系统组成的计算机之间只要遵循相同的协议就能实现通讯。
1.应用层
应用层的协议数据单元（Protocol Data Unit,PDU）是报文（Message）
常见的协议有Telnet、HTTP、FTP、WWW、SMTP、DNS、SNMP
1)远程登录协议Telnet
是一个通过创建虚拟终端提供连接到远程主机终端仿真的TCP/IP协议，这一协议需要通过用户和口令进行认证，是Internet远程登录服务的标准协议，应用Telnet协议能够把本地用户所使用的计算机变成远程主机系统的一个终端。
2)HTTP
http(超文本传输协议)是一个简单的请求-响应协议，它通常运行在TCP之上。其客户端的实现程序主要是Web浏览器。一个完整的HTTP请求如下：
1建立TCP连接
2浏览器向服务器发送请求指令
3浏览器向服务器发送请求信息
4服务器应答（协议版本号，应答状态码）
5服务器发送应答头信息
6服务器向浏览器发送数据
7服务器关闭TCP连接
HTTP常见的状态码
1xx（信息状态码）接受请求正在处理。
2xx（成功状态码）请求正常处理完毕。
3xx（重定向状态码）需要符合操作已完成请求。
4xx（客户端错误状态码）服务器无法处理请求。
5xx（服务器错误状态码）服务器处理请求出错。
400：表示请求报文中存在语法错误，当发生错误时需要修改请求的内容后再次发送请求。
403：对请求资源的访问服务器拒绝了。
404：服务器上无法找到请求的资源。
500：表明服务器端在执行请求时发生了错误，也有可能是web应用程序存在bug或某些临时的故障。
503：表明服务器暂时处于超负荷或者正在进行停机维护，现在请求无法处理。
3)文件传输协议(File Transfer Protocol，FTP)
用于实现交互式文件传输功能。
4)简单邮件传送协议(Simple Mail Transfer Protocol, SMTP)
用于实现电子邮箱传送功能。MTP 是建模在 FTP 文件传输服务上的一种邮件服务，SMTP 服务器在默认端口 25 上监听客户请求，主要用于传输系统之间的邮件信息。交互过程如下：
首先客户端向服务器的 SMTP 服务端口发起请求，通过三次握手建立链接。然后服务器返回 220 的状态码告诉客户端当前已经准备好服务，客户端收到该状态码后向服务器发出 HELO 或者 EHLO 的命令告诉服务器该客户端需要的服务类型，其中 HELO 是默认的 SMTP 服务，EHLO 要求除了默认的服务之 外还要支持扩展服务。当服务器告诉客户端它所支持的服务之后，双方用命令字和状态码进行交互。
5)域名系统(Domain Name System，DNS)：用于实现网络设备名字到IP地址映射的网络服务。
6)简单网络管理协议(simple Network Management Protocol，SNMP)：用于管理与监视网络设备。
2.表示层
表示层的PDU是报文。将应用处理的信息转换为适合网络传输的格式，或将来自下一层的数据转换为上层能够处理的格式，主要负责数据格式的转换。
3.会话层
通信管理，负责建立和断开通信连接。会话层的PDU是报文,通信管理，负责建立和断开通信连接
4.传输层
管理两个节点之间的数据传输；传输层的PDU是数据段，管理2个节点之间的数据传输。
传输层中最为常见的两个协议分别是传输控制协议TCP（Transmission Control Protocol）和用户数据报协议UDP（User Datagram Protocol），关于TCP和UDP的介绍看这篇博客
TCP和UDP的区别：
TCP是面向连接，传输可靠，以字节流的形式传输，传输效率慢，所需资源多，应用在要求通信数据可靠的场合，首部字节20~60。
UDP是面向无连接，传输不可靠，以数据报文段的形式传输，传输效率快，所需资源少，应用在要求通信速度高的场合，首部8个字节。
5.网络层
地址管理和路由选择；网络层的PDU是数据包（packet），地址管理和路由选择，主要设备有路由器。网络层的协议有IP、OSPF、RIP、IGRP 、ICMP、 ARP、 RARP
1)IP协议
根据端到端的设计原则，IP只为主机提供一种无连接、不可靠的、尽力而为的数据报传输服务。
1 IP分组的转发规则
路由器仅根据网络地址进行转发。当IP数据包经由路由器转发时，如果目标网络与本地路由器直接相连，则直接将数据包交付给目标主机，这称为直接交付；否则，路由器通过路由表查找路由信息，并将数据包转交给指明的下一跳路由器，这称为间接交付。
2 IP分片
一个IP包从源主机传输到目标主机可能需要经过多个不同的物理网络。由于各种网络的数据帧都有一个最大传输单元(MTU)的限制，如果数据包的大小超过了出口链路的最大传输单元时，则会将该IP分组分解成很多足够小的片段，以便能够在目标链路上进行传输，当到达目标主机时重新组合。
3 IP分组结构
一个IP分组由首部和数据两部分组成。首部的前20字节是所有IP分组必须具有的，也称固定首部。
4 IP信息包的传送
IP信息包从源主机传递到目标设备，必须依赖IP地址和IP路由器两种机制。
4.1 IP地址I由网络地址与主机地址两部分所组成，常用的有A，B，C三种。
A类公有IP:（前8字节是网络号，后24字节是主机号）
1.0.0.0 ~ 9.255.255.255/11.0.0.0 ~ 126.255.255.255
B类公有IP:（前16字节是网络号，后16字节是主机号）
128.0.0.0 ~ 172.255.255.255/172.32.0.0 ~ 191.255.255.255
C类公有IP:（前24字节是网络号，后8字节是主机号）
192.0.0.0 ~ 192.168.255.255/192.169.0.0 ~ 223.255.255.255
注意：所有主机号部分为1的地址是广播地址。广播地址不像其他的IP地址那样分配给某台具体的主机。
例题：
给出B类地址190.168.0.0及其子网掩码255.255.224.0请确定它可以划分为几个子网？（子网掩码是在IPV4地址资源紧张的背景下未来解决IP地址分配而产生的虚拟IP技术）
解：
子网掩码划分子网是通过占用主机号实现的，224的二进制1110.0000，即2的三次方为8个。
例题：
192.168.0.1/24该子网可以容纳多少台主机？
解
192.168.0.1/24表示采用子网掩码前24位有效位，即用32-24=8位表示子网数，该子网可以容纳2^8-2=254台主机。
为什么减2？因为如果主机号全为0，则IP地址代表的是一个网络地址，如果全为1代表广播地址。
例题：
86.32/12与下列哪个匹配？
86.33.224.123、86.79.65.216、86.58.119.74 、86.68.206.154
解：
86.32/12的含义是前12位是网络地址,32的二进制表百示是0010 0000.
而在可选的度四个答案中,只有第一个选项的前12为与以上表示的是一致的,即前问8位相同,都是86,而33的二进制是0010 0001,前4位相同，故选第一个。
4.2 IP路由器选择路径。
2) ARP协议
ARP通过查找IP地址，找出对应的MAC地址，发送本网段路由器对应端口的MAC地址。
3)RARP协议
反向地址转换协议，允许局域网的物理机器从网关服务器的ARP表或缓存上请求其IP地址。
6.数据链路层
数据链路层的PDU是数据帧，互连设备之间传送和识别数据帧，主要设备有网桥和交换机，有PPP ，FR，MAC,VLAN，HDLC。
PPP(Point to Point Protocol，点对点协议）采用全双工的通信方式，对传输错误帧只是简单的丢弃并告诉对方重新发送。
网桥（Bridge）是连接2各局域网的存储转发设备，用它可以使得完全相同或者相似的体系网络系统连接，这样不仅能够扩展网络的距离或者范围，而且能够提高网络的性能，可靠性和安全性。交换机是一个多端口的网桥。
7.物理层
物理层的PDU是比特（bit），主要设备有网卡，中继器和集线器。
