什么是网络层？网络层发生了什么？

网络到网络的连接使互联网成为可能。“网络层”是互联网通信过程的一部分，这些连接通过在不同网络之间来回发送数据包来实现。

在 7 层OSI 模型（见下文）中，网络层是第 3 层。Internet协议 (IP)是此层使用的主要协议之一，还有其他几个用于路由、测试和加密的协议。

假设 Bob 和 Alice 连接到同一个局域网 (LAN)，Bob 想要向 Alice 发送一条消息。由于 Bob 与 Alice 在同一个网络上，因此他可以通过网络直接将消息发送到 Alice 的计算机。但是，如果 Alice 在几英里外的另一个 LAN 上，Bob 的消息必须先寻址并发送到 Alice 的网络，然后才能到达她的计算机，这是一个网络层过程。

什么是网络？

网络是两个或多个相连的计算设备的集合。通常，网络中的所有设备都连接到中央集线器 — 例如路由器。网络还可以包括子网，即网络的较小细分。子网是指超大型网络（例如 ISP 提供的网络）能够管理数千个 IP 地址和连接设备的方式。

互联网可以看作是一个网络的网络：计算机在网络内相互连接，而这些网络又连接到其他网络。这使得这些计算机能够与远近的其他计算机连接。

网络层发生了什么？

与网络连接有关的所有事情都发生在网络层。这包括设置数据包要采用的路由、检查另一个网络中的服务器是否正常运行，以及寻址和接收来自其他网络的 IP 数据包。最后一个过程可能是最重要的，因为绝大多数互联网流量都是通过 IP 发送的。

什么是数据包？

所有通过互联网发送的数据都会被分解成更小的块，称为“数据包”。例如，当鲍勃向爱丽丝发送消息时，他的消息会被分解成更小的块，然后在爱丽丝的计算机上重新组装。数据包由两部分组成：标头（包含有关数据包本身的信息）和正文（即实际发送的数据）。

在网络层，当数据包通过互联网发送出去时，网络软件会为每个数据包附加一个报头，而在另一端，网络软件可以使用报头来了解如何处理数据包。

标头包含有关每个数据包的内容、来源和目的地的信息（有点像在信封上盖上目的地和回邮地址的邮票）。例如，IP 标头包含每个数据包的目标IP 地址、数据包的总大小、数据包在传输过程中是否被分段（分解成更小的碎片）的指示，以及数据包经过的网络数。

什么是 OSI 模型？

开放系统互连 (OSI) 模型描述了互联网的工作原理。它将通过互联网发送数据所涉及的功能分为七层。每一层都具有一些功能，可以将要通过电线、电缆和无线电波发送的数据准备为一系列位。

OSI 模型的七层是：

7. 应用层：由软件应用程序生成并可供使用的数据。此层使用的主要协议是HTTP。

6. 表示层：数据被转换成应用程序可以接受的形式。一些权威机构认为HTTPS 加密和解密就发生在此层。

5.会话层：控制计算机之间的连接（这也可以由TCP协议在第4层处理）。

4. 传输层：提供在连接双方之间传输数据的手段，并控制服务质量。这里使用的主要协议是 TCP 和UDP。

3. 网络层：处理不同网络之间的数据路由和发送。此层最重要的协议是 IP 和 ICMP。

2. 数据链路层：处理同一网络上设备之间的通信。如果第 3 层就像一封邮件上的地址，那么第 2 层就像指示该地址的办公室号码或公寓号码。以太网是这里最常用的协议。

1. 物理层：数据包被转换成电脉冲、无线电脉冲或光脉冲，并通过电线、无线电波或电缆以位（信息的最小可能单位）的形式传输。

重要的是要记住，OSI 模型是对使互联网运行的过程的抽象概念化，并且解释和应用该模型到现实世界的互联网有时是一种主观的练习。

OSI 模型有助于人们讨论网络设备和协议，确定哪些软件和硬件使用哪些协议，并大致展示互联网的工作原理。但它并不是对互联网连接始终如何运作的严格分步定义。

OSI 模型与 TCP/IP 模型

TCP/IP 模型是互联网工作方式的另一种模型。它将所涉及的过程分为四层，而不是七层。有些人认为 TCP/IP 模型更能反映当今互联网的运作方式，但 OSI 模型仍被广泛用于理解互联网，这两种模型都有各自的优点和缺点。

在 TCP/IP 模型中，四层分别是：

4. 应用层：这大约对应于 OSI 模型中的第 7 层。

3.传输层：对应OSI模型中的第4层。

2.互联网层：对应OSI模型中的第3层。

1.网络访问层：结合OSI模型中第1层和第2层的流程。

但是，TCP/IP 模型中的 OSI 第 5 层和第 6 层在哪里呢？一些资料认为，OSI 第 5 层和第 6 层上的流程在现代互联网中不再必要，或者实际上属于第 7 层和第 4 层（在 TCP/IP 模型中用第 4 层和第 3 层表示）。

例如，由于 TCP 协议在 OSI 第 4 层打开并维护会话，因此人们可以认为 OSI 第 5 层（“会话”层）是不必要的 — 而且它未在 TCP/IP 模型中表示。此外，HTTPS 加密和解密可以被视为应用层（OSI 第 7 层或 TCP/IP 第 4 层）过程，而不是表示层（OSI 第 6 层）过程。

“网络”层和“互联网”层有什么区别？

在 TCP/IP 模型中，没有“网络”层。OSI 模型网络层大致对应于 TCP/IP 模型 Internet 层。在 OSI 模型中，网络层是第 3 层；在 TCP/IP 模型中，Internet 层是第 2 层。

换句话说，网络层和互联网层基本上是同一件事，但它们来自互联网工作方式的不同模型。