各个网络层之间的关系

从 OSI 七层模型 和 TCP/IP 四层模型 两个视角对比，再结合 HTTP / MySQL / TCP 来理解。

1. OSI 七层模型

理论模型，分为 7 层，每层只和相邻层交互：

1. 应用层

   • 直接面对用户，定义应用协议。
   • 例子：HTTP、FTP、SMTP、MySQL 协议。

2. 表示层

   • 数据表示、加密解密、压缩。
   • 例子：TLS/SSL（HTTPS 就用它）。

3. 会话层

   • 建立、管理、终止会话。
   • 例子：RPC、SQL 会话管理。

4. 传输层

   • 端到端传输、错误检测、流量控制。
   • 例子：TCP（可靠）、UDP（不可靠）。

5. 网络层

   • 负责寻址和路由。
   • 例子：IP 协议。

6. 数据链路层

   • 在同一个局域网（直连节点）传输帧。
   • 例子：以太网、Wi-Fi、PPP。

7. 物理层

   • 真实比特流传输。
   • 例子：光纤、电缆、无线电波。

2. TCP/IP 四层模型（工程实践）

实际使用时，常简化为四层：

1. 应用层（对应 OSI 应用+表示+会话层）

   • HTTP、MySQL、DNS、SSH …

2. 传输层

   • TCP、UDP

3. 网络层

   • IP

4. 网络接口层（对应 OSI 数据链路+物理层）

   • 以太网、Wi-Fi、光纤、电缆

3. 各层关系（以 PHP 访问 MySQL 举例）

• 应用层

  • 协议：MySQL 协议（定义握手、认证、SQL 命令格式）
  • 参与者：PHP mysqli / PDO 驱动，MySQL Server

• 传输层

  • 协议：TCP
  • 功能：提供可靠的数据流，让 MySQL 协议的报文不丢失、不乱序

• 网络层

  • 协议：IP
  • 功能：把数据从客户端主机路由到服务器主机

• 链路/物理层

  • 协议：以太网帧、光纤、Wi-Fi
  • 功能：真正传输 0 和 1

4. 层与层的协作关系

1. 上层依赖下层

   • HTTP/MySQL 不需要关心数据怎么走，只要 TCP 能保证可靠性就行。
   • TCP 不需要关心数据怎么到对方，只要 IP 能正确路由就行。

2. 封装（Encapsulation）

   • 每一层的数据都会被下一层“打包”。

   • 例子：

     • 应用层报文 → 加 TCP 头 → TCP 段
     • TCP 段 → 加 IP 头 → IP 包
     • IP 包 → 加以太网头 → 数据帧

3. 解封装（Decapsulation）

   • 服务器收到数据后，反向剥开：物理层 → 数据链路层 → 网络层 → 传输层 → 应用层。

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5. 总结

• TCP/IP 是分层设计的，各层只需关注本职工作。
• 应用层决定了数据“长什么样”（HTTP、MySQL、游戏协议）。
• 传输层决定了数据“怎么传”（可靠 TCP / 不可靠 UDP）。
• 网络层决定了数据“去哪”（IP 地址、路由）。
• 链路/物理层决定了数据“怎么送到下一跳”（网卡、电缆、无线）。

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6. 对应用层 HTTP、FTP、SMTP、MySQL 协议 使用方式分析

应用层协议（HTTP、FTP、SMTP、MySQL 等）与“协议://”写法的关系：

1. 应用层协议和 URI (统一资源标识符)

• 在日常开发中，我们经常写 协议://地址:端口/...，这是 URI/URL 的一种语法格式。
• 但要注意：并不是所有的应用层协议都必须以这种方式书写，是否使用 协议:// 取决于这个协议有没有 统一的资源定位方式。

2. 常见协议的 协议:// 形式

✅ HTTP/HTTPS

• 使用统一的 URL 语法：

  http://example.com:80/path
  https://example.com:443/path
  

• HTTP 是万维网的核心协议，天然适合用 URL。

✅ FTP

• 也支持 URI 形式：

  ftp://user:password@ftp.example.com:21/path/file.txt
  

✅ SMTP（邮件传输协议）

• 一般不直接用 URL，而是邮件地址形式：

  user@example.com
  

• 但理论上也存在 URI 规范：

  mailto:user@example.com
  

✅ MySQL 协议

• MySQL 有自己的 连接字符串格式，不同语言/驱动可能差异：

  // 参数方式
  mysqli_connect("127.0.0.1", "user", "pass", "db");
  
  // URI 方式（某些驱动支持）
  mysql://user:pass@127.0.0.1:3306/db
  

• 这是参考 URL 习惯写的，方便表示，但它本质上不是 HTTP 那样的通用 URL，而是 MySQL 驱动库自己解析的字符串。

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3. 总结关系

• 协议://... 是 URI 语法，主要用于资源定位（尤其是 HTTP/FTP）。
• 有些协议（HTTP/FTP）标准化了 URI 语法，所以大家都用。
• 有些协议（MySQL、Redis、MongoDB）借鉴了 URI 语法，作为连接字符串。
• 有些协议（SMTP、POP3）主要用在程序交互，不常见 URI，但标准也定义过。