到底什么是網絡模型中的“層”？

常聽說什么7層網絡模型，4層網絡模型，層與層之間通信，上層調用下層，這個“層”到底是個什么鬼？是個什么東西？能不能給我一個看的見摸的著的東西？

如果拋開技術層面，層還是很好理解的。比如說到公司高層，腦海里會浮現出什么畫面？一群圍著董事長、CEO開會決策、拍馬屁的人。但是一個公司也不可能就這十幾個高層。總不能讓京東老總親自送快遞吧？

公司還需要十幾萬基層（底層）送快遞，腦海里肯定浮現出騎著助動車在大街小巷穿梭的人群。十幾個高層能不能有效管理十幾萬基層工作人員？

可能會很難。

自然就會產生中層管理人員，如事業部總裁、總監、經理，通過多層級的劃分，公司就這么管理起來了。

層，一個群體抽象。每個層都有其明確的職能劃分。高層負責決策、中層負責監督、基層執行。行業分工、職業分工，將復雜問題通過流水線化，變得易于執行與實現。

計算機網絡的層級劃分，是將計算機之間非常復雜的通信過程，細分成多個模塊（流水線化），每個模塊完成的功能，通過其模塊的字面意義，就可以顧名思義。如果你喜歡，你可以一直稱之為模塊。但是業界更喜歡稱之為層。

以手機為例，就是一個層級劃分的典型代表。芯片商研發芯片，主要負責物理層、部分鏈路層。其中包括，0、1調制成信號、信號解調成0、1、信號編碼、信號解碼、信號同步、信號均衡、信號濾波、信號放大、信號擾碼、信號上射頻，信號下射頻等。

芯片的0、1數據從哪里來？

當然從物理層直屬上層，鏈路層，芯片要傳輸的0、1數據難道不是來自于用戶嗎？

是的，數據的源頭確確實實是用戶點擊菜單、鍵盤輸入產生的。是通過流水線（層級）一層層流轉到芯片的物理層。由于這個流水線很漫長，咱們還是耐心從物理層一層層向上演繹。

物理層芯片大佬看似很牛逼啊，可是再牛逼也得提供接口為上層服務啊，否則用戶的0、1數據如何進入芯片

至少要提供發送、接收接口，這是數據層面的接口，保證數據的發送和接收。芯片大佬說，這個好說，我可以提供primitive命令給你們，只要按照primitve要求，輸入參數即可。

還得提供如何配置信道、速率、調制模式、信道帶寬、編碼類型、擾碼類型、長短訓練符、Guard Interval，這是管理層面的接口。當然還有很多很多類似的管理狀態接口，信道的強度、信噪比、切換信道等等。

這是物理層提供給其直屬上層的接口。所謂接口就是函數。這些函數誰提供誰才能理解并執行，而上層不需要理解這些接口函數，只要提供函數的合法輸入參數即可。這些函數由N行代碼組成，在物理層芯片CPU上執行。不在手機主CPU上執行。

物理層做完以上就OK了嗎？

不ok啊，還有很多事要做呢！

信號發送出去了，接收方如何知道信號的發送速率，信號的頻寬，接收方如何讓自己tune到與接收信號同步的頻率？

物理層在要發送的數據的首部位置添加了Preamble、Signal、Service、CRC，這些頭部可以回答以上的問題。在QAM調制時，還會在子信道中用N個Pilot信道，用于接收方對信號對齊做插值運算。如果接收信號CRC錯誤，直接丟，數據根本到不了上層。

物理層直屬上層是鏈路層的MAC層，MAC層通常也在芯片里實現。其作為流水線的一道工序，從其直屬上層獲得數據，一轉手扔給下層（發送）。或者從下層獲得數據，一轉手扔給其上層（接收）。

MAC層做的事仿佛很easy，為何要存在呢？

哈哈，如果沒有MAC層，如何將不屬于自己的數據過濾掉呢？

很難吧？

有了MAC層， 很簡單，只要檢查MAC層的接收地址，是否等于自己的MAC地址。

手機不是有IP地址的嗎，用IP地址判斷不是也可以的嗎？

MAC層，咱就想保持獨立自主，不需要依賴于上層的地址，就可以決定接收與拒絕。MAC層如果有識別客戶名單的字段，比如ether-type，那么就不必有LLC了。但是如果沒有，那么就需要LLC。LLC工作很簡單，就是為了告訴接收方，是哪個客戶的數據，IPv4的還是IPv6的。

LLC層的直屬上層就是大名鼎鼎的TCP/IP了，TCP/IP跑在手機主CPU內。沒有這兩層的存在，手機流量到不了互聯網。如果想自己開發一個協議連入互聯網，可能協議的名字不叫TCP/IP，那么協議的功能就是TCP/IP，即網絡層、傳輸層。

接下來數據到最高層，應用層。應用層通常指與用戶直接打交道的，通常使用http來實現。http將用戶的請求，用黑暗料理打包成0、1數據，通過接口發給TCP/IP（發送），或者將從TCP/IP收到的數據（接收），按照http協議格式顯示在頁面上。

上文既可以正著看（用戶數據接收），也可以倒著看（用戶數據發送），效果是一樣的。

如果不想使用TCP/IP，想把http使用一個管子（接口），套接在數據鏈路層的MAC/LLC上運輸，可以嗎？

可以的！只要接收方也是一樣的實現方式。

如果只想利用IP網絡層，不想使用TCP傳輸層，想把http使用一個管子（接口）套接在IP層上運輸，可以嗎？

也是可以的，只要接收方也是一樣的實現方式。

分層還是非常靈活的，但是需要理解以上兩種方式的局限性。前者是無法和互聯網上的主機通信，后者需要自己實現http的可靠傳輸。

直接使用TCP/IP運輸http，躺贏！不會有亂七八糟的煩心事！使用流水線化的分層操作，通信成為一件很easy的事！