国际标准化组织（ISO）提出的开放系统互连参考模型（OSI），将网络通信分为七个层次，从下往上依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。物理层负责处理物理介质上的信号传输，如网线中的电信号、光纤中的光信号，它定义了电缆接口、传输速率等物理特性。数据链路层则负责将物理层接收到的信号转换为数据帧，进行错误检测和纠正，并实现数据的可靠传输，像以太网协议就工作在这一层。网络层主要处理网络地址和路由选择，通过IP协议为数据包分配唯一的网络地址，并决定数据包在网络中的传输路径。传输层提供端到端的通信服务，常见的传输协议有TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议），TCP提供可靠的、面向连接的传输，保证数据的有序和完整到达；UDP则提供无连接的、不可靠的传输，但传输速度快，适用于对实时性要求高、对数据完整性要求相对较低的场景，如视频直播、在线游戏。会话层负责建立、管理和终止会话，例如在远程登录时，会话层控制用户与服务器之间的交互过程。表示层负责处理数据的表示和转换，包括加密解密、数据压缩解压缩等，确保不同系统之间能够正确理解数据的含义。应用层则直接面向用户应用，提供各种网络服务，如HTTP（超文本传输协议）用于网页浏览、SMTP（简单邮件传输协议）用于邮件发送等。
在实际应用中，更为广泛使用的是TCP/IP四层模型，它将OSI七层模型进行了简化和合并。TCP/IP四层模型包括网络接口层、网际层、传输层和应用层。网络接口层对应OSI模型的物理层和数据链路层，负责与物理网络进行交互。网际层主要实现IP协议，完成网络地址分配和路由功能，与OSI模型的网络层功能相似。传输层同样提供端到端的通信服务，使用TCP和UDP协议。应用层则包含了各种应用协议，如HTTP、FTP（文件传输协议）、DNS（域名系统）等，为用户提供具体的网络应用服务。
交换机工作在数据链路层，它能够识别数据帧中的MAC（媒体访问控制）地址。当交换机接收到一个数据帧时，会根据其MAC地址表来判断该数据帧应该转发到哪个端口。如果MAC地址表中没有目标MAC地址的记录，交换机就会向除接收端口外的所有端口广播该数据帧，当目标设备响应后，交换机就会学习并更新MAC地址表。交换机的这种工作方式能够实现多台设备之间的高效通信，避免了冲突，提高了网络的性能和可靠性，常用于构建局域网。
路由器工作在网络层，它主要负责处理网络层的数据包，根据IP地址进行路由选择。路由器通过维护路由表来确定数据包的转发路径，路由表中包含了网络地址和对应的下一跳地址信息。当路由器接收到一个数据包时，会检查数据包的目的IP地址，然后在路由表中查找最佳匹配的路由条目，将数据包转发到下一个路由器或目标主机。路由器能够连接不同的网络，实现不同网络之间的通信，是广域网和互联网的关键设备。
超文本传输协议是应用层协议，用于在Web浏览器和Web服务器之间传输超文本数据，也就是我们日常浏览网页时使用的协议。HTTP协议基于请求 - 响应模型，客户端（浏览器）向服务器发送HTTP请求，请求中包含了请求方法（如GET、POST等）、URL（统一资源定位符）和其他请求头信息。服务器接收到请求后，根据请求内容返回相应的HTTP响应，响应中包含状态码（如200表示成功、404表示未找到资源等）、响应头和响应体（通常是HTML、CSS、JavaScript等网页内容）。
传输控制协议是传输层的重要协议，提供可靠的、面向连接的字节流服务。在数据传输前，TCP会通过三次握手建立连接，确保通信双方都做好了数据传输的准备。在传输过程中，TCP会对数据进行编号和确认，发送方发送数据后，等待接收方的确认消息，如果在规定时间内未收到确认，就会重发数据，以保证数据的可靠传输。同时，TCP还会根据网络状况动态调整发送窗口大小，实现流量控制和拥塞控制，避免网络拥塞导致性能下降。
