什么是第4层（TCP/UDP）和第7层（HTTP/HTTPS）

第4层（TCP/UDP）和第7层（HTTP/HTTPS）是OSI模型中不同层级的术语。OSI（Open Systems Interconnection）模型是一种网络通信的分层模型，将网络通信过程分为七个层级，每个层级承担不同的功能。具体来说，第4层和第7层分别位于OSI模型的不同位置，它们涉及不同类型的网络协议和流量处理方式。

OSI模型概述

OSI模型将网络通信分为7个层级，从底层到高层依次为：

1. 物理层（Physical Layer）：负责传输原始的比特流，涉及硬件、物理介质。
2. 数据链路层（Data Link Layer）：负责设备之间的直接通信和错误检测。
3. 网络层（Network Layer）：负责路由选择和寻址，典型协议是IP（Internet Protocol）。
4. 传输层（Transport Layer）：提供端到端的数据传输服务，典型协议有TCP和UDP。
5. 会话层（Session Layer）：管理会话的建立、管理和终止。
6. 表示层（Presentation Layer）：负责数据格式化、加密解密、数据压缩等。
7. 应用层（Application Layer）：直接面向用户，支持各种应用协议，如HTTP、FTP、SMTP等。

第4层：传输层（TCP/UDP）

第4层主要涉及TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。这两种协议都是网络通信中最常用的协议，负责端到端的通信，提供数据传输服务。

1. TCP（Transmission Control Protocol）

• 连接导向：TCP是一个面向连接的协议，通信双方在数据传输之前需要建立连接（三次握手过程）。
• 可靠性：TCP保证数据包的可靠传输，如果某个数据包丢失，会进行重传，确保所有数据正确无误地送达。
• 流量控制和拥塞控制：TCP通过控制数据传输速率，避免网络拥塞。
• 应用场景：TCP适用于需要确保数据准确无误传输的应用，如网页浏览、文件传输等。

2. UDP（User Datagram Protocol）

• 无连接：UDP是一个无连接的协议，发送方直接发送数据包到接收方，不需要建立连接，也不保证数据的可靠性。
• 低延迟：由于不进行连接建立和确认，UDP传输延迟较低，适用于实时应用。
• 不保证可靠性：UDP不对丢失的包进行重传，也不进行流量控制或拥塞控制。
• 应用场景：适用于对实时性要求高但不要求完全可靠的数据传输的应用，如视频直播、VoIP（语音通话）等。

总结：

• 第4层（TCP/UDP）主要处理端到端的通信，保证数据的传输。TCP确保数据可靠传输，UDP则提供更低延迟的传输但不保证可靠性。

第7层：应用层（HTTP/HTTPS）

第7层是OSI模型的最上层，直接与用户交互，负责处理具体的应用协议和数据。HTTP和HTTPS是两种常见的应用层协议，广泛应用于Web浏览和其他互联网服务。

1. HTTP（HyperText Transfer Protocol）

• 无状态协议：HTTP是一种无状态的协议，即每一次请求和响应都是独立的，不记得之前的任何信息。每次请求后，服务器不会保留客户端的状态。
• 文本传输：HTTP主要用于在Web浏览器和Web服务器之间传输超文本数据（如HTML文件、图片、视频等）。
• 应用场景：适用于网站浏览、API请求等，广泛应用于各种Web应用程序。

2. HTTPS（HyperText Transfer Protocol Secure）

• 加密的HTTP：HTTPS是在HTTP基础上增加了SSL/TLS加密协议，提供加密通信和身份验证，确保数据传输的安全性。
• 数据保护：HTTPS防止数据被窃取或篡改，通常用于需要安全传输的场景，如网上银行、在线支付等。
• 证书验证：HTTPS通过数字证书验证服务器身份，防止中间人攻击。

总结：

• 第7层（HTTP/HTTPS）直接处理与用户应用相关的数据交换，HTTP用于Web通信，HTTPS则增加了加密和安全验证功能。

第4层与第7层的区别

1. 层级：

   • 第4层属于传输层，负责确保端到端的数据传输。
   • 第7层属于应用层，直接处理用户应用数据的交换。

2. 协议：

   • 第4层的协议（如TCP、UDP）主要负责数据的可靠传输或低延迟传输。
   • 第7层的协议（如HTTP、HTTPS）直接处理Web请求、文件传输等应用级别的任务。

3. 处理内容：

   • 第4层处理的数据是“数据包”，涉及如何在不同设备之间可靠或快速地传输数据。
   • 第7层处理的数据是“应用数据”，包括HTML、图片、视频等用户层面的内容。

4. 应用场景：

   • 第4层的负载均衡（如NLB）通常关注传输层的TCP/UDP流量，并将流量分配给后端服务器。
   • 第7层的负载均衡（如ALB）则是基于HTTP/HTTPS协议的内容进行路由，可以根据请求的URL、头信息等进行更精细的流量分配。

总结

• 第4层（TCP/UDP）关注的是端到端的连接，负责网络通信中的传输层，确保数据能够可靠或低延迟地传输。
• 第7层（HTTP/HTTPS）关注的是具体的应用协议，处理的是用户直接使用的应用数据，提供Web浏览、文件传输等服务。

这两者在网络协议中分别扮演了重要角色，并且在负载均衡等应用中，各自有不同的作用和特点。