开放与互联：互联网的核心价值与参考模型

网络空间快速发展，推动了经济社会繁荣，也在人们的思想意识层面产生了深远影响，形成了一种极富生命力的价值观，即开放和互联互通。这种核心价值不仅契合研制阿帕网的初始理念，而且也帮助整个网络空间获得源源不断的发展动力和持久生命力。

开放是互联网的核心理念，也是互联网的价值基础。以太网拓扑模型的发明者罗伯特·梅特卡夫认为，网络的价值与用户数量的平方成正比，这一关于网络外部性的规律被称为“梅特卡夫法则”。开放既推动了参与的广度和分享的深度，也赋予价值增值的必要路径。由于参与连接的节点越多，互联网的价值越大，当全球数十亿人都成为互联网的节点，并以各种方式分享智慧和创造力时，互联网所蕴含的价值就极为可观了。

为了确保开放性，就要建立尽可能低的访问和连接要求，维持最低的技术门槛，达成最低限制的许可协议，链接最大数量和最多类型的终端设备。那么，要加入互联网，成为互联网上的一个节点，需要满足什么要求？

1974年，国际标准化组织发布了著名的开放系统互连参考模型（OSI），定义了网络互联的七层框架，这一参考模型保证了开放和互联的基本特性（图2-1）。开放系统互连模型是一个分层结构，对话双方在每一个层级都能进行对话，使用共同协议。

图2-1　开放系统互连模型（图片来源：作者绘制）

第一层是物理层，即底层，规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。该层为上层协议提供了一个传输数据的物理媒体。在这一层，数据的单位称为比特（bit）。最常见的网线连接使用的RJ-45接口就属于物理层定义的规范。(www.xing528.com)

第二层是数据链路层，在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址，数据的成帧，流量控制，数据的检错、重发等。在这一层，数据的单位称为帧（frame）。例如，支持点对点连接上传输多协议数据包的PPP协议。

第三层是网络层，负责对子网间的数据包进行路由选择。网络层还可以实现拥塞控制、网际互联等功能。在这一层，数据的单位称为数据包（packet）。作为互联网基础协议的IP协议即运行在网络层。

第四层是传输层，是第一个端到端，即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。此外，传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。在这一层，数据的单位称为数据段（segment）。互联网的另一个基础协议TCP协议即运行在传输层。

第五层是会话层，负责管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。

第六层是表示层，对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。

第七层是应用层，也就是顶层，为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。如浏览网页所使用的超文本传输协议（HTTP）就运行在应用层。

在互联网上的两个节点间建立连接，在每一个层面遵循同样的协议进行会话，就满足了互联的基本要求。而只要满足互联的基本要求，就可以加入互联网进行数据交换，一致性的最低标准也是为了保证尽可能充分的开放性。