沫延说
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OSI与TCP/IP的详解与关系
OSI与TCP/IP的详解与关系

什么是OSI

OSI是Open System Interconnection的缩写,意为开放式系统互联。国际标准化组织(ISO)制定了OSI模型,该模型定义了不同计算机互联的标准,是设计和描述计算机网络通信的基本框架。但在当今世界并没有大规模使用。

 

结    构

OSI模型把网络通信的工作分为7层,分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

 

1.物理层(Physical Layer)

起建立、维护和取消物理连接作用,实现设备之间的物理接口。物理层只接收和发送一串比特(bit)流,不考虑信息的意义和信息结构。

典型规范:EIA/TIARS-232、EIA/TIARS-449、V.35、RJ-45

数据单位:bit 比特

 

2.数据链路层(Data Link Layer)

起在物理层上建立、撤销、标识逻辑链接和链路复用以及差错校验等功能。建立相邻结点之间的数据链路,通过差错控制提供数据帧(Frame)在信道上无差错的传输。

典型设备:网卡,网桥,二层交换机

数据单位:Frame 帧

典型协议:SDLC、HDLC、PPP、STP

 

3.网络层(Network Layer)

也称通信子网层,是高层协议之间的界面层,用于控制通信子网的操作,是通信子网与资源子网的接口。在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路,也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点,确保数据及时传送。

网络层将解封装数据链路层收到的帧,提取数据包,包中封装有网络层包头,其中含有逻辑地址信息源站点和目的站点地址的网络地址。

典型设备:网关,路由器

数据单位:分割和重新组合的数据包 packet

典型协议:IP、IPX、OSPF

 

4.传输层(Transport Layer)

实质上它是网络体系结构中高低层之间衔接的一个接口层。用一个寻址机制来标识一个特定的应用程序(端口号)。

它将跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。

数据单位:segment 数据段

典型协议:TCP、UDP、SPX

 

5.会话层(Session Layer)

也可以称为会晤层或对话层,在会话层及以上的高层次中,数据传送的单位不再另外命名,统称为报文。

会话层不参与具体的传输,它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。

数据单位:message 报文

主要标准:DIS8236会话服务定义,DIS8237会话协议规范

 

6.表示层(Presentation Layer)

为在应用过程之间传送的信息提供表示方法的服务,它关心的只是发出信息的语法与语义。

主要有不同数据编码格式的转换,提供数据压缩、解压缩服务,对数据进行加密、解密。例如图像格式的显示,就是由位于表示层的协议来支持。

 

7.应用层(Application Layer)

为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。

典型协议:Telnet、FTP、HTTP、SNMP、DNS

 

什么是TCP/IP?

与OSI一样是一种网络通信模型,最早发源于美国国防部(缩写为DoD)的ARPA网项目,因此也被称作DoD模型(DoD Model)。由互联网工程任务组负责维护。

 

结    构

TCP/IP模型把网络通信的工作分为4层,分别是网络接口层(又称链路层)、网络层(IP)(又称互联层)、主机到主机层(TCP)(又称传输层)和应用层。

 

1.网络接口层(又称链路层)

定义物理介质的各种特性:机械特性;电子特性;功能特性;规程特性。

数据链路是负责接收IP数据包并通过网络发送,或者从网络上接收物理帧,抽出IP数据包,交给IP层。

常见接口层协议:Ethernet 802.3、Token Ring 802.5、X.25、Frame relay、HDLC、PPP ATM

 

2.网络层(IP)(又称互联层)

负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。
处理来自传输层的分组发送请求,收到请求后,将分组装入IP数据报,填充报头,选择去往信宿机的路径,然后将数据报发往适当的网络接口。
处理输入数据报:首先检查其合法性,然后进行寻径–假如该数据报已到达信宿机,则去掉报头,将剩下部分交给适当的传输协议;假如该数据报尚未到达信宿,则转发该数据报。
处理路径、流控、拥塞等问题。

常用协议:IP(Internet Protocol)协议、ICMP(Internet Control Message Protocol)
控制报文协议、ARP(Address Resolution Protocol)地址转换协议、RARP(Reverse ARP)反向地址转换协议。

 

3.主机到主机层(TCP)(又称传输层)

提供应用程序间的通信。其功能包括:一、格式化信息流;二、提供可靠传输。为实现后者,传输层协议规定接收端必须发回确认,并且假如分组丢失,必须重新发送,即耳熟能详的“三次握手”过程,从而提供可靠的数据传输。

常用协议:传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)和用户数据报协议UDP(User Datagram protocol)。

 

4.应用层

向用户提供一组常用的应用程序。

常用协议:FTP、TELNET、DNS、SMTP、NFS、HTTP。

 

结构对应关系

 
TCP/IP
OSI
应用层
应用层
表示层
会话层
主机到主机层(TCP)(又称传输层)
传输层
网络层(IP)(又称互联层)
网络层
网络接口层(又称链路层)
数据链路层
物理层

总    结

OSI与TCP/IP均为网络模型,而前者并未大规模使用.

 

 

 

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2019-04-02