计算机网络笔记：OSI七层模型与TCP/IP四层模型

OSI七层模型

开放系统互联参考模型(Open System Interconnection Referenc MOdel, OSI/RM)是一个抽象的概念，不是一个具体的网络。它将整个网络的功能分为七个层次，从下到上分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每层各自完成一定的功能。两个终端通信实体之间的通信必须遵循这七层结构。如图下所示：

1、物理层(Physical Layer)

功能：该层是OSI模型的最底层，为数据链路层提供透明比特流的服务。

发送信息的基本单位为比特（位）。

2、数据链路层(Data Link Layer)

功能：实现无差别的传输服务。

发送信息的基本为帧。

常用协议：点对点协议PPP，高级数据链路控制规程HDLC。

3、网络层(Network Layer)

功能：网际的通信。主要解决如何使数据分组跨越通信子网从源主机传送到目的主机的问题。

传送信息的基本单位为分组（数据包）。

4、传输层(Transport Layer)

功能：完成网络中的不同主机上的用户或进程之间可靠的数据传输。特点：端到端的透明传输服务，使高层用户不必关心通信子网的存在。

基本单位：报文段。

5、会话层(Session Layer)

功能：组织和同步不同主机上各种进程间的通信（对话）。

6、表示层(Presentation Layer)

功能：解决信息语法表示的问题。还有数据压缩和加密，即表示变换功能。

7、应用层(Application Layer)

功能：利用网络资源，直接面向用户的不同需求，唯一的向应用程序提供服务。是最复杂、所包含协议最多的层。

数据封装过程：数据->数据段->数据包->数据帧->数据流（从上到下）

TCP/IP层次

TCP/IP协议（簇）起源于1969年美国国防部赞助研究的网络APPANET--首次采用分组交换技术的计算机通信网络，是Internet采用的协议标准，已经成为事实上的工业标准。

该协议从实际应用出发，形成了高效率的四层网络体系结构，分别是：网络接口层、网络互联层、传输层和应用层。如下图2所示。

图2  TCP/IP四层模型

每一层包含若干协议，目前已经超过100多个协议了并且仍在增加。在所有协议中最基本、最重要的协议是传输控制协议TCP和网络互联协议IP。

1、网络接口层(Network Interface)

功能：最底层，负责将数据包透明传送到电缆上。规定主机如何连接到网络，管理着特定的物理介质。

在TCP/IP模型中可以使用任何网络接口。

2、网络互联层(Network)

功能：决定数据如何传送到目的地，主要负责寻址和路由选择等工作。

使用最重要的协议就是网际协议：IP协议。

3、传输层(Transport)

功能：主要负责进程之间的端到端通信。

主要使用两个协议：传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。

TCP：面向连接，可靠的数据传输服务。

UDP：不可靠，无连接。

4、应用层(Application)

功能：确定进程之间通信的性质。直接面向用户，按照用户需要定义应用程序如何提供服务。

常用协议：

1）Telnet远程终端协议--远程登录功能；

2）FTP文件传输协议--文件传输；

3）SMTP简单邮件传输协议--电子邮件传输；

4）DNS域名系统--实现IP地址映射的网络服务；

5）SNMP简单网络管理协议--管理与监视网络设备；

6）HTTP协议超文本传输协议--用于WWW服务。

两种模型的对应关系

如下图所示：