OSI七層模型與TCP/IP四層模型


一、OSI參考模型

1、OSI 7層模型每一層的名稱與功能
開放系統互連參考模型 (Open System Interconnect 簡稱OSI)是國際標準化組織(ISO)和國際電報電話諮詢委員會(CCITT)聯合制定的開放系統互連參考模型,爲開放式互連信息系統提供了一種功能結構的框架。它從低到高分別是:物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。

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物理層:提供爲建立、維護和拆除物理鏈路所需要的機械的、電氣的、功能的和規程的特性;有關的物理鏈路上傳輸非結構的位流以及故障檢測指示。
數據鏈路層:在網絡層實體間提供數據發送和接收的功能和過程;提供數據鏈路的流控。
網絡層:控制分組傳送系統的操作、路由選擇、擁護控制、網絡互連等功能,它的作用是將具體的物理傳送對高層透明。
傳輸層:提供建立、維護和拆除傳送連接的功能;選擇網絡層提供最合適的服務;在系統之間提供可靠的透明的數據傳送,提供端到端的錯誤恢復和流量控制。
會話層:提供兩進程之間建立、維護和結束會話連接的功能;提供交互會話的管理功能,如三種數據流方向的控制,即一路交互、兩路交替和兩路同時會話模式 。
表示層:代表應用進程協商數據表示;完成數據轉換、格式化和文本壓縮。
應用層:提供OSI用戶服務,例如事務處理程序、文件傳送協議和網絡管理等。

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2.數據在網絡中傳輸過程中,數據包封裝和拆封裝的過程

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二、TCP/IP參考模型

TCP/IP參考模型是計算機網絡的祖父ARPANET和其後繼的因特網使用的參考模型。ARPANET是由美國國防部DoD(U.S.Department of Defense)贊助的研究網絡。逐漸地它通過租用的電話線連結了數百所大學和政府部門。當無線網絡和衛星出現以後,現有的協議在和它們相連的時候出現了問題,所以需要一種新的參考體系結構。這個體系結構在它的兩個主要協議出現以後,被稱爲TCP/IP參考模型(TCP/IP reference model)。

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1. 應用層
應用層對應於OSI參考模型的高層,爲用戶提供所需要的各種服務,例如:FTP、Telnet、DNS、SMTP等.
2. 傳輸層
傳輸層對應於OSI參考模型的傳輸層,爲應用層實體提供端到端的通信功能,保證了數據包的順序傳送及數據的完整性。該層定義了兩個主要的協議:傳輸控制協議(TCP)和用戶數據報協議(UDP).
TCP協議提供的是一種可靠的、通過“三次握手”來連接的數據傳輸服務;而UDP協議提供的則是不保證可靠的(並不是不可靠)、無連接的數據傳輸服務.
3. 網際互聯層
網際互聯層對應於OSI參考模型的網絡層,主要解決主機到主機的通信問題。它所包含的協議設計數據包在整個網絡上的邏輯傳輸。注重重新賦予主機一個IP地址來完成對主機的尋址,它還負責數據包在多種網絡中的路由。該層有三個主要協議:網際協議(IP)、互聯網組管理協議(IGMP)和互聯網控制報文協議(ICMP)。
IP協議是網際互聯層最重要的協議,它提供的是一個可靠、無連接的數據報傳遞服務。
4. 網絡接入層(即主機-網絡層)
網絡接入層與OSI參考模型中的物理層和數據鏈路層相對應。它負責監視數據在主機和網絡之間的交換。事實上,TCP/IP本身並未定義該層的協議,而由參與互連的各網絡使用自己的物理層和數據鏈路層協議,然後與TCP/IP的網絡接入層進行連接。地址解析協議(ARP)工作在此層,即OSI參考模型的數據鏈路層。


三、OSI七層模型與TCP/IP四層模型的異同

共同點
(1)OSI參考模型和TCP/IP參考模型都採用了層次結構的概念。
(2)都能夠提供面向連接和無連接兩種通信服務機制。


不同點
(1)OSI採用的七層模型,而TCP/IP是四層結構。
(2)TCP/IP參考模型的網絡接口層實際上並沒有真正的定義,只是一些概念性的描述。而OSI參考模型不僅分了兩層,而且每一層的功能都很詳盡,甚至在數據鏈路層又分出一個介質訪問子層,專門解決局域網的共享介質問題。
(3)OSI模型是在協議開發前設計的,具有通用性。TCP/IP是先有協議集然後建立模型,不適用於非TCP/IP網絡。
(4)OSI參考模型與TCP/IP參考模型的傳輸層功能基本相似,都是負責爲用戶提供真正的端對端的通信服務,也對高層屏蔽了底層網絡的實現細節。所不同的是TCP/IP參考模型的傳輸層是建立在網絡互聯層基礎之上的,而網絡互聯層只提供無連接的網絡服務,所以面向連接的功能完全在TCP協議中實現,當然TCP/IP的傳輸層還提供無連接的服務,如UDP;相反OSI參考模型的傳輸層是建立在網絡層基礎之上的,網絡層既提供面向連接的服務,又提供無連接的服務,但傳輸層只提供面向連接的服務。
(5)OSI參考模型的抽象能力高,適合與描述各種網絡;而TCP/IP是先有了協議,才制定TCP/IP模型的。
(6)OSI參考模型的概念劃分清晰,但過於複雜;而TCP/IP參考模型在服務、接口和協議的 區別上不清楚,功能描述和實現細節混在一起。
(7)TCP/IP參考模型的網絡接口層並不是真正的一層;OSI參考模型的缺點是層次過多,劃分意義不大但增加了複雜性。
(8)OSI參考模型雖然被看好,由於沒把握好時機,技術不成熟,實現困難;相反,TCP/IP參考模型雖然有許多不盡人意的地方,但還是比較成功的。


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