OSI七层模型和TCP/IP四层模型以及五层模型

说起网络的参考模型,大家一定或多或少都听说过什么ISO七层模型、TCP/IP四层模型还是五层模型,但是肯定也有不少小伙伴和我一样,只是草草了解,并没有较为全面地掌握,今天就同我好好学习一波。

OSI七层模型(Open System Interconnect)即开放系统互连参考模型,是由ISO(International Organization for Standardization)国际标准化组织提出的,用于计算机或通信系统间互联的标准体系。

从上到下可分为七层:每一层都完成特定的功能,并为上一层提供服务,并使用下层所提供的服务。

7、应用层(Application):为用户的应用程序提供网络服务
6、表示层(Presentation):将信息表示为一定形式和格式的数据流
5、会话层(Session):负责通信主机之间会话的建立、管理和拆除,协调通信双方的会话
4、传输层(Transport):负责通信主机间端到端的连接
3、网络层(Network):负责将分组从源机送到目的机,包括寻址和最优路径选择等
2、数据链路层(Data Link):提供可靠的帧传递,实现差错控制、流控等等
1、物理层(Physical):提供透明的比特流(01流)传递

TCP/IP四层参考模型从上到下可分为四层:
4、应用层(Application):为用户提供所需要的各种服务
3、传输层(Transport):为应用层实体提供端到端的通信功能,保证了数据包的顺序传送及数据的完整性
2、网际层(Internet):主要解决主机到主机的通信问题
1、网络接口层(Network Access):负责监视数据在主机和网络之间的交换

这两个模型有许多相同点和不同点,首先是分层上,可以明显看出,TCP/IP四层模型是OSI七层模型的简化版,但是大致的核心内容是很类似的。虽然OSI跟容易开发和排除故障,但是相较于简洁的TCP/IP,显得庞大而笨拙。十分有趣的是,OSI虽然是官方提出的,但是由于一些原因,在它被完善之前,由民间开发的TCP/IP早已投入实际使用了,所以它几乎是只存在与教科书中,并没有大范围地投入使用。

还有一种是五层协议的体系结构,是专门为介绍网络原理而设计的,与TCP/IP四层模型唯一不同的就是将网络接口层分为了数据链路层和物理层,在实际的应用中还是使用TCP/IP四层模型的。

在实际的应用过程中,数据由发方到收方需要经过以下几个步骤:
1、发方需要对数据进行封装/打包,从最高层开始逐渐下行到最低层。在每一层上,在数据上加上头部信息,用于传递信息,信息在各层呈现出不同的形式。
2、比特流穿越复杂的中间信道。
3、收方对收到的比特流解封装/解包,从最低层开始逐渐上行到最高层,在每层去掉头部信息,最终还原出原始信息。

数据在各层的形式叫PDU(Protocol Data Unit)协议数据单元,其在各层有不同的名称。

具体来说,
在OSI的上三层,信息被表示为一定格式和形式的数据流;
数据流被传到传输层,将其切割为适合传输的数据段,并加上段头,段头中包含定位应用进程的端口号等信息;
数据段传到网络层,添加分组头部形成分组,分组头部中包含寻址主机的IP地址和其他一些传输需要用到的信息;
分组再传到数据链路层,添加帧头形成帧,帧头中包含寻址主机所需的物理地址、校验等信息;
帧到了物理层,被转成可供传输的比特流。

看到这里,相信你现在应该能够较为清除地分辨这三个模型,且对它们各自的分层和各个层的功能都有了大致的了解。好了,继续学习去吧!

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