OSI与TCP/IP各层的结构与功能,都有哪些协议

1OSI模型网络

OSI(Open System Interconnection,开放系统互连)七层网络模型称为开放式系统互联参考模型 ,是一个逻辑上的定义,一个规范,它把网络从逻辑上分为了7层。每一层都有相关、相对应的物理设备,好比路由器,交换机。OSI 七层模型是一种框架性的设计方法 ,创建七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题,其最主要的功能使就是帮助不一样类型的主机实现数据传输。它的最大优势是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来,经过七个层次化的结构模型使不一样的系统不一样的网络之间实现可靠的通信。框架

 

模型优势spa

创建七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题。它的最大优势是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来:服务说明某一层为上一层提供一些什么功能,接口说明上一层如何使用下层的服务,而协议涉及如何实现本层的服务;这样各层之间具备很强的独立性,互连网络中各实体采用什么样的协议是没有限制的,只要向上提供相同的服务而且不改变相邻层的接口就能够了。网络七层的划分也是为了使网络的不一样功能模块(不一样层次)分担起不一样的职责,从而带来以下好处:设计

● 减轻问题的复杂程度,一旦网络发生故障,可迅速定位故障所处层次,便于查找和纠错; htm

● 在各层分别定义标准接口,使具有相同对等层的不一样网络设备能实现互操做,各层之间则相对独立,一种高层协议可放在多种低层协议上运行; blog

● 能有效刺激网络技术革新,由于每次更新均可以在小范围内进行,不需对整个网络动大手术; 排序

● 便于研究和教学。接口

 

分层介绍路由

1.物理层:主要定义物理设备标准,如网线的接口类型、光纤的接口类型、各类传输介质的传输速率等。它的主要做用是传输比特流(就是由一、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为一、0,也就是咱们常说的数模转换与模数转换)。这一层的数据叫作比特。 开发

2.数据链路层:定义了如何让格式化数据以进行传输,以及如何让控制对物理介质的访问。这一层一般还提供错误检测和纠正,以确保数据的可靠传输。 

3.网络层:在位于不一样地理位置的网络中的两个主机系统之间提供链接和路径选择。Internet的发展使得从世界各站点访问信息的用户数大大增长,而网络层正是管理这种链接的层。 

4.传输层:定义了一些传输数据的协议和端口号(WWW端口80等),如:TCP(传输控制协议,传输效率低,可靠性强,用于传输可靠性要求高,数据量大的数据),UDP(用户数据报协议,与TCP特性偏偏相反,用于传输可靠性要求不高,数据量小的数据,如QQ聊天数据就是经过这种方式传输的)。 主要是将从下层接收的数据进行分段和传输,到达目的地址后再进行重组。经常把这一层数据叫作段。 

5.会话层:经过传输层(端口号:传输端口与接收端口)创建数据传输的通路。主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求(设备之间须要互相认识能够是IP也能够是MAC或者是主机名) 

6.表示层:可确保一个系统的应用层所发送的信息能够被另外一个系统的应用层读取。例如,PC程序与另外一台计算机进行通讯,其中一台计算机使用扩展二一十进制交换码(EBCDIC),而另外一台则使用美国信息交换标准码(ASCII)来表示相同的字符。若有必要,表示层会经过使用一种通格式来实现多种数据格式之间的转换。 

7.应用层: 是最靠近用户的OSI层。这一层为用户的应用程序(例如电子邮件、文件传输和终端仿真)提供网络服务。

 

2TCP/IP模型

ISO制定的OSI参考模型的过于庞大、复杂招致了许多批评。与此对照,由技术人员本身开发的TCP/IP协议栈得到了更为普遍的应用。如图2-1所示,是TCP/IP参考模型和OSI参考模型的对比示意图。

TCP/IP协议栈是美国国防部高级研究计划局计算机网(Advanced Research Projects Agency NetworkARPANET)和其后继因特网使用的参考模型。ARPANET是由美国国防部(U.SDepartment of DefenseDoD)赞助的研究网络。最初,它只链接了美国境内的四所大学。随后的几年中,它经过租用的电话线链接了数百所大学和政府部门。最终ARPANET发展成为全球规模最大的互连网络-因特网。最初的ARPANET1990年永久性地关闭。  
TCP/IP参考模型分为四个层次:应用层、传输层、网络互连层和主机到网络层。如图2-2所示。

2-2TCP/IP参考模型的层次结构

  在TCP/IP参考模型中,去掉了OSI参考模型中的会话层和表示层(这两层的功能被合并到应用层实现)。同时将OSI参考模型中的数据链路层和物理层合并为主机到网络层。下面,分别介绍各层的主要功能。

1、主机到网络层  
实际上TCP/IP参考模型没有真正描述这一层的实现,只是要求可以提供给其上层-网络互连层一个访问接口,以便在其上传递IP分组。因为这一层次未被定义,因此其具体的实现方法将随着网络类型的不一样而不一样。  
2、网络互连层  
网络互连层是整个TCP/IP协议栈的核心。它的功能是把分组发往目标网络或主机。同时,为了尽快地发送分组,可能须要沿不一样的路径同时进行分组传递。所以,分组到达的顺序和发送的顺序可能不一样,这就须要上层必须对分组进行排序。  
  网络互连层定义了分组格式和协议,即IP协议(Internet Protocol)。  
  网络互连层除了须要完成路由的功能外,也能够完成将不一样类型的网络(异构网)互连的任务。除此以外,网络互连层还须要完成拥塞控制的功能。  
3、传输层  
TCP/IP模型中,传输层的功能是使源端主机和目标端主机上的对等实体能够进行会话。在传输层定义了两种服务质量不一样的协议。即:传输控制协议TCPtransmission control protocol)和用户数据报协议UDPuser datagram protocol)。  
TCP协议是一个面向链接的、可靠的协议。它将一台主机发出的字节流无差错地发往互联网上的其余主机。在发送端,它负责把上层传送下来的字节流分红报文段并传递给下层。在接收端,它负责把收到的报文进行重组后递交给上层。TCP协议还要处理端到端的流量控制,以免缓慢接收的接收方没有足够的缓冲区接收发送方发送的大量数据。  
UDP协议是一个不可靠的、无链接协议,主要适用于不须要对报文进行排序和流量控制的场合。  
4、应用层  
TCP/IP模型将OSI参考模型中的会话层和表示层的功能合并到应用层实现。
  应用层面向不一样的网络应用引入了不一样的应用层协议。其中,有基于TCP协议的,如文件传输协议(File Transfer ProtocolFTP)、虚拟终端协议(TELNET)、超文本连接协议(Hyper Text Transfer ProtocolHTTP),也有基于UDP协议的。