TCP/IP四层模型和OSI七层模型

TCP/IP四层模型

TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇。TCP/IP协议簇分为四层，IP位于协议簇的第二层(对应OSI的第三层)，TCP位于协议簇的第三层(对应OSI的第四层)。

TCP/IP通信协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成本身的需求。这4层分别为： 
应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。 
传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送服务，如传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）等，TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中，这一层负责传送数据，而且肯定数据已被送达并接收。 
网际层：负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都可以到达目的主机（但不检查是否被正确接收），如网际协议（IP）。 
网络访问层：对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络（如Ethernet、Serial Line等）来传送数据。

OSI七层模型

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。
模型优势
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：
● 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；
● 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；
● 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；
● 便于研究和教学。
一．物理层（Physical Layer）
OSI 模型的最低层或第一层，该层包括物理连网媒介，如电缆连线链接器。物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。在你的桌面PC 上插入网络接口卡，你就创建了计算机连网的基础。换言之，你提供了一个物理层。尽管物理层不提供纠错服务，但它可以设定数据传输速率并监测数据出错率。网络物理问题，如电线断开，将影响物理层。用户要传递信息就要利用一些物理媒体，如双绞线、同轴电缆等，但具体的物理媒体并不在OSI的7层以内，有人把物理媒体当作第0层，物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理链接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。如规定使用电缆和接头的类型、传送信号的电压等。在这一层，数据尚未被组织，仅做为原始的位流或电气电压处理，单位是bit比特。
二．数据链路层（Datalink Layer）
OSI模型的第二层，它控制网络层与物理层之间的通讯。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。为了保证传输，从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包，它不只包括原始数据，还包括发送方和接收方的物理地址以及检错和控制信息。其中的地址肯定了帧将发送到何处，而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。 若是在传送数据时，接收点检测到所传数据中有差错，就要通知发送方重发这一帧。  数据链路层的功能独立于网络和它的节点和所采用的物理层类型，它也不关心是否正在运行Word或使用Internet。有一些链接设备，如交换机，因为它们要对帧解码并使用帧信息将数据发送到正确的接收方，因此它们是工做在数据链路层的。
数据链路层（DataLinkLayer):在物理层提供比特流服务的基础上，创建相邻结点之间的数据链路，经过差错控制提供数据帧（Frame）在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动做系列。
数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的做用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。数据链路层协议的表明包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。
三．网络层（Network Layer）
OSI 模型的第三层，其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址，并决定如何将数据从发送方路由到接收方。网络层经过综合考虑发送优先权、网络拥塞程度、服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中节点A 到另外一个网络中节点B的最佳路径。因为网络层处理，并智能指导数据传送，路由器链接网络各段，因此路由器属于网络层。在网络中，“路由”是基于编址方案、使用模式以及可达性来指引数据的发送。网络层负责在源机器和目标机器之间创建它们所使用的路由。这一层自己没有任何错误检测和修正机制，所以，网络层必须依赖于端端之间的由D L L提供的可靠传输服务。网络层用于本地LAN网段之上的计算机系统创建通讯，它之因此能够这样作，是由于它有本身的路由地址结构，这种结构与第二层机器地址是分开的、独立的。这种协议称为路由或可路由协议。路由协议包括IP、Novell公司的IPX以及AppleTalk协议。网络层是可选的，它只用于当两个计算机系统处于不一样的由路由器分割开的网段这种状况，或者当通讯应用要求某种网络层或传输层提供的服务、特性或者能力时。例如，当两台主机处于同一个LAN网段的直接相连这种状况，它们之间的通讯只使用LAN的通讯机制就能够了(即OSI 参考模型的一二层)。
四．传输层（Transport Layer）
O S I 模型中最重要的一层。传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。除此以外，传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割。例如，以太网没法接收大于1500字节的数据包。发送方节点的传输层将数据分割成较小的数据片，同时对每一数据片安排一序列号，以便数据到达接收方节点的传输层时，能以正确的顺序重组。该过程即被称为排序。工做在传输层的一种服务是 TCP/IP 协议套中的TCP（传输控制协议），另外一项传输层服务是IPX/SPX 协议集的SPX（序列包交换）。
五．会话层（Session Layer）
负责在网络中的两节点之间创建、维持和终止通讯。 会话层的功能包括：创建通讯连接，保持会话过程通讯连接的畅通，同步两个节点之间的对话，决定通讯是否被中断以及通讯中断时决定从何处从新发送。
你可能经常听到有人把会话层称做网络通讯的“交通警察”。当经过拨号向你的 ISP （因特网服务提供商）请求链接到因特网时，ISP 服务器上的会话层向你与你的 PC 客户机上的会话层进行协商链接。若你的电话线偶然从墙上插孔脱落时，你终端机上的会话层将检测到链接中断并从新发起链接。会话层经过决定节点通讯的优先级和通讯时间的长短来设置通讯期限
六．表示层（Presentation Layer）
应用程序和网络之间的翻译官，在表示层，数据将按照网络能理解的方案进行格式化；这种格式化也因所使用网络的类型不一样而不一样。表示层管理数据的解密与加密，如系统口令的处理。例如：在 Internet上查询你银行帐户，使用的便是一种安全链接。你的帐户数据在发送前被加密，在网络的另外一端，表示层将对接收到的数据解密。除此以外，表示层协议还对图片和文件格式信息进行解码和编码。
七．应用层（Application Layer）
应用层也称为应用实体（AE），它由若干个特定应用服务元素（SASE）和一个或多个公用应用服务元素（CASE）组成。每一个SASE提供特定的应用服务，例如文件运输访问和管理（FTAM）、电子文电处理（MHS）、虚拟终端协议（VAP）等。CASE提供一组公用的应用服务，例如联系控制服务元素（ACSE）、可靠运输服务元素（RTSE）和远程操做服务元素（ROSE）等。主要负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务。术语“应用层”并非指运行在网络上的某个特别应用程序 ，应用层提供的服务包括文件传输、文件管理以及电子邮件的信息处理。
总结:
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。
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。