OSI参考模型与TCPIP结构

OSI参考模型与TCPIP五层⽹络架构详解OSI七层模型OSI的来源OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互联。

⼀般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的⽹络互连模型。

ISO为了更好的使⽹络应⽤更为普及，推出了OSI参考模型。

其含义就是推荐所有公司使⽤这个规范来控制⽹络。

这样所有公司都有相同的规范，就能互联了。

OSI七层模型的划分OSI定义了⽹络互连的七层框架（物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、会话层、表⽰层、应⽤层），即ISO开放互连系统参考模型。

见下表OSI参考模型各层的解释应⽤层为应⽤程序提供服务表⽰层数据格式转换，数据加密会话层建⽴，管理和维护会话传输层建⽴，管理和维护端到端的链接⽹络层IP选址及路由选择数据链路层提供介质访问和链路管理物理层以⼆进制数据的形式在物理媒体上传输数据每⼀层实现各⾃的功能和协议，并完成相邻层的接⼝通信。

OSI的服务定义详细说明了各层所提供的服务。

某⼀层的服务就是该层及其下各层的⼀种能⼒，它通过接⼝提供给更⾼⼀层。

各层所提供的服务与这些服务是怎么实现的⽆关。

各层功能定义详解应⽤层OSI参考模型中最靠近⽤户的⼀层，是为计算机⽤户提供应⽤接⼝，也为⽤户直接提供各种⽹络服务。

我们常见应⽤层的⽹络服务协议有：HTTP，HTTPS，FTP，POP3、SMTP等。

表⽰层表⽰层提供各种⽤于应⽤层数据的编码和转换功能,确保⼀个系统的应⽤层发送的数据能被另⼀个系统的应⽤层识别。

如果必要，该层可提供⼀种标准表⽰形式，⽤于将计算机内部的多种数据格式转换成通信中采⽤的标准表⽰形式。

数据压缩和加密也是表⽰层可提供的转换功能之⼀。

会话层会话层就是负责建⽴、管理和终⽌表⽰层实体之间的通信会话。

该层的通信由不同设备中的应⽤程序之间的服务请求和响应组成。

传输层传输层建⽴了主机端到端的链接，传输层的作⽤是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务，包括处理差错控制和流量控制等问题。

TCPIP模型及OSI七层参考模型各层的功能和主要协议注：⽹络体系结构是分层的体系结构，学术派标准OSI参考模型有七层，⽽⼯业标准TCP/IP模型有四层。

后者成为了事实上的标准，在介绍时通常分为5层来叙述但应注意TCP/IP模型实际上只有四层。

1、TCP/IP模型（1）物理层物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除，⽽提供具有机械的，电⼦的，功能的和规范的特性，确保原始的数据可在各种物理媒体上传输，为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。

（2）数据链路层主要提供链路控制（同步，异步，⼆进制，HDLC），差错控制（重发机制），流量控制（窗⼝机制）1） MAC：媒体接⼊控制，主要功能是调度，把逻辑信道映射到传输信道，负责根据逻辑信道的瞬时源速率为各个传输信道选择适当的传输格式。

MAC层主要有3类逻辑实体，第⼀类是MAC-b，负责处理⼴播信道数据；第⼆类是MAC-c，负责处理公共信道数据；第三类是MAC-d，负责处理专⽤信道数据。

2）RLC：⽆线链路控制，不仅能载控制⾯的数据，⽽且也承载⽤户⾯的数据。

RLC⼦层有三种⼯作模式，分别是透明模式、⾮确认模式和确认模式，针对不同的业务采⽤不同的模式。

3）BMC：⼴播/组播控制，负责控制多播/组播业务。

4）PDCP：分组数据汇聚协议，负责对IP包的报头进⾏压缩和解压缩，以提⾼空中接⼝⽆线资源的利⽤率。

（3）⽹络层提供阻塞控制，路由选择（静态路由，动态路由）等1）IP：IP协议提供不可靠、⽆连接的传送服务。

IP协议的主要功能有：⽆连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。

IP地址是重要概念2）ARP：地址解析协议。

基本功能就是通过⽬标设备的IP地址，查询⽬标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进⾏。

以太⽹中的数据帧从⼀个主机到达⽹内的另⼀台主机是根据48位的以太⽹地址（硬件地址）来确定接⼝的，⽽不是根据32位的IP地址。

osi模型和tcpip模型区别osi模型和tcp/ip模型是计算机网络中两个重要的参考模型，它们都是为了规范和标准化网络通信而设计的。

虽然这两个模型都有类似的目标，但它们在细节上存在一些区别。

本文将详细介绍osi模型和tcp/ip模型的区别。

1. 结构层次osi模型由国际标准化组织（ISO）在20世纪80年代提出，共分为7个层次，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

每个层次都有不同的功能和任务，它们通过接口相互连接，形成一个完整的通信协议栈。

相比之下，tcp/ip模型是一个更简洁的四层模型，包括网络接口层、网络层、传输层和应用层。

tcp/ip模型将osi的第一层和第二层合并为网络接口层，第三层到第五层合并为应用层，从而减少了层次的复杂性。

2. 协议不同osi模型是一个参考框架，没有规定具体的协议，只是提供了一种分层思想和标准。

不同的网络协议可以在不同的层次上实现，只要满足相应层次的功能即可。

相比之下，tcp/ip模型具有更明确的协议定义。

它定义了一系列的协议，如IP协议、TCP协议、UDP协议等，每个协议在tcp/ip模型的特定层次上工作。

3. 发展历史osi模型是从理论上提出的第一个完整的网络参考模型。

然而，在实际应用中，osi模型并没有得到广泛的采用，主要是因为其层次过于复杂，实现和维护比较困难。

相比之下，tcp/ip模型是在实践中逐渐形成的。

它基于早期的arpnet 和darpanet网络协议，经过多年的发展和完善逐渐成为现代互联网的基础。

4. 应用范围osi模型的设计初衷是为所有类型的计算机网络提供一个统一的标准，可以适用于各种不同的网络环境。

相比之下，tcp/ip模型主要用于互联网通信。

由于tcp/ip协议在互联网上得到广泛应用，tcp/ip模型也成为当前网络通信的事实标准。

5. 接口设计osi模型的每个层次都有接口定义，不同层次之间通过这些接口进行通信。

OSI模型与TCPIP模型的区别与联系是什么在计算机网络领域，OSI模型和TCP/IP模型是两个常用的参考模型，用于描述和理解网络协议的层次结构和功能。

本文将详细介绍OSI模型和TCP/IP模型的区别与联系。

一、OSI模型1. 物理层（Physical Layer）：负责传输比特流，通过物理媒介传输数据。

2. 数据链路层（Data Link Layer）：将比特流分组为数据帧，提供可靠的点对点传输。

3. 网络层（Network Layer）：将数据帧封装为数据包，进行路由选择和转发。

4. 传输层（Transport Layer）：提供端到端的可靠数据传输，进行数据分段和流量控制。

5. 会话层（Session Layer）：建立、管理和终止会话（进程之间的通信）。

6. 表示层（Presentation Layer）：处理数据格式、加密和压缩等操作，提供数据的表示和转换。

7. 应用层（Application Layer）：为用户提供网络服务接口，例如HTTP、SMTP等应用协议。

二、TCP/IP模型1. 网络接口层（Network Interface Layer）：负责提供数据链路层的接口，处理物理层的数据传输。

2. 网际层（Internet Layer）：负责IP地址分配、路由选择以及分片和重组等功能。

3. 传输层（Transport Layer）：提供端到端的可靠数据传输，例如TCP和UDP协议。

4. 应用层（Application Layer）：为用户提供网络服务接口，包括HTTP、FTP、DNS等。

三、区别与联系1. 结构差异：a. OSI模型共有7层，而TCP/IP模型共有4层。

b. OSI模型将传输层以下的层次分为三个部分（网络层-数据链路层-物理层），而TCP/IP模型将网络接口层和物理层整合到一起。

2. 设计差异：a. OSI模型是一种理论模型，提供了简洁的层次结构，但实际应用较少。

OSI参考模型与TCPIP协议族
1、OSI参考模型是由于多种协议并存，于1984年提出的OSI-RM参考模型系统，OSI成为各⼤⼚商⽹络设备可兼容可信赖的设备。

2、OSI参考模型的层次结构分为七层，由低到⾼分别为物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、会话层、表⽰层、应⽤层。

3、OSI划分的原则：
1.⽹络中各节点有相同的层次。

2.不同节点的同等层有相同的节点。

3.同⼀结点内相邻层之间通过接⼝通信。

4.每⼀层使⽤下层提供的服务，并向上层提供服务。

4、TCP/IP与OSI参考模型的⽐较：
与OSI参考模型⼀样，TCP/IP协议也分为不同的层次开发，但TCP/IP有分为4层，分别为应⽤层，传输层，⽹络层，⽹络接⼝层。

两种协议都有相同点，都是分层结构，并且⼯作模式⼀样，都要层与层之间很密切的协作关系。

5、TCP建⽴三次握⼿才可以建⽴连接：
由A向B发出SYN=1,并选择序号seq=x，表明传送第⼀个数据字节是x，
B的TCP收到链接请求⽂段后，同意，则发回确认，ACK=1，确认号为ack=x+1，向A发起请求，应使SYN=1,⾃⼰选择的序号seq=y. A收到此报⽂后向B给出确认，其ACK=1，确认号ack=y+1.A的TCP通知上层应⽤进程，建⽴连接。

OSI参考模型与TCP/IP模型的区别OSI参考模型与TCP/IP模型的共同之处是：他们都采用了层次结构的概念，在传输层定义了相似的功能，但是二者在层次划分与使用的协议上是有很大差别的，也正是这种差别对两个模型的发展产生的两个截然不同的局面，OSI参考模型走向消亡而TCP/IP模型得到了发展，原因何在呢？本文从对OSI参考模型与TCP/IP模型的异同入手，从两者在现在网络领域的使用情况来分析两个模型的前景。

OSI参考模型和TCP/IP参考模型比较OSI参考模型和TCP/IP参考模型之共同点：1) 都是基于独立的协议栈的概念；2) 它们的功能大体相似，在两个模型中，传输层及以上的各层都是为了通信的进程提供点到点、与网络无关的传输服务；3) OSI参考模型与TCP/IP参考模型传输层以上的层都以应用为主导。

OSI参考模型与TCP/IP参考模型的主要差别：1) TCP/IP一开始就考虑到多种异构网的互联问题，并将网际协议IP作为TCP/IP的重要组成部门。

但ISO最初只考虑到使用一种标准的公用数据网将各种不同的系统互联在一起。

2) TCP/IP一开始就对面向连接各无连接并重，而OSI在开始时只强调面向连接服务。

3) TCP/IP有较好的网络管理功能，而OSI到后来才开始这个问题，在这方面两者有所不同。

结论：OSI参考模型与TCP/IP参考模型都不完美，但TCP/IP参考模型发展是因为在ISO制定OSI参考模型过程中总是着眼于一次制定达到完美，所以的制定过程中考虑的方面比较多，但去忽略了IP这一协议的重要性，但当ISO认识到时只好在网络层划出一个子层来完成类似的功能，在无连接服务一开始也不在考虑之列，还有就是网络管理功能的过度复杂等，造成了OSI迟迟没有成熟的产品推出的成因，进而影响了厂商对它的支持，而这时的TCP/IP通过实践得到到不断的完善，也得到了大厂商的支持，所以TCP/IP参考模型得到了发展。

OSI与TCP IP模型一(图)2009-07-16 21:551 OSI参考模型谈到网络不能不谈OSI参考模型，虽然OSI参考模型的实际应用意义不是很大，但其的确对于理解网络协议内部的运作很有帮助，也为我们学习网络协议提供了一个很好的参考。

在现实网络世界里，TCP/IP协议栈获得了更为广泛的应用。

1.1 OSI参考模型的分层结构OSI参考模型（OSI/RM）的全称是开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model，OSI/RM），它是由国际标准化组织（International Standard Organization，ISO）提出的一个网络系统互连模型。

OSI参考模型采用分层结构，如图1-1所示。

图1-1 OSI参考模型在这个OSI七层模型中，每一层都为其上一层提供服务、并为其上一层提供一个访问接口或界面。

不同主机之间的相同层次称为对等层。

如主机A中的表示层和主机B中的表示层互为对等层、主机A中的会话层和主机B中的会话层互为对等层等。

对等层之间互相通信需要遵守一定的规则，如通信的内容、通信的方式，我们将其称为协议（Protocol）。

我们将某个主机上运行的某种协议的集合称为协议栈。

主机正是利用这个协议栈来接收和发送数据的。

OSI参考模型通过将协议栈划分为不同的层次，可以简化问题的分析、处理过程以及网络系统设计的复杂性。

OSI参考模型的提出是为了解决不同厂商、不同结构的网络产品之间互连时遇到的不兼容性问题。

但是该模型的复杂性阻碍了其在计算机网络领域的实际应用。

与此对照，后面我们将要学习的TCP/IP参考模型，获得了非常广泛的应用。

实际上，也是目前因特网X围内运行的唯一一种协议。

1.2 OSI参考模型中各层的作用在OSI参考模型中，从下至上，每一层完成不同的、目标明确的功能。

1、物理层（Physical Layer）物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。

比较OSI参考模型与TCP IP参考模型的异同OSI参考模型和TCP/IP参考模型都是网络通信的标准，它们定义了网络协议的层次结构和各层的功能。

这两个模型在结构、层次和功能上都有一些相似之处，但也存在一些差异。

下面将详细比较这两个模型的异同。

一、相似之处1.分层结构：OSI参考模型和TCP/IP参考模型都采用了分层的结构，将网络协议分为多个层次，以便于理解和实现。

2.面向传输：两个模型都是面向传输的，即在网络通信中，它们都关注于数据的传输，包括数据的封装、传输和解封装。

3.协议规范：两个模型都定义了各层的协议规范，包括数据格式、通信规则和交互流程等。

4.独立性：两个模型都强调各层之间的独立性，以便于升级和替换各层的协议而不影响其他层。

二、差异之处1.层次数量：OSI参考模型有7个层次，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

而TCP/IP参考模型只有4个层次，包括网络接口层、互联网层、传输层和应用层。

2.层次命名：OSI参考模型的层次命名更加规范和统一，各层次的命名具有明确的含义和目的。

而TCP/IP参考模型的层次命名相对较为简单，如网络接口层、互联网层和传输层等。

3.传输协议：OSI参考模型在传输层上只使用一种协议，即传输控制协议（TCP）。

而TCP/IP参考模型在传输层上使用两种协议，即传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。

4.应用协议：OSI参考模型的应用层协议较为丰富，包括文件传输协议（FTP）、电子邮件传输协议（SMTP和POP3）、远程登录协议（Telnet）等。

而TCP/IP参考模型的应用层协议相对较少，主要包括HTTP、FTP和SMTP等。

5.安全性：OSI参考模型强调安全性，在多个层次上都提供了安全机制。

而TCP/IP参考模型在安全性方面相对较弱，主要依赖于应用层的协议实现安全性。

6.灵活性：TCP/IP参考模型比OSI参考模型更加灵活，易于实现和使用。

一、TCP/IP协议与OSI参考模型图1TCP/IP协议与OSI参考模型与OSI参考模型一样，TCP（Transfer Control Protocol）/IP（Internet Protocol）协议（传输控制协议/网际协议）也分为不同的层次开发，每一层负责不同的通信功能。

但是，TCP/IP协议简化了层次设计，只有五层：应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。

从图1可以看出，TCP/IP协议栈与OSI参考模型有清晰的对应关系，覆盖了OSI参考模型的所有层次。

应用层包含了OSI参考模型所有高层协议。

图2所示为TCP/IP协议栈。

图2 TCP/IP协议栈物理层和数据链路层涉及到在通信信道上传输的原始比特流，它实现传输数据所需要的机械、电气、功能性及过程等手段，提供检错、纠错、同步等措施，使之对网络层显现一条无错线路；并且进行流量调控。

网络层检查网络拓扑，以决定传输报文的最佳路由，执行数据转发。

其关键问题是确定数据包从源端到目的端如何选择路由。

网络层的主要协议有IP、ICMP（Internet Control Message Protocol，互联网控制报文协议）、IGMP（Internet Group Management Protocol，互联网组管理协议）、ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）和RARP（Reverse Address Resolution Protocol，反向地址解析协议）等。

传输层的基本功能是为两台主机间的应用程序提供端到端的通信。

传输层从应用层接收数据，并且在必要的时候把它分成较小的单元，传递给网络层，并确保到达对方的各段信息正确无误。

传输层的主要协议有TCP、UDP（User Datagraph Protocol，用户数据报协议）。

应用层负责处理特定的应用程序细节。

应用层显示接收到的信息，把用户的数据发送到低层，为应用软件提供网络接口。