第1章 计算机网络分类、性能指标、OSI、TCPIP模型、五层体系结构

OSI七层模型和TCPIP模型及对应协议（详解）1.OSI七层模型OSI（Open Systems Interconnection）七层模型是国际标准化组织（ISO）制定的一种网络体系结构模型，将计算机网络的功能划分为七个层次，每个层次负责不同的任务。

这些层次从底层到顶层分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

-物理层：负责传输比特流，即原始的0和1的比特流。

-数据链路层：将物理层传输的数据流划分为数据帧，并在物理传输媒介上发送和接收数据帧。

-网络层：负责通过不同网络节点进行数据的路由和转发，实现数据包的传输。

-传输层：负责端到端的通信连接，在传输过程中确保数据的可靠传输和错误控制。

-会话层：负责建立、管理和终止应用程序之间的通信会话。

-表示层：负责数据的格式化和解码、加密和解密，确保接收方能够正确理解发送方的数据。

-应用层：提供用户与网络的接口，支持各种应用程序的网络访问和通信。

2.TCP/IP模型TCP/IP模型是一种通信协议体系结构，目前是互联网的基础协议。

TCP/IP模型由四个层次构成，分别为网络接口层、互联网层、传输层和应用层。

-网络接口层：负责将数据帧从物理层传输到网络层，并对数据进行分割和重组。

-互联网层：负责将数据包从源主机传输到目的主机，包括IP协议、ARP协议和ICMP协议等。

-传输层：负责数据的可靠传输和错误控制，包括TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）等。

-应用层：提供用户与网络的接口，支持各种应用程序的网络访问和通信，包括HTTP、FTP、SMTP等协议。

3.OSI七层模型和TCP/IP模型的对应关系及协议：-OSI的物理层对应TCP/IP的网络接口层，协议包括以太网、Wi-Fi 等。

-OSI的数据链路层对应TCP/IP的网络接口层，协议包括以太网、Wi-Fi等。

-OSI的网络层对应TCP/IP的互联网层，协议包括IP、ARP、ICMP等。

TCPIP模型及OSI七层参考模型各层的功能和主要协议TCP/IP模型和OSI七层参考模型是两种不同的网络协议体系架构，用于描述和管理计算机网络中传输数据的过程。

虽然它们是两个独立的模型，但是它们之间存在着很多相似之处。

下面详细介绍TCP/IP模型和OSI七层参考模型各层的功能和主要协议。

一、TCP/IP模型TCP/IP模型是互联网常用的网络协议体系架构，由四个层次构成，即网络接口层、网际层、传输层和应用层。

1.网络接口层：网络接口层是通过物理连接和电流，将数据变成二进制电信号以便于在网络中传输。

它负责将数据包转换成比特流传输，是数据在局域网中的传输介质，主要包含物理层和数据链路层。

物理层：负责物理传输介质的传输细节，如光纤、电缆等。

数据链路层：负责数据在物理网络中的传输，通过帧传输保证数据的准确性，如以太网、WiFi等。

主要协议：Ethernet、PPP、ARP等。

2.网际层：网际层是在网络中定位和标识主机的过程，它负责通过IP地址将数据传输到目标主机。

网际层是TCP/IP模型中最重要的层，提供传送和路由数据包的功能。

主要协议：IP、ICMP、ARP、RARP等。

3.传输层：传输层主要是为应用层提供可靠的数据传输，负责数据的分段、传输和排序，确保数据的有序、可靠和无差错。

主要协议：TCP、UDP。

4.应用层：应用层是TCP/IP模型最上层的层次，主要是用户和网络应用之间的接口层。

应用层的协议提供了网络应用之间的通信。

主要协议：HTTP、FTP、SMTP、DNS等。

二、OSI七层参考模型OSI（Open System Interconnection）七层参考模型是国际标准化组织（ISO）提出的通信协议模型，它将数据传输过程分成了七个不同层次，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。

1.物理层：物理层是物理媒介上数据的传输和传输的电流、光信号转换的功能部分，负责传输原始的比特流。

⽹络知识梳理--OSI七层⽹络与TCPIP五层⽹络架构及⼆层三层⽹络作为⼀个合格的运维⼈员，⼀定要熟悉掌握OSI七层⽹络和TCP/IP五层⽹络结构知识。

废话不多说！下⾯就逐⼀展开对这两个⽹络架构知识的说明：⼀、OSI七层⽹络协议OSI是Open System Interconnect的缩写，意为开放式系统互联。

OSI参考模型各个层次的划分遵循下列原则：1）根据不同层次的抽象分层2）每层应当有⼀个定义明确的功能3）每层功能的选择应该有助于制定⽹络协议的国际标准。

4)各层边界的选择应尽量节省跨过接⼝的通信量。

5)层数应⾜够多，以避免不同的功能混杂在同⼀层中，但也不能太多，否则体系结构会过于庞⼤6)同⼀层中的各⽹络节点都有相同的层次结构，具有同样的功能。

7)同⼀节点内相邻层之间通过接⼝(可以是逻辑接⼝)进⾏通信。

8)七层结构中的每⼀层使⽤下⼀层提供的服务，并且向其上层提供服务。

9)不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。

根据以上标准，OSI参考模型分为(从上到下):物理层->数据链路层->⽹络层->传输层->会话层->表⽰层->应⽤层。

1)物理层涉及在信道上传输的原始⽐特流。

2)数据链路层的主要任务是加强物理层传输原始⽐特流的功能，使之对应的⽹络层显现为⼀条⽆错线路。

发送包把输⼊数据封装在数据帧，按顺序传送出去并处理接收⽅回送的确认帧。

3)⽹络层关系到⼦⽹的运⾏控制，其中⼀个关键问题是确认从源端到⽬的端如何选择路由。

4)传输层的基本功能是从会话层接收数据⽽且把其分成较⼩的单元传递给⽹络层。

5)会话层允许不同机器上的⽤户建⽴会话关系。

6)表⽰层⽤来完成某些特定的功能。

7)应⽤层包含着⼤量⼈们普遍需要的协议。

各层功能见下表：七层模型的每⼀层都具有清晰的特征。

基本来说:1)第七⾄第四层(应⽤层->表⽰层->会话层->传输层)处理数据源和数据⽬的地之间的端到端通信，2)第三⾄第⼀层（⽹络层->数据链路层->物理层）处理⽹络设备间的通信。

《计算机⽹络（第7版）谢希仁著》第⼀章概述要点及习题总结1. ⽹络分类：电信⽹络、有线电视⽹络、计算机⽹络、移动互联⽹2. 互联⽹的两个重要基本特点：连通性和共享性3. ⽹络由若⼲节点和连接这些节点的链路组成4. ⽹络之间可以通过路由器互连起来，这就构成了⼀个覆盖范围更⼤的计算机⽹络。

这样的⽹络称为互连⽹，习惯上，与⽹络相连的计算机称为主机5. 互联⽹的基础结构发展过程（三个阶段）： 第⼀阶段：1969年美国国防部创建第⼀个分组交换⽹ARPARNET。

1983年TCP/IP协议栈成为ARPANET上的标准协议，使得异构⽹络互联，因此⼈们把1983年作为互联⽹的诞⽣时间 第⼆阶段：1985年美国国家科学基⾦会NSF围绕六个⼤型计算机中⼼建设计算机⽹络，分成了三级⽹络：主⼲⽹，区域⽹，校园⽹（企业⽹） 第三阶段：1993年，Albert Gore（时任美国副总统）提出NII（“国家信息基础设施”）计划，旨在以因特⽹为雏形，建⽴“信息⾼速公路”，⾄此，由美国政府资助的NSFNET逐渐被若⼲个商⽤的互联⽹主⼲⽹替代，政府机构不再负责互联⽹的运营和管理，逐渐由互联⽹服务提供商（ISP）接⼿，ISP是进⾏商业活动的公司，ISP向互联⽹管理机构申请很多IP地址，同时拥有通信线路，任何机构和个⼈只要向某个ISP交纳规定的费⽤，就可以通过ISP接⼊互联⽹ 6.互联⽹和互连⽹ 互连⽹：通⽤名词，泛指由多个计算机⽹络互连⽽成的计算机⽹络 互联⽹：专⽤名词，它指当前全球最⼤的、最开放的、由众多⽹络相互连接⽽成的特定互连⽹，它采⽤TCP/IP协议栈作为通信的规则，且其前⾝是美国的ARPANET 7.万维⽹ 互联⽹的迅猛发展始于20世纪90年代，由欧洲原⼦核研究组织CER开发的万维⽹WWW（World Wide Web）被⼴泛应⽤在互联⽹上 8.互联⽹的标准化 1992 年由于互联⽹不再归美国政府管辖，因此成⽴了⼀个国际性组织叫做互联⽹协会 (Internet Society，简称为 ISOC) [W-ISOC]，以便对互联⽹进⾏全⾯管理以及在世界范围内促进其发展和使⽤。