计算机网络分层模型（OSI和TCP/IP）

计算机网络分层模型（OSI和TCP/IP）

前言

网络中传输数据时需要定义并遵循一些标准，以太网是根据IEEE 802.3标准来管理和控制数据帧的。了解IEEE802.3标准是充分理解以太网中链路层通信的基础。

• 网络通信协议
  
  20世纪60年代以来，计算机网络得到了飞速发展。各大厂商和标准组织为了在数据通信网络领域占据主导地位，纷纷推出了各自的网络架构体系和标准。

如IBM公司的SNA协议，Novell公司的IPX/SPX协议，以及广泛流行的OSI参考模型和TCP/IP协议。

同时，各大厂商根据这些协议生产出了不同的硬件和软件。标准组织和厂商的共同努力促进了网络技术的快速发展和网络设备种类的迅速增长。网络通信中，“协议”和“标准”这两个词汇常常可以混用。同时，协议或标准本身又常常具有层次的特点。

一般地，关注于逻辑数据关系的协议通常被称为上层协议，而关注于物理数据流的协议通常被称为低层协议。IEEE 802就是一套用来管理物理数据流在局域网中传输的标准，包括在局域网中传输物理数据的802.3以太网标准。还有一些用来管理物理数据流在使用串行介质的广域网中传输的标准。

如：
1、帧中继FR（Frame Relay）
2、高级数据链路控制HDLC（High-Level Data Link Control）
3、异步传输模式ATM（Asynchronous Transfer Mode）

不同的协议栈用于定义和管理不同网络的数据转发规则。

• 分层模型- OSI
  
  国际标准化组织ISO于1984年提出了OSI RM（Open System Interconnection Reference Model，开放系统互连参考模型）。OSI 参考模型很快成为了计算机网络通信的基础模型。

  OSI参考模型具有以下优点：

  1、简化了相关的网络操作；
  2、提供了不同厂商之间的兼容性；
  3、促进了标准化工作；
  4、结构上进行了分层；
  5、易于学习和操作。

  OSI参考模型各个层次的基本功能如下：

  1、物理层: 在设备之间传输比特流，规定了电平、速度和电缆针脚。

  2、数据链路层：将比特组合成字节，再将字节组合成帧，使用链路层地址（以太网使用MAC地址）来访问介质，并进行差错检测。

  3、网络层：提供逻辑地址，供路由器确定路径。

  4、传输层：提供面向连接或非面向连接的数据传递以及进行重传前的差错检测。

  5、会话层：负责建立、管理和终止表示层实体之间的通信会话（打印机等设备）。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。

  6、表示层：提供各种用于应用层数据的编码和转换功能（加密解密），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。

  7、应用层：OSI参考模型中最靠近用户的一层，为应用程序提供网络服务。

• 分层模型– TCP/IP
  
  1、TCP/IP模型同样采用了分层结构，层与层相对独立但是相互之间也具备非常密切的协作关系。

  2、TCP/IP模型将网络分为四层。TCP/IP模型不关注底层物理介质，主要关注终端之间的逻辑数据流转发。

  3、TCP/IP模型的核心是网络层和传输层：网络层解决网络之间的逻辑转发问题，传输层保证源端到目的端之间的可靠传输。最上层的应用层通过各种协议向终端用户提供业务应用。

小结：

在现网中我们一般采用TCP/IP协议来定义网络

因为OSI七成模型过于将每一层的实现功能和价值抽离出来，虽然很细，但不适用；

OSI七层模型只停留在理论中，实际实现的过程发现，TCP/IP模型更适合实践；

对于网络来说，我们一般只关注传输层以下的网络结构层次，这是网络工程师应该必须了解的内容，对于上三层来说，这是软件工程师应该关注的内容，所以需要精简结构，重点突出！

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