计算机网络7层协议

计算机网络体系

计算机网络体系结构是指计算机网络层次结构模型，它是各层协议和层次之间的端口集合。在计算机网络中实现通信必须依靠网络通信协议。

OSI七层参考模型：目前广泛采用的是国际标准化组织ISO提出的开放系统互联OSI参考模型，习惯称为ISO/OSI参考模型。但仅是参考模型，并未被广泛商用。

TCP/IP四层网络通信协议：由于在OSI开始使用前，TCP/IP已经被广泛使用了，且OSI实现比TCP/IP复杂很多，所以从市场角度，最终OSI没有被广泛的应用。目前Internet上使用的是TCP/IP四层网络结构。

2、OSI七层参考模型

OSI七层参考模型，从最下层往最上层分为七层，具体如下。最下层靠近物理介质，最上层靠近用户使用。

（1）物理层

信息传递的物理传输媒体，如双绞线、同轴电缆、光纤等。

本层主要任务是为上层提供一个物理的连接，实现透明的比特流传输。

这一层数据单位是比特。

任务：透明的传输比特流

功能：为数据端设备提供传送数据的通路

实现的硬件：集线器  中继器

（2）数据链路层

本层负责在两个相邻结点间的链路上实现无差错数据帧传输。

每一帧都包含一定的数据和必要的控制信息，接收方校验数据出错时要通知发送方重发。直到这一帧无差错的到达接收结点。

这一层的数据单位是帧。

任务：将网络层传下来的数据报组装成帧

功能：链路连接的建立、拆除和分离；帧定界和帧同步；差错检测

实现的硬件：交换机、网桥

（3）网络层

本层负责在两个计算机之间如果需要经过许多结点和链路，甚至多个通信子网传递数据时，为要传输的分组选择一条合适的路径，使分组能够正确无误的按照给定的目的地址找到目的主机。

这一层的数据单位是包，也叫分组。

任务：将传输层报文段封装成分组（数据包）；选择路由，将分组交付目的主机

功能：为传输层提供服务；组包拆包；路由选择；拥塞控制

实现的硬件：路由器

协议：ICMP ARP RAPP IP IGMP

（4）传输层

传输层负责通过通信子网的特性，最佳利用网络资源，并以可靠经济的方式为两个端系统的会话层间建立一条连接通道，以透明传输报文。

传输层向会话层提供一个可靠的端到端服务，使会话层无需知道传输层之下的数据通信细节。传输层以上的各层都无需考虑信息传输的问题。

这一层的数据单位是段。

任务：负责主机中两个进程的通信

功能：为端到端连接提供可靠传输服务；流量控制、差错控制、服务质量管理

协议：TCP(报文段)  UDP(数据报)

（5）会话层

会话层不参与具体传输，它提供包括访问验证、会话管理在内的建立和维护应用之间的通信机制。

这一层及以上层的数据单位都是报文。

任务：实现不同主机（节点）间的会话（包括但不限于面向用户连接的建立、维护和释放、管理和控制，保证可靠传输）

（6）表示层

表示层主要解决用户信息的语法表示问题，将要交换的数据从适合某一用户的抽象语法转换成适合OSI内部表示使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据压缩、解压缩、加密、解密等工作都由表示层负责。

任务：在两个数据表示结构不同的通信系统间，处理信息的表示方式

功能：数据格式转换；数据加密和解密；数据压缩和解压

（7）应用层

应用层是OSI参考模型的最高层。应用层确定进程间通信性质以满足用户需求，并提供网络和用户软件间的接口。

任务：提供用户与系统网络的界面（接口）

功能：文件传输；访问和管理；电子邮件服务

协议：FTP  SMTP POP3(IMAP) HTTP(S)

3、TCP/IP四层网络通信协议集

TCP/IP，即传输控制协议/网际协议，由两个主要协议TCP、IP得名。是目前Internet上所有网络和主机之间进行交流时所使用的共同语言，是Internet上使用的一组完整的标准网络连接协议。通常所说的TCP/IP包含大量的协议和应用，且由多个独立定义的协议组合在一起，因此称为TCP/IP协议集。TCP/IP共有四个层次，具体如下。

（1）网络接口层

对标OSI的第一层和第二层。

（2）网络层

对标OSI的第三层。

（3）传输层

对标OSI的第四层。

（4）应用层

对标OSI的第五层、六层、七层。

四层协议和五层协议对比图