[网络通信原理]——OSI模型与TCP/IP模型

前言

在计算机网络领域中，OSI7层模型和TCP/IP模型是两个重要的概念。本文将对这两个模型进行介绍和比较，让大家了解它们的区别和联系。

一、OSI模型

1、OSI模型是什么？

OSI(Open System Interconnection)参考模型是国际标准化组织(ISO)制定的一个用于在计算机网络中通信的标准模型。此模型定义了一个7层的抽象概念，每一层都有特定的作用和任务。

OSI模型是一种网络标准。

2、OSI七层模型

OSI七层的功能简介如下：

层名称	功能	作用区间
应用层	为用户提供服务功能	系统内部实现
表示层	数据的表示、安全、压缩、加密等	系统内部实现
会话层	建立、维护、终止会话	系统内部实现
传输层	定义数据的传输方式	设备之间
网络层	定义逻辑地址	设备之间
数据链路层	定义物理地址	设备之间
物理层	建立、维护、中断物理连接	设备之间

记忆技巧：物、数、网、传、会、表、应

OSI七层的功能讲解：

• 应用层：用户应用程序的接口层。
  常见的协议有HTTP协议、FTP协议、SMTP协议、Telnet协议等。
• 表示层：数据的表示、加密和压缩，确保数据的独立于机器的表示和传输。
  常见的协议有ASCII码、EBCDIC码、DES算法等。
• 会话层：管理和建立会话连接，控制不同用户之间的交流。
  常见的协议有NetBIOS等。
• 传输层：提供端到端的数据传输。
  常见的协议有TCP协议、UDP协议。
• 网络层：控制数据的传输，提供路由和流量控制。
  常见的协议有IP协议、ICMP、OSPF、RIP协议等。
• 数据链路层：负责物理地址的寻址（也称 MAC 地址）和差错检测等功能。
  常见的协议有以太网协议、帧中继协议和PPP（Point-to-Point Protocol）等。
• 物理层：负责比特流的传输，不涉及协议。

每一层只与上下相邻的层进行交互，保证了数据传输的可靠和分层处理。OSI7层模型是一个通用的标准概念模型，但实际上并不广泛使用。

二、TCP/IP模型

TCP/IP 协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议）是一组用于实现互联网数据通信时最常用的网络协议的集合。

网络协议：是计算机网络中为进行数据交换而建立的规则、标准或约定。

通信三要素

• IP地址:用于标记一个网络节点的互联网地址。
• 子网掩码:用于区分IP地址的网络位和主机位。
• IP路由（默认网关）:从一个网络通向另一个网络的关口。

TCP/IP是互联网使用的标准协议，也是一个分层的协议族。它起源于美国国防部的ARPA网络，被称为“因特网”协议，即Internet Protocol (IP)。TCP/IP模型定义了一个5层的协议体系。
以下是TCP/IP模型的每一层：

• 应用层：提供应用程序之间的通信，如邮件、文件传输、Telnet等。
• 传输层：建立端到端的连接，确保可靠的数据传输，如TCP和UDP。
• 网络层：用于定义网络间通信协议，包括了IP协议，它能够实现从源主机到目标主机的数据传输。
• 数据链路层：负责计算机通信的物理和数据链路，使用ARP和RARP协议。
• 物理层：负责将数字信号转换为模拟信号，实现数据的物理传输。
  TCP/IP模型的应用层包括OSI7层模型中的应用层、表示层和会话层。传输层、网络层和数据链路层与OSI7层模型中的对应层类似。物理层没有被纳入TCP/IP模型中，因为它在这里是隐式的。

三、OSI七层模型与TCP/IP模型的区别

虽然两个模型都是用于网络通信的分层模型，但它们之间有很多不同点。

• 层数不同：OSI7层模型有7层，TCP/IP模型只有5层。
• 易用性不同：OSI7层模型被认为是复杂和过度的，实际上并不广泛使 用；TCP/IP模型较为简单，广泛应用于实际的网络通信中。
• 概念不同：OSI7层模型中关注数据的处理过程，TCP/IP模型主要关注数据的传输过程。
• 实际应用不同：OSI7层模型并未广泛使用，TCP/IP模型是互联网使用的标准协议。
• 细节不同：OSI7层模型更关注数据处理的具体细节，TCP/IP模型则更注重数据的传输流程。

总结

本文介绍了OSI7层模型和TCP/IP模型的基本概念和区别。无论哪种模型，都是网络通信中重要的参考，大家可根据需求选择使用。