OSI 7层网络模型和TCP/IP 4层网络模型

一、ISO 7层模型

1、物理层(Physical Layer

OSI模型的最低层或第一层,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,为上层协议提供了一个传输数据的物理媒体

在这一层,协议数据单元为比特(bit

属于物理层定义的典型规范代表包括:RS-232RS-449RS-485USB2.0IEEE-1394xDSLX.21V.35RJ-45等。

在物理层的互联设备包括:集线器(Hub)、中继器(Repeater等。

2、数据链路层(Datalink Layer

OSI模型的第二层,它控制网络层与物理层之间的通信,其主要功能是在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括:物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。

在这一层,协议数据单元为帧(frame

数据链路层协议的代表包括:LLCSDLCHDLCMACPPPSTP、帧中继、CSMA/CDCSMA/CA等。

在数据链路层的互联设备包括:网桥(Bridge)、交换机(Switch等。

逻辑链路控制LLCLogical Link Control)协议

同步数据链路控制SDLCSynchronous Data Link Control)协议

高级数据链路控制HDLCHigh-Level Data Link Control)协议

多路访问控制MACMultiple Access Control)协议

点对点协议PPPPoint to Point Protocol

生成树协议STPSpanning Tree Protocol

带冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CDCarrier Sense Multiple Access with Collision Detection

带冲突避免的载波侦听多路访问CSMA/CACarrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance

3、网络层(Network Layer

OSI模型的第三层,其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址,并决定如何将数据从发送方路由到接收方。该层的作用包括:对子网间的数据包进行路由选择,实现拥塞控制、网际互连等功能

在这一层,协议数据单元为数据包(packet

网络层协议的代表包括:IPARPIPXDDPRIPOSPFRARPICMPIGMPNetBEUI等。

在网络层的互联设备包括:路由器(Router等。

互联网协议IPInternet Protocol

地址解析协议ARPAddress Resolution Protocol

互联网分组交换协议IPXInternetwork Packet Exchange Protocol

数据报传输协议DDPDatagram Delivery Protocol

路由信息协议RIPRouting Information Protocol

开放最短路由优先协议OSPFOpen Shortest Path First

反向地址转换协议RARPReverse Address Resolution Protocol

互联网控制报文协议ICMPInternet Control Message Protocol

互联网组管理协议IGMPInternet Group Management Protocol

NetBEUINetBIOS Extended User InternetNetBIOS用户扩展接口协议)

X25(一种分组交换网协议)

Ethernet(以太网协议)

NWLink--IPX/SPX传输协议的微软实现

4、传输层(Transport Layer

OSI模型中最重要的一层,是第一个端到端,即主机到主机的层次。其主要功能是负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。此外,传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。

在这一层,协议数据单元为数据段(segment

传输层协议的代表包括:TCPUDPSPX等。

传输控制协议TCPTransmission Control Protocol

用户数据报协议UDPUser Datagram Protocol

序列分组交换协议SPXSequenced Packet Exchange Protocol

名字绑定协议NBPName Binding Protocol

ATPAppleTalk事务协议)--Apple公司的网络协议族,用于管理会话

5、会话层(Session Layer

OSI模型的第五层,管理主机之间的会话进程,即负责建立、管理、终止进程之间的会话。其主要功能是建立通信链接,保持会话过程通信链接的畅通,利用在数据中插入校验点来同步两个结点之间的对话,决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。

6、表示层(Presentation Layer

OSI模型的第六层,应用程序和网络之间的翻译官,负责对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的解密和加密、压缩、格式转换等。

7、应用层(Application Layer

OSI模型的第七层,负责为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。术语“应用层”并不是指运行在网络上的某个特别应用程序,应用层提供的服务包括文件传输、文件管理以及电子邮件的信息处理。

应用层协议的代表包括:FTPTelnetSMTPTFTPHTTPPOP3NNTPIMAP4HTTPSSNMPDNSSMBBOOTPNFSNCP

在应用层的互联设备包括:网关(Gateway等。

文件传输协议FTPFile Transfer Protocol),端口号为21

远程终端协议TelnetRemote Terminal Protocol),端口号为23

简单邮件传输协议SMTPSimple Mail Transfer Protocol),端口号为25

简单文件传输协议TFTPTrivial File Transfer Protocol),端口号为69

超文本传输协议HTTPHypertext Transfer Protocol),端口号为80

邮局协议POP3Post Office Protocol),端口号为110

网络新闻传输协议NNTPNetwork News Transport Protocol),端口号为119

互联网邮件访问协议IMAP4Internet Mail Access Protocol),端口号为143

安全套接层超文本传输协议HTTPSHypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer),端口号为443

简单网络管理协议SNMPSimple Network Management Protocol

域名服务协议DNSDomain Name Service

服务器消息块协议SMBServer Message Block Protocol

自举协议BOOTPBootstrap Protocol

网络文件系统NFSNetwork File System

网络核心协议NCPNetWare Core Protocol

X500(一种目录服务系统协议)

AFPAppleTalk文件协议)--Apple公司的网络协议族,用于交换文件

二、TCP/IP 4层模型 

TCP/IP分层模型(TCP/IP Layening Model)被称作因特网分层模型(Internet Layering Model)、因特网参考模型(Internet Reference Model)。 ISO制定的OSI参考模型的过于庞大、复杂招致了许多批评。与此对照,由技术人员自己开发的TCP/IP协议栈获得了更为广泛的应用。如图2-1所示,是TCP/IP参考模型和OSI参考模型的对比示意图。

OSI 7层网络模型和TCP/IP 4层网络模型_第1张图片
TCP/IP四层参考模型 

  TCP/IP协议被组织成四个概念层,其中有三层对应于ISO参考模型中的相应层。ICP/IP协议族并不包含物理层和数据链路层,因此它不能独立完成整个计算机网络系统的功能,必须与许多其他的协议协同工作。

  TCP/IP分层模型的四个协议层分别完成以下的功能:

  第一层:网络接口层

  包括用于协作IP数据在已有网络介质上传输的协议。实际上TCP/IP标准并不定义与ISO数据链路层和物理层相对应的功能。相反,它定义像地址解析协议(Address Resolution Protocol,ARP)这样的协议,提供TCP/IP协议的数据结构和实际物理硬件之间的接口。

  第二层:网间层

  对应于OSI七层参考模型的网络层。本层包含IP协议、RIP协议(Routing Information Protocol,路由信息协议),负责数据的包装、寻址和路由。同时还包含网间控制报文协议(Internet Control Message Protocol,ICMP)用来提供网络诊断信息。

  第三层:传输层

  对应于OSI七层参考模型的传输层,它提供两种端到端的通信服务。其中TCP协议(Transmission Control Protocol)提供可靠的数据流运输服务,UDP协议(Use Datagram Protocol)提供不可靠的用户数据报服务。

  第四层:应用层

  对应于OSI七层参考模型的应用层和表达层。因特网的应用层协议包括Finger、Whois、FTP(文件传输协议)、Gopher、HTTP(超文本传输协议)、Telent(远程终端协议)、SMTP(简单邮件传送协议)、IRC(因特网中继会话)、NNTP(网络新闻传输协议)等。


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