ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型(1)OSI参考模型[1][1]国际标准化组织(ISO)提出的网络体系结构[2][2]模型,称为开放系统互联参考模型[3][3](OSI/RM)通常简称为OSI参考模型。OSI有七层自下而上依次为物理层、数据链路[4][4]层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。低三层统称为通信子网[5][5],完成数据的传输功能;高三层统称为资源子网[6][6],它相当于计算机系统,完成数据的处理等功能。运输层承上启下。OSI层次结构如l-2所示:应用层协议-|||-应 用 层 应用层 APDU-|||-接口 表示层协议-|||-6 表示 层 1 ............ 表示 层 PPDU-|||-接口 T 会话层协议 王-|||-5 会话 层 会 话 层 SPDU-|||-传输层协议-|||-4 传 输 层 传输 层 TPDU-|||-3 网络 层 网 路 网络层 [网 络 层 Packet-|||-子网协议-|||-2 数据链路层 数据链路层 数据链路层 → 数据链路层 Frame-|||-1 物理层 物理层 物理 是 物理层 Bit-|||-主机A 路由器 路由器 主机B-|||-网络层主机一路由器协议-|||-数据链路层主机一路由器协议-|||-物理层主机一路由器协议l-2 OSI参考模型层次结构下面详述OSI参考模型各层的功能:①物理层物理层的任务是负责透明地传送比特流。在设计的时候必须要保证,发送方发送了“1”,接收方收到的就是“1”而不是“0”。这里设计问题主要涉及到了机械、电子和定时接口,以及位于物理层之下的物理传输介质等。②数据链路层数据链路层的主要任务是将网络层传下来的IP数据报组装成帧,数据链路层的功能可以概括为:成帧、差错控制、流量控制和传输管理等。数据链路层让发送方将输入的数据拆开,分装到数据帧中,然后顺序的传送这些数据帧。如果是可靠地服务,则接收方必须发送回一个确认帧确认每一帧都已经正确接收到了。数据链路层往往需要一种流量调节机制,让发送方知道接收方当前时刻有多大的缓存空间,从而避免一个快速的发送方“淹没”一个慢速的接收方。通常情况下,这种流量调节机制和错误处理机制集成在一起。对于广播式网络,数据链路层还专门设立了一个特殊子层(介质访问控制子层),用来控制对于共享信道的访问。③网络层网络层的主要功能是完成网络中不同主机之间的数据传输。网络层之间交换的数据单元一般用报文(packet)来表示。网络层的关键问题是对分组进行路由选择,并实现流量控制、拥塞控制、差错控制和网际互联等功能。④传输层传输层也叫运输层,传输单位是报文段(TCP)或用户数据报(UDP),传输层的任务是负责向两个主机中进程之间的通信提供服务,功能是为端到端连接提供可靠的传输服务;为端到端连接提供流量控制、差错控制、服务质量、数据传输管理等服务。使用传输层的服务,高层用户就可以直接进行端到端的数据传输,从而忽略通信子网的存在。通过传输层的屏蔽,高层用户看不到子网的交替和变化。由于一个主机可同时运行多个进程,因此传输层具有复用和分用的功能。复用就是多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务,分用则是运输层把收到的信息分别交付给上面应用层中相应的进程。⑤会话层会话层负责管理主机间的会话进程,包括建立、管理以及终止进程间的会话。会话层利用传输层提供的端到端的服务,向表示层提供它的增值服务。这种服务主要是向表示层实体或用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据,这就是会话,也称为建立同步(SYN)。⑥表示层在表示层下面的各层中,它们最关注的是如何传递数据位,而表示层关注的是所传递的信息的语法和语义。表示层主要用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。不同的计算机可能使用不同的数据表示法,为了让这些计算机能够进行通信,它们所交换的数据结构必须是一种抽象的方式来定义。同时,表示层还应该定义一种标准的编码方法,用来表示网络线路上所传递的数据。表示层管理这些抽象的数据结构,并允许定义和交换更高层的数据结构。⑦应用层应用层包含了各种各样的协议,这些协议往往直接针对用户的需要。一个广泛应用的协议是HTTP,它是万维网WWW的基础。还有一些其他应用协议用于文件传输(FTP)、电子邮件(SMTP)等。(2)TCP/IP模型OSI的七层协议体系结构概念清楚、理论完整,但它既复杂又不实用。现在得到广泛应用的是TCP/IP四层模型。TCP/IP模型从低到高依次为:网络接口层、网际层、传输层和应用层。TCP/IP的层次结构及各层的主要协议如1-3所示:应用层协议-|||-应 用 层 应用层 APDU-|||-接口 表示层协议-|||-6 表示 层 1 ............ 表示 层 PPDU-|||-接口 T 会话层协议 王-|||-5 会话 层 会 话 层 SPDU-|||-传输层协议-|||-4 传 输 层 传输 层 TPDU-|||-3 网络 层 网 路 网络层 [网 络 层 Packet-|||-子网协议-|||-2 数据链路层 数据链路层 数据链路层 → 数据链路层 Frame-|||-1 物理层 物理层 物理 是 物理层 Bit-|||-主机A 路由器 路由器 主机B-|||-网络层主机一路由器协议-|||-数据链路层主机一路由器协议-|||-物理层主机一路由器协议1-3 TCP/IP模型的层次结构及各层的主要协议①网络接口层网络接口层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上,TCP/IP本身并未定义该层的协议,而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议,然后与TCP/IP的网络接口层进行连接。②网际层网际层对应于OSI参考模型的网络层,主要决主机到主机的通信问题。在发送数据时,网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装层分组或包进行传送。该层有三个主要协议:网际协议(IP)、互联网组管理协议(IGMP)和互联网控制报文协议(ICMP)。③传输层传输层对应于OSI参考模型的传输层,为应用层实体提供端到端的通信功能,保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议:传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。TCP协议提供的是一种可靠的、面向连接的数据传输服务;而UDP协议提供的则是不可靠的、无连接的数据传输服务。④应用层应用层对应于OSI参考模型的高层,为用户提供所需要的各种服务,例如:FTP、Telnet、DNS、SMTP等。(3)TCP/IP模型与OSI参考模型的比较①相同点A. 两者都以协议栈的概念为基础,并且协议栈中的协议彼此相互独立。 B. 。两个模型中各个层的功能也大体相似。 C. 。在这两个模型中,传输层之上的各层也都是传输服务的用户,并且是面向应用的用户。 D. ②不同点 E. OSI和TCP/IP之间的差别很大,主要表现在以下几点: F. OSI参考模型的最大贡献就是精确地定义了三个主要概念:服务、协议和接口,这与现代的面向对象程序设计思想非常吻合。而TCP/IP模型对这三个概念却没有明确区分,不符合软件工程的思想。