OSI七層模型與TCP/IP模型相關知識點

1.協議模型

(1)定義

網絡設備的各種功能是通過運行各種相應的協議而實現的。因此,與功能分層模型相對應的是協議分層模型:

屬於同一層面的不同協議,其功能作用是相似的或者相近的;屬於不同層面的協議,其功能作用具有明顯的差異。

(2)主要的好處

(1)更易於標準化:


每一層都聚焦於自己所在層面的主要功能,不至於使問題發散,這樣就更容易制定出相應的協議或者標準。


(2)降低關聯性:


某一層協議的增加、減少、更新或者變化,不至於影響到其他層面協議的工作;各層協議可以相對獨立的自由發展。


(3)更易於學習和理解:


對於學習和研究網絡的人員,分層模型可以使得整個網絡的工作機制以及衆多網絡協議之間的關係更加清晰,易於學習和理解。


2.OSI七層模型

(1)OSI模型

層次位置 參考模型各層 作用 傳輸單元
物理層

提供建立、維護和拆除物理鏈路所需的機械、電氣、功能和規程的特性;提供有關在傳輸介質上傳輸非結構的位流及物理鏈路故障檢測指示。在這一層,數據還沒有被組織,僅作爲原始的位流或電氣電壓處理,單位是比特。

比特(bit)
數據鏈路層

負責在兩個相鄰結點間的線路上,無差錯地傳送以幀爲單位的數據,並進行流量控制。每一幀包括一定數量的數據和一些必要的控制信息。與物理層相似,數據鏈路層要負責建立、維持和釋放數據鏈路的連接。在傳送數據時,如果接收點檢測到所傳數據中有差錯,就要通知發方重發這一幀。

網絡層

爲傳輸層實體提供端到端的交換網絡數據傳送功能,使得傳輸層擺脫路由選擇、交換方式、擁擠控制等網絡傳輸 細節;可以爲傳輸層實體建立、維持和拆除一條或多條通信路徑;對網絡傳輸中發生的不可恢復的差錯予以報告。

網絡層將數據鏈路層提供的幀組成數據包,包中封裝有網絡層包頭,其中含有邏輯地址信息——源站點和目的站點地址的網絡地址。

分組(包)
傳輸層

爲會話層實體提供透明、可靠的數據傳輸服務,保證端到端的數據完整性;選擇網絡層的最適宜的服務;提供建立、維護和拆除傳輸連接功能。傳輸層根據通信子網的特性,最佳的利用網絡資源,爲兩個端系統的會話層之間提供建立、維護和取消傳輸連接的功能,並以可靠和經濟的方式傳輸數據。在這一層,信息的傳送單位是報文。

報文
會話層

爲彼此合作的表示層實體提供建立、維護和結束會話連接的功能;完成通信進程的邏輯名字與物理名字間的對應;提供會話管理服務。

 
表示層

 爲應用層進程提供能解釋所交換信息含義的一組服務,即將欲交換的數據從適合於某一用戶的抽象語法,轉換爲適合於OSI系統內部使用的傳送語法,提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮,解壓縮,加密和解密等工作都由表示層負責。

 
應用層 提供OSI用戶服務,即確定進程之間通信的性質,以滿足用戶需要以及提供網絡與用戶應用軟件之間的接口服務。  

(2)OSI模型中的各層功能的進一步補充解釋

(1)物理層:

完成邏輯上的「0」和」1「向適合於傳輸介質承載的物理信號(光 / 電信號)的轉換;實現物理信號的發送,接收,以及在介質上的傳輸過程。【在物理媒體上傳輸原始的數據比特流。】

(2)數據鏈路層:

在通過物理鏈路相連接的相鄰節點之間,建立邏輯意義上的數據鏈路,在數據鏈路上實現數據的點到點或者點到多點方式的之間通信。【將數據分成一個個數據幀,以數據幀爲單位傳輸。有應有答,遇錯重發。】

(3)網絡層:

根據數據中包含的網絡層地址信息,實現數據從任何一個節點到任何另外一個節點的整個傳輸過程。

【將數據分成一定長度的分組,將分組穿過通信子網,從信源選擇路徑後傳到信宿。】

(4)傳輸層:

建立、維護和取消一次端到端的數據傳輸過程,控制傳輸節奏的快慢,調整數據的排序等等。

【提供不具體網絡的高效、經濟、透明的端到端數據傳輸服務。】

(5)會話層:

在通信雙方之間建立,管理和終止會話。

【進程間的對話也稱爲會話,會話層管理不同主機上各進程間的對話。】

(6)表示層:

進行數據格式的轉換,以確保一個系統生成的應用層數據能夠被另一個系統的應用層所識別和理解。

【爲應用層進程提供格式化的表示和轉換數據服務。】

(7)應用層:

向用戶應用軟件提供豐富的系統應用接口。

【提供應用程序訪問OSI環境的手段。】

3.TCP/IP模型

(1)TCP/IP模型與OSI七層模型對應

在這裏插入圖片描述

(2)TCP/IP模型與OSI七層模型設備對應

在這裏插入圖片描述

(3)TCP/IP模型與OSI七層模型協議對應

在這裏插入圖片描述

(4)OSI數據單元與TCP/IP數據單元

1.OSI數據單元

在OSI模型中,我們習慣把每一層的數據單元都稱爲」協議數據單元(Protocol Data Unit,PDU)「。例如:第六層的數據單元稱爲L6 PDU,第三層的數據單元稱爲L3 PDU,其中的 L 代表」層(Layer)「。

2.TCP/IP數據單元

在TCP/IP模型中,我們習慣把物理層的數據單元稱爲」比特(Bit)「;把數據鏈路層的數據單元稱爲」幀(Frame)「;把網絡層的數據單元稱爲」分組或者包(Packet)「。對於傳輸層,我們習慣把通過TCP封裝而得到的數據單元稱爲」段(Segment)「,即TCP段(TCP Segment),把通過UDP封裝而得到的數據單元稱爲」報文(Datagram)「,即UDP報文(UDP Datagram);對於應用層,我們習慣把通過HTTP封裝而得到的數據單元稱爲」HTTP報文(HTTP Datagram)「,把通過FTP封裝而得到的數據單元稱爲」FTP報文(FTP Datagram)「,等等。

(5)TCP/IP各層功能

第一層:網絡接口層(物理層與數據鏈路層)

包括用於協作IP數據在已有網絡介質上傳輸的協議。實際上TCP/IP標準並不定義與ISO數據鏈路層和物理層相對應的功能。相反,它定義像地址解析協議(Address Resolution Protocol,ARP)這樣的協議,提供TCP/IP協議的數據結構和實際物理硬件之間的接口。

第二層:網間層

對應於OSI七層參考模型的網絡層。本層包含IP協議、RIP協議(Routing Information Protocol,路由信息協議),負責數據的包裝、尋址和路由。同時還包含網間控制報文協議(Internet Control Message Protocol,ICMP)用來提供網絡診斷信息。

第三層:傳輸層

對應於OSI七層參考模型的傳輸層,它提供兩種端到端的通信服務。其中TCP協議(Transmission Control Protocol)提供可靠的數據流運輸服務,UDP協議(Use Datagram Protocol)提供不可靠的用戶數據報服務。

第四層:應用層

對應於OSI七層參考模型的應用層和表達層。因特網的應用層協議包括Finger、Whois、FTP(文件傳輸協議)、Gopher、HTTP(超文本傳輸協議)、Telent(遠程終端協議)、SMTP(簡單郵件傳送協議)、IRC(因特網中繼會話)、NNTP(網絡新聞傳輸協議)等,這也是本書將要討論的重點。

(轉載於:http://www.noobyard.com/article/p-quswzvds-gt.html

4.OSI模型與TCP模型對應圖(詳細)

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