簡述OSI七個層次與TCP/IP四個層次

yangxi_001發表於2013-11-04


OSI的七個層次:

第7層應用層—直接對應用程式提供服務,應用程式可以 

變化,但要包括電子訊息傳輸 

第6層表示層—格式化資料,以便為應用程式提供通用接 

口。這可以包括加密服務 

第5層會話層—在兩個節點之間建立端連線。此服務包括 

建立連線是以全雙工還是以半雙工的方式進行設 

置,儘管可以在層4中處理雙工方式 

第4層傳輸層—常規資料遞送-面向連線或無連線。包括 

全雙工或半雙工、流控制和錯誤恢復服務 

第3層網路層—本層通過定址來建立兩個節點之間的連線, 

它包括通過互連網路來路由和中繼資料 

第2層資料鏈路層—在此層將資料分幀,並處理流控制。本層 

指定拓撲結構並提供硬體定址 

第1層物理層—原始位元流的傳輸,電子訊號傳輸和硬體介面

OSI七個層次的功能:

物理層 為資料鏈路層提供物理連線,在其上序列傳送位元流,即所傳送資料的單位是位元。此外,該層中還具有確定連線裝置的電氣特性和物理特性等功能。 

資料鏈路層 負責在網路節點間的線路上通過檢測、流量控制和重發等手段,無差錯地傳送以幀為單位的資料。為做到這一點,在每一幀中必須同時帶有同步、地址、差錯控制及流量控制等控制資訊。 

網路層 為了將資料分組從源(源端系統)送到目的地(目標端系統),網路層的任務就是選擇合適的路由和交換節點,使源的傳輸層傳下來的分組資訊能夠正確無誤地按照地址找到目的地,並交付給相應的傳輸層,即完成網路的定址功能。 

傳輸層 傳輸層是高低層之間銜接的介面層。資料傳輸的單位是報文,當報文較長時將它分割成若干分組,然後交給網路層進行傳輸。傳輸層是計算機網路協議分層中的最關鍵一層,該層以上各層將不再管理資訊傳輸問題。 

會話層 該層對傳輸的報文提供同步管理服務。在兩個不同系統的互相通訊的應用程式之間建立、組織和協調互動。例如,確定是雙工還是半雙工工作。 

表示層 該層的主要任務是把所傳送的資料的抽象語法變換為傳送語法,即把不同計算機內部的不同表示形式轉換成網路通訊中的標準表示形式。此外,對傳送的資料加密(或解密)、正文壓縮(或還原)也是表示層的任務。 

應用層 該層直接面向使用者,是OSI中的最高層。它的主要任務是為使用者提供應用的介面,即提供不同計算機間的檔案傳送、訪問與管理,電子郵件的內容處理,不同計算機通過網路互動訪問的虛擬終端功能等。

TCP/IP的四個層次:

應用層 

傳輸層 

網路互聯層 

網路介面層

TCP/IP四個層次的功能:

網路介面層 這是TCP/IP協議的最低一層,包括有多種邏輯鏈路控制和媒體訪問協議。網路介面層的功能是接收IP資料包並通過特定的網路進行傳輸,或從網路上接收物理幀,抽取出IP資料包並轉交給網路互聯層。 

網路互聯層(IP層) 該層包括以下協議:IP(網際協議)、ICMP(Internet Control Message Protocol,因特網控制報文協議)、ARP(Address Resolution Protocol,地址解析協議)、RARP(Reverse Address Resolution Protocol,反向地址解析協議)。該層負責相同或不同網路中計算機之間的通訊,主要處理資料包和路由。在IP層中,ARP協議用於將IP地址轉換成實體地址,RARP協議用於將實體地址轉換成IP地址,ICMP協議用於報告差錯和傳送控制資訊。IP協議在TCP/IP協議組中處於核心地位。 

傳輸層 該層提供TCP(傳輸控制協議)和UDP(User Datagram Protocol,使用者資料包協議)兩個協議,它們都建立在IP協議的基礎上,其中TCP提供可靠的面向連線服務,UDP提供簡單的無連線服務。傳輸層提供端到端,即應用程式之間的通訊,主要功能是資料格式化、資料確認和丟失重傳等。 

應用層 TCP/IP協議的應用層相當於OSI模型的會話層、表示層和應用層,它向使用者提供一組常用的應用層協議,其中包括:Telnet、SMTP、DNS等。此外,在應用層中還包含有使用者應用程式,它們均是建立在TCP/IP協議組之上的專用程式。 

OSP與TCP/IP的參考層次圖:

OSP與TCP/IP的比較:

分層結構 
OSI參考模型與TCP/IP協議都採用了分層結構,都是基於獨立的協議棧的概念。OSI參考模型有7層,而TCP/IP協議只有4層,即TCP/IP協議沒有了表示層和會話層,並且把資料鏈路層和物理層合併為網路介面層。不過,二者的分層之間有一定的對應關係 

標準的特色 
OSI參考模型的標準最早是由ISO和CCITT(ITU的前身)制定的,有濃厚的通訊背景,因此也打上了深厚的通訊系統的特色,比如對服務質量(QoS)、差錯率的保證,只考慮了面向連線的服務。並且是先定義一套功能完整的構架,再根據該構架來發展相應的協議與系統。 

TCP/IP協議產生於對Internet網路的研究與實踐中,是應實際需求而產生的,再由IAB、IETF等組織標準化,而並不是之前定義一個嚴謹的框架。而且TCP/IP最早是在UNIX系統中實現的,考慮了計算機網路的特點,比較適合計算機實現和使用。 

連線服務 
OSI的網路層基本與TCP/IP的網際層對應,二者的功能基本相似,但是定址方式有較大的區別。 

OSI的地址空間為不固定的可變長,由選定的地址命名方式決定,最長可達160byte,可以容納非常大的網路,因而具有較大的成長空間。根據OSI的規定,網路上每個系統至多可以有256個通訊地址。 

TCP/IP網路的地址空間為固定的4byte(在目前常用的IPV4中是這樣,在IPV6中將擴充套件到16byte)。網路上的每一個系統至少有一個唯一的地址與之對應。 

傳輸服務 
OSI與TCP/IP的傳輸層都對不同的業務採取不同的傳輸策略。OSI定義了五個不同層次的服務:TP1,TP2,TP3,TP4,TP5。TCP/IP定義了TCP和UPD兩種協議,分別具有面向連線和麵向無連線的性質。其中TCP與OSI中的TP4,UDP與OSI中的TP0在構架和功能上大體相同,只是內部細節有一些差異。 

應用範圍 
OSI由於體系比較複雜,而且設計先於實現,有許多設計過於理想,不太方便計算機軟體實現,因而完全實現OSI參考模型的系統並不多,應用的範圍有限。而TCP/IP協議最早在計算機系統中實現,在UNIX、Windows平臺中都有穩定的實現,並且提供了簡單方便的程式設計介面(API),可以在其上開發出豐富的應用程式,因此得到了廣泛的應用。TCP/IP協議已成為目前網際互聯事實上的國際標準和工業標準。


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