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1、兩種模型的比較
OSI參考模型和TCP/IP參考模型有很多相似之處，都是基於獨立的協議棧的概念（按照層次結構思想對計算機網絡模塊化的研究，形成了一組從上到下單向依賴關係的棧式結構），而且層的功能也大體相似。除了這些基本的相似之外，兩個模型也有很多差別。
OSI模型有3個主要概念：服務、接口和協議。
每一層都為上一層提供一些服務。服務定義該層做什麼，而不管上面的層如何訪問或該層如何工作。某一層的接口告訴其上面的進程如何訪問接口，接口定義了需要什麼參數以及預期結果是什麼。同樣，接口也和該層如何工作無關。某一層中使用的協議是該層的內部事務，可以使用任何協議，只要能完成工作（如提供規定的服務）即可，並且某一層協議的改變不會影響到其他層。
這些思想和現代的面向對象的編程技術非常吻合。一個對象（如同一個層）有一組方法（操作），該對象外部的進程可以使用這些方法。這些方法的語義定義了該對象提供的服務。方法的參數和結果就是該對象的接口。對象內部的代碼即是協議，並且在該對象外部是不可見的。
TCP/IP參考模型最初沒有明確區分服務、接口和協議。後來，人們試圖將其改變以便接近於OSI。因此，OSI參考模型中的協議比TCP/IP參考模型的協議具有更好的隱藏性（在技術發生變化時能相對比較容易地替換掉）。而最初把協議分層的主要目的之一就是希望能做這樣的替換。
OSI參考模型產生在協議發明之前。這意味著該模型沒有偏向於任何特定的協議，因此非常通用；不利的方面是設計者在協議方面沒有太多的經驗，因此不知道該把哪些功能放在哪一層好。TCP/IP則恰好相反，首先出現的是協議，模型實際上是對已有協議的描述。因此，不僅不會出現協議不能匹配模型的情況，而且配合得還相當好。
兩個模型間明顯的差別是層的數量：OSI模型有7層，而TCP/IP參考模型只有4層。兩者都有互連（網絡）層、傳輸層和應用層，但其他層並不相同。另一個差別是面向連接的和無連接的通信。OSI參考模型在網絡層支持無連接和面向連接的通信，但在傳輸層僅有面向連接的通信。而TCP/IP參考模型在網絡層僅有無連接通信方式，但在傳輸層支持兩種方式，這就給了用戶選擇的機會。
2、OSI參考模型的缺點
無論是OSI參考模型和協議，還是TCP/IP參考模型和協議，都不是十全十美的，都存在一定的缺陷。下面介紹OSI參考模型的缺點。
（1）模型和協議都存在缺陷。實踐證明，OSI參考模型的會話層和表示層對於大多數應用程式來說都沒有用。
（2）某些功能重複出現。OSI參考模型的某些功能（如尋址、流量控制和出錯控制）在各層重複出現。為了提高效率，出錯控制應該在高層完成，因此在低層不斷重複是低效的、完全不必要的。
（3）結構和協議複雜。由於OSI參考模型的結構和協議太複雜，因此最初的實現又大又笨拙，而且很慢。不久以後，人們就把「OSI」和「低質量」聯繫起來了。雖然隨著時間的推移，產品有了很大改進，但之前的印象還殘留在人們的記憶裡。
3、TCP/IP參考模型的缺點
TCP/IP參考模型的第一次實現是作為Berkeley UNIX的一部分流行開來的。TCP/IP的成功已為其贏得大量投資和用戶，其地位日益鞏固，但是TCP/IP參考模型也有自己的問題。
（1）TCP/IP參考模型沒有明顯地區分服務、接口和協議的概念。因此，對於使用新技術來設計新網絡，TCP/IP參考模型不是一個很好的模板。
（2）由於TCP/IP參考模型是對已有協議的描述，因此是完全不通用的，並且不適合描述除TCP/IP參考模型之外的其他任何協議。
（3）主機—網絡層在分層協議中根本不是通常意義下的層，只是一個接口，處於網絡層和數據鏈路層之間。這裡把接口和層的關係模糊了。
（4）TCP/IP參考模型不區分（甚至不提及）物理層和數據鏈路層，但這兩層的功能完全不同。物理層主要負責透明地傳送二進位比特流，並定義網絡硬體的特性；而數據鏈路層的工作是在兩個相鄰節點間的線路上無差錯地傳送以幀為單位的數據。一個好的網絡模型應該將物理和數據鏈路層作為分離的兩層，TCP/IP參考模型卻沒有這麼做。
4、網絡參考模型的建議
從前面的分析來看，OSI的7層協議體系結構既複雜又不實用，但其概念清楚；TCP/IP的協議得到了全世界的承認，但是並沒有一個完整的體系結構。因此，在學習計算機網絡的體系結構時，可以採用一種折中的辦法，即把OSI參考模型的會話層與表示層去掉，從而形成一種原理體系結構，只有5層，如圖1所示。
圖1 網絡參考模型的一種建議
目前，OSI標準已被我國採用為計算機網絡體系結構的發展方向。我國已明確了在計算機網絡的發展中要等效或等同採用OSI國際標準作為我國國家標準的方針。但是，考慮到目前以及近期內大量的計算機產品仍然是非OSI標準，而越來越廣泛使用的UNIX系統產品中的網絡協議都是以TCP/IP為核心，為確保近期的使用、緊跟國際技術發展的潮流以及將來能以最小代價逐步過渡和升級，我國計算機科學研究者同時也在研究OSI協議與TCP/IP的轉換技術，以期在TCP/IP的網絡環境中實現OSI協議。
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