OSI七層與TCP/IP五層網絡架構詳解

OSI和TCP/IP是很基礎但又非常重要的網絡基礎知識，理解得透徹對運維工程師來說非常有幫助。今天偶又複習了一下：

(1)OSI七層模型

OSI中的層 功能 TCP/IP協議族

應用層 文件傳輸，電子郵件，文件服務，虛擬終端 TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet

表示層 數據格式化，代碼轉換，數據加密 沒有協議

會話層 解除或建立與別的接點的聯繫 沒有協議

傳輸層 提供端對端的接口 TCP，UDP

網絡層 為數據包選擇路由 IP，ICMP，RIP，OSPF，BGP，IGMP

數據鏈路層 傳輸有地址的幀以及錯誤檢測功能 SLIP，CSLIP，PPP，ARP，RARP，MTU

物理層 以二進位數據形式在物理媒體上傳輸數據 ISO2110，IEEE802，IEEE802.2

(2)TCP/IP五層模型的協議

應用層

傳輸層

網絡層

數據鏈路層

物理層

物理層：中繼器、集線器、還有我們通常說的雙絞線也工作在物理層

數據鏈路層：網橋(現已很少使用)、乙太網交換機(二層交換機)、網卡(其實網卡是一半工作在物理層、一半工作在數據鏈路層)

網絡層：路由器、三層交換機

傳輸層：四層交換機、也有工作在四層的路由器

二、TCP/UDP協議

TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)協議屬於傳輸層協議。其中TCP提供IP環境下的數據可靠傳輸，它提供的服務包括數據流傳送、可靠性、有效流控、全雙工操作和多路復 用。通過面向連接、端到端和可靠的數據包發送。通俗說，它是事先為所發送的數據開闢出連接好的通道，然後再進行數據發送;而UDP則不為IP提供可靠性、 流控或差錯恢復功能。一般來說，TCP對應的是可靠性要求高的應用，而UDP對應的則是可靠性要求低、傳輸經濟的應用。TCP支持的應用協議主要 有：Telnet、FTP、SMTP等;UDP支持的應用層協議主要有：NFS(網絡文件系統)、SNMP(簡單網絡管理協議)、DNS(主域名稱系 統)、TFTP(通用文件傳輸協議)等.

TCP/IP協議與低層的數據鏈路層和物理層無關，這也是TCP/IP的重要特點

三、OSI的基本概念

OSI是Open System Interconnect的縮寫，意為開放式系統互聯。

OSI七層參考模型的各個層次的劃分遵循下列原則：

1、同一層中的各網絡節點都有相同的層次結構，具有同樣的功能。

2、同一節點內相鄰層之間通過接口(可以是邏輯接口)進行通信。

3、七層結構中的每一層使用下一層提供的服務，並且向其上層提供服務。

4、不同節點的同等層按照協議實現對等層之間的通信。

***層：物理層(PhysicalLayer)，

規定通信設備的機械的、電氣的、功能的和過程的特性，用以建立、維護和拆除物理鏈路連接。具體地講，機械 特性規定了網絡連接時所需接插件的規格尺寸、引腳數量和排列情況等;電氣特性規定了在物理連接上傳輸bit流時線路上信號電平的大小、阻抗匹配、傳輸速率 距離限制等;功能特性是指對各個信號先分配確切的信號含義，即定義了DTE和DCE之間各個線路的功能;規程特性定義了利用信號線進行bit流傳輸的一組 操作規程，是指在物理連接的建立、維護、交換信息是，DTE和DCE雙放在各電路上的動作系列。在這一層，數據的單位稱為比特(bit)。屬於物理層定義的典型規範代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。

第二層：數據鏈路層(DataLinkLayer):

在物理層提供比特流服務的基礎上，建立相鄰結點之間的數據鏈路，通過差錯控制提供數據幀(Frame)在信道上無差錯的傳輸，並進行各電路上的動作系列。數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括：物理地址尋址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。在這一層，數據的單位稱為幀(frame)。數據鏈路層協議的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。

第三層是網絡層

在 計算機網絡中進行通信的兩個計算機之間可能會經過很多個數據鏈路，也可能還要經過很多通信子網。網絡層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點， 確保數據及時傳送。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。如 果你在談論一個IP位址，那麼你是在處理第3層的問題，這是「數據包」問題，而不是第2層的「幀」。IP是第3層問題的一部分，此外還有一些路由協議和地 址解析協議(ARP)。有關路由的一切事情都在這第3層處理。地址解析和路由是3層的重要目的。網絡層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能。在這一層，數據的單位稱為數據包(packet)。網絡層協議的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等。

第 四層是處理信息的傳輸層

第4層的數據單元也稱作數據包(packets)。但是，當你談論TCP等具體的協議時又有特殊的叫法，TCP的數據單元稱為段 (segments)而UDP協議的數據單元稱為「數據報(datagrams)」。這個層負責獲取全部信息，因此，它必須跟蹤數據單元碎片、亂序到達的 數據包和其它在傳輸過程中可能發生的危險。第4層為上層提供端到端(最終用戶到最終用戶)的透明的、可靠的數據傳輸服務。所為透明的傳輸是指在通信過程中 傳輸層對上層屏蔽了通信傳輸系統的具體細節。傳輸層協議的代表包括：TCP、UDP、SPX等。

第五層是會話層

這一層也可以稱為會晤層或對話層，在會話層及以上的高層次中，數據傳送的單位不再另外命名，而是統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸，它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。

第六層是表示層

這一層主要解決擁護信息的語法表示問題。它將欲交換的數據從適合於某一用戶的抽象語法，轉換為適合於OSI系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮， 加密和解密等工作都由表示層負責。

第七層應用層

應用層為作業系統或網絡應用程式提供訪問網絡服務的接口。應用層協議的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

除了層的數量之外，開放式系統互聯(OSI)模型與TCP/IP協議有什麼區別?

開放式系統互聯模型是一個參考標準，解釋協議相互之間應該如何相互作用。TCP/IP協議是美國國防部發明的，是讓網際網路成為了目前這個樣子的標準之一。開放式系統互聯模型中沒有清楚地描繪TCP/IP協議，但是在解釋TCP/IP協議時很容易想到開放式系統互聯模型。兩者的主要區別如下：

TCP/IP協議中的應用層處理開放式系統互聯模型中的第五層、第六層和第七層的功能。

TCP/IP協議中的傳輸層並不能總是保證在傳輸層可靠地傳輸數據包，而開放式系統互聯模型可以做到。TCP/IP協議還提供一項名為UDP(用戶數據報協議)的選擇。UDP不能保證可靠的數據包傳輸。

TCP/UDP協議

TCP(Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)協議屬於傳輸層協議。其中TCP提供IP環境下的數據可靠傳輸，它提供的服務包括數據流傳送、可靠性、有效流控、全雙工操作和多路復用。通過面向連接、端到端和可靠的數據包發送。通俗說，它是事先為所發送的數據開闢出連接好的通道，然後再進行數據發送;而UDP則不為IP提供可靠性、流控或差錯恢復功能。一般來說，TCP對應的是可靠性要求高的應用，而UDP對應的則是可靠性要求低、傳輸經濟的應用。

TCP支持的應用協議主要有：Telnet、FTP、SMTP等;UDP支持的應用層協議主要有：NFS(網絡文件系統)、SNMP(簡單網絡管理協議)、DNS(主域名稱系統)、TFTP(通用文件傳輸協議)等。

TCP/IP協議與低層的數據鏈路層和物理層無關，這也是TCP/IP的重要特點。

OSI是Open System Interconnect的縮寫，意為開放式系統互聯。

博客原文：http://blog.csdn.net/cd520yy/article/details/12968923

【責任編輯：

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