OSI參考模型
OSI參考模型是ISO的建議浩淘，它是為了使各層上的協(xié)議國際標準化而發(fā)展起來的捌朴。OSI參考模型全稱是開放系統(tǒng)互連參考模型(Open System Interconnection Reference Model)。這一參考模型共分為七層：物理層张抄、數(shù)據(jù)鏈路層砂蔽、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層署惯、會話層左驾、表示層和應(yīng)用層，如圖1所示极谊。
物理層(Physical Layer)主要是處理機械的诡右、電氣的和過程的接口，以及物理層下的物理傳輸介質(zhì)等轻猖。
數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer)的任務(wù)是加強物理層的功能帆吻，使其對網(wǎng)絡(luò)層顯示為一條無錯的線路。
網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer)確定分組從源端到目的端的路由選擇咙边。路由可以選用網(wǎng)絡(luò)中固定的靜態(tài)路由表猜煮，也可以在每一次會話時決定，還可以根據(jù)當前的網(wǎng)絡(luò)負載狀況败许，靈活地為每一個分組分別決定王带。
傳輸層(Transport Layer)從會話層接收數(shù)據(jù)，并傳輸給網(wǎng)絡(luò)層市殷，同時確保到達目的端的各段信息正確無誤愕撰，而且使會話層不受硬件變化的影響。通常被丧，會話層每請求建立一個傳輸連接，傳輸層就會為其創(chuàng)建一個獨立的網(wǎng)絡(luò)連接绪妹。但如果傳輸連接需要一個較高的吞吐量甥桂，傳輸層也可以為其創(chuàng)建多個網(wǎng)絡(luò)連接，讓數(shù)據(jù)在這些網(wǎng)絡(luò)連接上分流邮旷，以提高吞吐量黄选。而另一方面，如果創(chuàng)建或維持一個獨立的網(wǎng)絡(luò)連接不合算，傳輸層也可將幾個傳輸連接復(fù)用到同一個網(wǎng)絡(luò)連接上办陷，以降低費用貌夕。除了多路復(fù)用，傳輸層還需要解決跨網(wǎng)絡(luò)連接的建立和拆除民镜，并具有流量控制機制啡专。
會話層(Session Layer)允許不同機器上的用戶之間建立會話關(guān)系，既可以進行類似傳輸層的普通數(shù)據(jù)傳輸制圈，也可以被用于遠程登錄到分時系統(tǒng)或在兩臺機器間傳遞文件们童。
表示層(Presentation Layer)用于完成一些特定的功能，這些功能由于經(jīng)常被請求鲸鹦，因此人們希望有通用的解決辦法慧库，而不是由每個用戶各自實現(xiàn)。
應(yīng)用層(Application Layer)中包含了大量人們普遍需要的協(xié)議馋嗜。不同的文件系統(tǒng)有不同的文件命名原則和不同的文本行表示方法等齐板，不同的系統(tǒng)之間傳輸文件還有各種不兼容問題，這些都將由應(yīng)用層來處理葛菇。此外甘磨，應(yīng)用層還有虛擬終端、電子郵件和新聞組等各種通用和專用的功能熟呛。
TCP/IP參考模型
TCP/IP參考模型是首先由ARPANET所使用的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)宽档。這個體系結(jié)構(gòu)在它的兩個主要協(xié)議出現(xiàn)以后被稱為TCP/IP參考模型(TCP/IP Reference Model)。這一網(wǎng)絡(luò)協(xié)議共分為四層：網(wǎng)絡(luò)訪問層庵朝、互聯(lián)網(wǎng)層吗冤、傳輸層和應(yīng)用層，如圖2所示九府。
網(wǎng)絡(luò)訪問層(Network Access Layer)在TCP/IP參考模型中并沒有詳細描述椎瘟，只是指出主機必須使用某種協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)相連。
互聯(lián)網(wǎng)層(Internet Layer)是整個體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分侄旬，其功能是使主機可以把分組發(fā)往任何網(wǎng)絡(luò)肺蔚，并使分組獨立地傳向目標。這些分組可能經(jīng)由不同的網(wǎng)絡(luò)儡羔，到達的順序和發(fā)送的順序也可能不同宣羊。高層如果需要順序收發(fā)，那么就必須自行處理對分組的排序汰蜘〕鸱耄互聯(lián)網(wǎng)層使用因特網(wǎng)協(xié)議(IP，Internet Protocol)族操。TCP/IP參考模型的互聯(lián)網(wǎng)層和OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層在功能上非常相似苛坚。
傳輸層(Tramsport Layer)使源端和目的端機器上的對等實體可以進行會話。在這一層定義了兩個端到端的協(xié)議：傳輸控制協(xié)議(TCP，Transmission Control Protocol)和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP泼舱，User Datagram Protocol)等缀。TCP是面向連接的協(xié)議，它提供可靠的報文傳輸和對上層應(yīng)用的連接服務(wù)娇昙。為此尺迂，除了基本的數(shù)據(jù)傳輸外，它還有可靠性保證涯贞、流量控制枪狂、多路復(fù)用、優(yōu)先權(quán)和安全性控制等功能宋渔。UDP是面向無連接的不可靠傳輸?shù)膮f(xié)議州疾，主要用于不需要TCP的排序和流量控制等功能的應(yīng)用程序。
應(yīng)用層(Application Layer)包含所有的高層協(xié)議皇拣，包括：虛擬終端協(xié)議(TELNET严蓖，TELecommunications NETwork)、文件傳輸協(xié)議(FTP氧急，F(xiàn)ile Transfer Protocol)颗胡、電子郵件傳輸協(xié)議(SMTP，Simple Mail Transfer Protocol)吩坝、域名服務(wù)(DNS毒姨，Domain Name Service)、網(wǎng)上新聞傳輸協(xié)議(NNTP钉寝，Net News Transfer Protocol)和超文本傳送協(xié)議(HTTP弧呐，HyperText Transfer Protocol)等。TELNET允許一臺機器上的用戶登錄到遠程機器上嵌纲，并進行工作俘枫；FTP提供有效地將文件從一臺機器上移到另一臺機器上的方法；SMTP用于電子郵件的收發(fā)逮走；DNS用于把主機名映射到網(wǎng)絡(luò)地址鸠蚪；NNTP用于新聞的發(fā)布、檢索和獲仁Α茅信；HTTP用于在WWW上獲取主頁。
層次
TCP/IP協(xié)議不是TCP和IP這兩個協(xié)議的合稱墓臭，而是指因特網(wǎng)整個TCP/IP協(xié)議族蘸鲸。
從協(xié)議分層模型方面來講，TCP/IP由四個層次組成：網(wǎng)絡(luò)接口層起便、網(wǎng)絡(luò)層棚贾、傳輸層、應(yīng)用層榆综。
TCP/IP協(xié)議并不完全符合OSI的七層參考模型妙痹，OSI（Open System Interconnect）是傳統(tǒng)的開放式系統(tǒng)互連參考模型，是一種通信協(xié)議的7層抽象的參考模型鼻疮，其中每一層執(zhí)行某一特定任務(wù)怯伊。該模型的目的是使各種硬件在相同的層次上相互通信。這7層是：物理層判沟、數(shù)據(jù)鏈路層（網(wǎng)絡(luò)接口層）耿芹、網(wǎng)絡(luò)層（網(wǎng)絡(luò)層）、傳輸層（傳輸層）挪哄、會話層吧秕、表示層和應(yīng)用層（應(yīng)用層）。而TCP/IP通訊協(xié)議采用了4層的層級結(jié)構(gòu)迹炼，每一層都呼叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡(luò)來完成自己的需求砸彬。由于ARPANET的設(shè)計者注重的是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，允許通信子網(wǎng)（網(wǎng)絡(luò)接口層）采用已有的或是將來有的各種協(xié)議斯入，所以這個層次中沒有提供專門的協(xié)議砂碉。實際上，TCP/IP協(xié)議可以通過網(wǎng)絡(luò)接口層連接到任何網(wǎng)絡(luò)上刻两，例如X.25交換網(wǎng)或IEEE802局域網(wǎng)增蹭。
注意tcp本身不具有數(shù)據(jù)傳輸中噪音導(dǎo)致的錯誤檢測功能,但是有實現(xiàn)超時的錯誤重傳功能;
| TCP/IP | OSI |
|---|---|
| 應(yīng)用層 | 應(yīng)用層 表示層 會話層 |
| 主機到主機層（TCP）（又稱傳輸層） | 傳輸層 |
| 網(wǎng)絡(luò)層（IP）(又稱互聯(lián)層) | 網(wǎng)絡(luò)層 |
| 網(wǎng)絡(luò)接口層（又稱鏈路層） | 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 |
網(wǎng)絡(luò)接口層
物理層是定義物理介質(zhì)的各種特性：
1、機械特性磅摹；
2滋迈、電子特性；
3偏瓤、功能特性杀怠；
4、規(guī)程特性厅克。
數(shù)據(jù)鏈路層是負責(zé)接收IP數(shù)據(jù)包并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送赔退，或者從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽出IP數(shù)據(jù)包证舟，交給IP層硕旗。
ARP是正向地址解析協(xié)議，通過已知的IP女责，尋找對應(yīng)主機的MAC地址漆枚。
RARP是反向地址解析協(xié)議，通過MAC地址確定IP地址抵知。比如無盤工作站還有DHCP服務(wù)墙基。
常見的接口層協(xié)議有：
Ethernet 802.3软族、Token Ring 802.5、X.25残制、Frame relay立砸、HDLC、PPP ATM等初茶。
網(wǎng)絡(luò)層
負責(zé)相鄰計算機之間的通信颗祝。其功能包括三方面。
處理來自傳輸層的分組發(fā)送請求恼布，收到請求后螺戳，將分組裝入IP數(shù)據(jù)報，填充報頭折汞，選擇去往信宿機的路徑倔幼，然后將數(shù)據(jù)報發(fā)往適當?shù)木W(wǎng)絡(luò)接口。
處理輸入數(shù)據(jù)報：首先檢查其合法性爽待，然后進行尋徑--假如該數(shù)據(jù)報已到達信宿機凤藏，則去掉報頭，將剩下部分交給適當?shù)膫鬏攨f(xié)議堕伪；假如該數(shù)據(jù)報尚未到達信宿揖庄，則轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)報。
處理路徑欠雌、流控蹄梢、擁塞等問題。
網(wǎng)絡(luò)層包括：IP(Internet Protocol）協(xié)議富俄、ICMP(Internet Control Message Protocol)
控制報文協(xié)議禁炒、ARP(Address Resolution Protocol）地址轉(zhuǎn)換協(xié)議、RARP(Reverse ARP)反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議霍比。
IP是網(wǎng)絡(luò)層的核心幕袱，通過路由選擇將下一條IP封裝后交給接口層。IP數(shù)據(jù)報是無連接服務(wù)悠瞬。
ICMP是網(wǎng)絡(luò)層的補充们豌，可以回送報文。用來檢測網(wǎng)絡(luò)是否通暢浅妆。
Ping命令就是發(fā)送ICMP的echo包望迎，通過回送的echo relay進行網(wǎng)絡(luò)測試。
傳輸層
提供應(yīng)用程序間的通信凌外。其功能包括：一辩尊、格式化信息流；二康辑、提供可靠傳輸摄欲。為實現(xiàn)后者轿亮，傳輸層協(xié)議規(guī)定接收端必須發(fā)回確認，并且假如分組丟失胸墙，必須重新發(fā)送哀托，即耳熟能詳?shù)摹叭挝帐帧边^程，從而提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸劳秋。
傳輸層協(xié)議主要是：傳輸控制協(xié)議TCP(Transmission Control Protocol）和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP(User Datagram protocol）。
應(yīng)用層
向用戶提供一組常用的應(yīng)用程序胖齐，比如電子郵件玻淑、文件傳輸訪問、遠程登錄等呀伙。遠程登錄TELNET使用TELNET協(xié)議提供在網(wǎng)絡(luò)其它主機上注冊的接口补履。TELNET會話提供了基于字符的虛擬終端。文件傳輸訪問FTP使用FTP協(xié)議來提供網(wǎng)絡(luò)內(nèi)機器間的文件拷貝功能剿另。
應(yīng)用層協(xié)議主要包括如下幾個：FTP箫锤、TELNET、DNS雨女、SMTP谚攒、NFS、HTTP氛堕。
FTP(File Transfer Protocol）是文件傳輸協(xié)議馏臭，一般上傳下載用FTP服務(wù)，數(shù)據(jù)端口是20H讼稚，控制端口是21H括儒。
Telnet服務(wù)是用戶遠程登錄服務(wù)滑沧，使用23H端口螺垢，使用明碼傳送餐曹，保密性差勺鸦、簡單方便荚孵。
DNS(Domain Name Service）是域名解析服務(wù)爷辙，提供域名到IP地址之間的轉(zhuǎn)換左权，使用端口53拘领。
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol）是簡單郵件傳輸協(xié)議藕帜，用來控制信件的發(fā)送抒蚜、中轉(zhuǎn)，使用端口25耘戚。
NFS（Network File System）是網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)嗡髓，用于網(wǎng)絡(luò)中不同主機間的文件共享。
HTTP(Hypertext Transfer Protocol）是超文本傳輸協(xié)議收津，用于實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中的WWW服務(wù)饿这，使用端口80浊伙。
| OSI中的層 | 功能 | TCP/IP協(xié)議族 |
|---|---|---|
| 應(yīng)用層 | 文件傳輸，電子郵件长捧，文件服務(wù)嚣鄙，虛擬終端 | TFTP，HTTP串结，SNMP哑子，F(xiàn)TP，SMTP肌割，DNS卧蜓，Telnet 等等 |
| 表示層 | 數(shù)據(jù)格式化，代碼轉(zhuǎn)換把敞，數(shù)據(jù)加密 | 沒有協(xié)議 |
| 會話層 | 解除或建立與別的接點的聯(lián)系 | 沒有協(xié)議 |
| 傳輸層 | 提供端對端的接口 | TCP弥奸，UDP |
| 網(wǎng)絡(luò)層 | 為數(shù)據(jù)包選擇路由 | IP，ICMP奋早，OSPF盛霎，EIGRP，IGMP |
| 數(shù)據(jù)鏈路層 | 傳輸有地址的幀以及錯誤檢測功能 | SLIP耽装，CSLIP愤炸，PPP，MTU |
| 物理層 | 以二進制數(shù)據(jù)形式在物理媒體上傳輸數(shù)據(jù) | ISO2110掉奄，IEEE802摇幻，IEEE802.2 |
網(wǎng)絡(luò)層中的協(xié)議主要有IP，ICMP挥萌，IGMP等绰姻，由于它包含了IP協(xié)議模塊，所以它是所有基于TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的核心引瀑。在網(wǎng)絡(luò)層中狂芋，IP模塊完成大部分功能。ICMP和IGMP以及其他支持IP的協(xié)議幫助IP完成特定的任務(wù)憨栽，如傳輸差錯控制信息以及主機/路由器之間的控制電文等帜矾。網(wǎng)絡(luò)層掌管著網(wǎng)絡(luò)中主機間的信息傳輸。
傳輸層上的主要協(xié)議是TCP和UDP屑柔。正如網(wǎng)絡(luò)層控制著主機之間的數(shù)據(jù)傳遞屡萤，傳輸層控制著那些將要進入網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)。兩個協(xié)議就是它管理這些數(shù)據(jù)的兩種方式：TCP是一個基于連接的協(xié)議掸宛；UDP則是面向無連接服務(wù)的管理方式的協(xié)議死陆。
