OSI七层模型

OSI七层模型

OSI（Open System Interconnection，开放式系统互连）参考模型，它把网络协议从逻辑上分为了七层。OSI参考模型从下往上依次是，物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，如图1.15所示。每一层都有相关、相对应的物理设备。如路由器是三层交换设备、交换机是二层交换设备。

 

图1.15  OSI参考模型

以上就是OSI参考模型，这七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题。它的最大优点就是将服务、接口、协议这三个概念明确地区分开了。服务说明某一层为上一层提供一些什么功能、接口说明上一层如何使用下层的服务、而协议涉及如何实现本层的服务。这样各层之间具有很强的独立性，互连网络中各实体采用什么样的协议是没有限制的，只要向上提供相同的服务并且不改变相邻层的接口就可以了。下面将介绍一下OSI参考模型中各层的功能。如下所示：

q  物理层（Physical Layer）：物理层负责传送比特（Bit），涉及到接口和传输媒体的机械、电气等特性。

q  数据链路层（Data Link Layer）：数据链路层负责传送帧（Frame）。

q  网络层（Network Layer）：网络层负责路由、传递分组（Packet）。

q  传输层（Transport Layer）：传输层负责传送完整的报文（Message），并进行浏览控制和差错控制。

q  会话层（Session Layer）：会话层负责建立、维护、终止会话连接，提供会话管理服务等。

q  表示层（Presentation Layer）：表示层负责数据格式的转换。

q  应用层（Application Layer）：应用层给应用程序提供了接口，使应用程序接入到网络。

1.3.3  TCP/IP协议族

TCP/IP是传输控制协议/网络互联协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）的简称。我们现在所使用的网络基本都是基于TCP/IP协议的。早期的TCP/IP模型是一个四层结构，从下往上依次是网络接口层、互联网层、传输层和应用层。在后来的使用过程中，借鉴OSI的七层参考模型，将网络接口层划分为物理层和数据链路层，形成一个新的五层结构。TCP/IP是一系列协议的结合，所以严格的称号应该是TCP/IP协议族。

TCP/IP协议族的前四层与OSI参考模型的前四层相对应，其功能也非常类似，而应用层则与OSI参考模型的最高三层相对应，如图1.16所示。

 

图1.16  OSI参考模型与TCP/IP协议族

TCP/IP是一组用于实现网络互联的通信协议。Internet网络体系结构以TCP/IP协议为核心。所以，每一层包含了相当独立的、具体的协议，如表1-1所示。

表1-1  TCP/IP协议族

应用层	HTTP、FTP、TFTP、SMTP、SNMP、DNS
传输层	TCP、UDP、SCTP
网络层	ICMP、IGMP IP ARP、RARP
数据链路层	由底层网络定义的协议
物理层

下将将详细介绍一下这五层中传输的协议。

q  物理层和数据链路层：在物理层和数据链路层中，TCP/IP并没有定义任何特定的协议。它支持所有标准的专用的协议，网络可以是局域网、城域网、或广域网。所以，TCP/IP实际上只有三个层次。

q  网络层：在网络层中，TCP/IP定义了网际协议（Internet Protocol，IP），而IP又由四个支撑协议组成，分别是ARP（地址解析协议）、RARP（逆地址解析协议）、ICMP（网际控制报文协议）和IGMP（网际组管理协议）。

q  传输层：传统上，TCP/IP有两个传输层协议。包括TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据包协议）。

q  应用层：在应用层，TCP/IP定义了许多协议。例如HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）、DNS（域名系统）等。