OSI参考模型与TCP/IP协议

1.分层思想

1.1层次划分的必要性：

很多不同的厂家生产各种型号的计算机，它们运行完全不同的操作系统，但 T C P / I P协议族允许它们互相进行通信。这一点很让人感到吃惊，因为它的作用已远远超出了起初的设想。T C P / I P起源于6 0年代末美国政府资助的一个分组交换网络研究项目，到 9 0年代已发展成为计算机之间最常应用的组网形式。它是一个真正的开放系统，因为协议族的定义及其多种实现可以不用花钱或花很少的钱就可以公开地得到。它成为被称作“全球互联网”或“因特网( I n t e r n e t )”的基础，该广域网（WA N）已包含超过1 0 0万台遍布世界各地的计算机。计算机网络是由许多硬件、软件和协议交织起来的复杂系统。由于网络设计十分复杂，如何设计、组织和实现计算机网络是一个挑战，必须要采用科学有效的方法。

1.2层次划分的方法（便于排错，提高效率）

• 网络的每层应当具有相对独立的功能（便于排错）这个功能用不了 必然是你这层处理问题

• 梳理功能之间的关系，使上一个功能可以实现为另一个功能提供必要的服务，从而形成系统的层次结构， 环环相扣（紧密联系）

• 为提高系统的工作效率，相同或相近的功能仅在一个层次中实现，而且尽可能在较高的层次中实现

• 每一层只为相邻的上一层提供服务

1.3层次划分的优点（复杂问题简单化，工作标准化，便于维护管理）

• 各层之间相互独立，每一层只实现一种相对独立的功能，使问题复杂程度降低，利于针对解决问题

• 灵活性好，各层内部的操作不会影响其他层

• 结构上可分割开，各层之间都可以采用最合适的技术来实现

• 易于实现和维护，因为整个系统已被分解成相对独立的子系统

• 能促进标准化工作，因为每一层的功能及其提供的服务都有了精确的说明

2.OSI（开放式系统互联通信参考模型）

一种概念模型，由国际标准化组织提出，一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架。

 

3.OSI分层总结

应用层、表示层、会话层为高三层，是面向用户的

网络层、数据链路层、物理层为低三层，是面向硬件的

网络层及以下的通信为点到点通信（主机与主机）

传输层的通信为端到端（端口到端口）

 

4.TCP/IP参考模型

TCP/IP是一组用于实现网络互连的通信协议。Internet网络体系结构以TCP/IP为核心。

TCP/IP参考模型最多划分了5个层次，分别是物理层，数据链路层、网络层、传输层和应用层，将OSI参考模型中的高三层合并为一层统称应用层。

基于TCP/IP的参考模型将协议分成四个层次，它们分别是：网络接口层、网络层（主机到主机）、传输层、和应用层。

5.TCP/IP协议族的组成

物理层

协议

IEEE802.3有线局域网（以太网）

IEEE802.11无线局域网标准

 

数据链路层

协议	作用
ppp（点对点协议）	PPP协议是目前广域网上应用最广泛的协议之一，它的优点在于简单、具备用户验证能力、可以解决IP分配等。

 

 

网络层

协议	作用
ARP（地址解析协议）	将IP地址转换成物理mac地址
RARP（逆地址解析协议）	根据物理mac地址转换成IP地址
ICMP（网际控制报文协议）	ping 网络连通性检测 检测网络连通性
IGMP（网际组管理协议）	一个组播协议，该协议运行在主机和组播路由器之间

 

传输层

协议	作用
TCP(传输控制协议)	可靠，安全性好，速度慢
UDP(用户数据报协议)	不可靠，安全性不高，速度快

 

应用层

协议	作用	TCP/UDP	默认端口
HTTP(超文本传输协议)	是一个简单的请求-响应协议，现在主要的场景是web服务，就是网页的传输	TCP	80
HTTPS（超文本传输安全协议）	是以安全为目标的 HTTP 通道，在HTTP的基础上通过传输加密和身份认证保证了传输过程的安全性	TCP	443
FTP(文件传输协议)	提供交互式的访问，允许客户指明文件的类型与格式，并允许文件具有存取权限	TCP	20，21
TFTP（简单文件传输协议）	是一个小而易于实现的文件传送协议，TFTP只支持文件传输，不支持交互，没有庞大的命令集。也没有目录列表功能，以及不能对用户进行身份鉴别	UDP	69
SNMP(简单网络管理协议)	是专门设计用于在 IP 网络管理网络节点（服务器、工作站、路由器、交换机及HUBS等）的一种标准协议	UDP	161
SMTP(简单邮件传输协议)	一组用于从源地址到目的地址传送邮件的规则，并且控制信件的中转方式，用于邮件的发送	TCP	25
POP3(邮局协议版本3)	用于邮件的接收	TCP	110
telnet(远程登陆协议)	一种字符模式的终端服务，可以使用户通过网络进入远程主机或网络设备，然后对远程主机或设备进行操作	TCP	23
ssh（安全的远程登陆协议）		TCP	22
DNS(域名解析系统)	将域名和IP地址相互映射	(TCP UDP)	53
DHCP(动态主机配置协议)	是一个局域网的网络协议。指的是由服务器控制一段IP地址范围，客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的IP地址和子网掩码	UDP	67,68