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OSI参考模型和TCP/IP模型

news 来源：原创 2025/8/29 4:39:31

1.OSI参考模型

OSI模型：

OSI参考模型有7层，自下而上依次为物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。（记忆口诀：物联网叔会用）。低三层统称为通信子网，是为联网而附加的通信设备，完成数据传输的功能；高三层统称资源子网，相当于计算机系统，完成数据的处理的功能。传输层承上启下。

物理层：

物理层的传输单位是：比特，功能是在物理介质上为数据端设备透明地传输原始比特流。物理层主要定义数据终端设备（DTE)和数据通信设备（DCE）的物理与逻辑连接方法。

物理层接口标准很多。

在物理层主要研究以下的内容：

1.通信链路上与通信节点的连接需要一些电路接口，物理层规定了这些接口的一些参数，如机械形状和尺寸，交换电路的数量二号排列等

2.物理层规定了通信链路上所传输的信号的意义和电气特性。如若规定信号X代表数字0，则当节点传输0时就发出信号X，而当节点接受到信号X时就知道收到的是0。

数据链路层：

数据链路层的传输单位是帧。数据链路层将网络交来的IP分组封装成帧，并且可可靠的传输到相邻节点的网络层。主要的作用是加强物理传输原始比特流的功能，将物理层提供的可能出错的物理连接改造为逻辑上无差别的数据链路，使之对网络层表示为一条无差别的链路。

在两个相邻结点之间传输数据时，结点A的发送速率可能比结点B的接收速率快，若不加以控制，则结点B就会丢弃很多来不及接收的正确数据，造成传输线路效率下降。流量控制可以协调两个点的速率，使得结点A的发送速率刚好是结点B的接受速率。

网络层：

网络层的传输单位时数据报，它关心的是通信子网的运行控制，主要的任务是将网络层的协议数据单元（分组）从源结点传输到目的结点，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。关键问题是对分组进行路由选择，并实现流量控制，拥塞控制，差错控制，和国际互连等功能。

当结点A向结点B传输一个分组时，即可经过边a,c,g,又可以经过b,h等多条可以选择的路由，而网络层的作用时根据网络的情况，利用相应的路由算法计算出一条合适的路径,使这个分组可以顺利地到达结点B。

流量控制与数据链路层的流量控制的含义一样，都是通过协调A的发送速率和B的接受速率。

差错控制是通信结点之间的约定的特定检错规则，接受方根据改规则检查接受到的分组是否出错，若出错，则能纠正的纠正，不能纠正就丢弃，确保向上层提交的数据是无误的。

若结点来不及接受分组而丢弃大量的分组，导致结点间无法正常通信，那么网络就处于拥塞状态。网络层要采取措施缓解这种拥塞，这就是拥塞控制。

互联网是由大量异构网络通过路由器互相连接起来的。互联网使用的网络协议是无连接的网络协议（IP）和许多中路由选择协议，因此互联网的网络层也称为网际层或IP层。

网络层的协议有IP, IPX，ICMP, IGMP， ARP, RARP，RIP,和OSPF等。

传输层：

传输层也叫运输层，负责主机中两个进程之间的通信，功能是为端到端连接提供可靠的传输服务，及为端到端连接提供流量控制，差错控制，服务质量，数据传输管理等服务。

数据链路提供的是点到点的通信，传输层提供的是端到端通信，两者不同。

通俗的来讲，点到点可以理解成主机与主机之间的通信，一个点是指一个硬件地址或IP地址，网络中参与通信的主机是通过硬件地址或IP地址来标识的；端到端通信是指运行在不同主机内的两个进程之间的通信，一个进程有一个端口来标识，所以称为端到端通信。

通过传输层的屏蔽，高层用户看不到通信子网的交替和变化。因为一台主机可同时运行可运行多个进程,所以运输层具有复用和分用的功能。复用是指多个应用层进程可同时使用下面传输层的服务,分用是指传输层将收到的信息分别交付给上面应用层中相应的进程，

传输层协议：TCP, UDP。

会话层：

会话层允许不同主机上的进程之间进行对话。这种服务主要为表示层实体或用户进程创建连接，并在连接上有序地传输数据，这就是会话，也称建立同步（SYN）。会话层负责管理主机间地会话进程，包括建立，管理和终止进程间地会话。会话层包括一种称为检查点地机制来维持可靠会话，使通信会话在通信会话在通信失效时从检查点继续恢复通信，即断点下载的原理。

表示层：

表示层主要处理在两个通信系统中交换信息的表达方式。不同机器采用的编码和表示方法不同，为了使不同表示方法的数据和信息之间能够互相交换，表示层采用抽象的标准方法定义数据结构，并采用标准的编码形式，此外，数据压缩，加密，解密也是表示层的功能。

应用层：

应用层使OIS参考模型的最高层，使用户与网络的接口。应用层为特定类型的网络应用提供访问OSI参考模型环境的手段，用户的实际应用多种多样，这就要求应用层采取不同的应用协议来解决不同类型的应用要求，因此应用层是最复杂的一层，使使用的协议最多，典型的协议有用与文件传送的FTP，用于电子邮件的SMTP，用于万维网的HTTP.