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网络体系结构:OSI参考模型&TCP/IP参考模型

发布时间:2020-10-29 17:25:52来源:

网络体系结构:OSI参考模型&TCP/IP参考模型

  1. 网络体系结构的基本概念

  (1)网络协议(简称协议)

  协议是为网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。由三个要素组成:

  语法:即用户数据与控制信息的结构和格式;

  语义:即需要发出何种控制信息,以及完成的动作与做出的响应;

  时序:即对事件实现顺序的详细说明。

  (2)网络体系结构

  网络的体系结构是指计算机网络的分层、各层协议和各层接口之间的集合。

  第一个网络体系结构是IBM的系统网络体系结构SNA。当前具有代表性的体系结构有两个:

  OSI参考模型

  TCP/IP参考模型

  (3)分层的好处

  各层之间相互独立。高层并不需要知道低层是如何实现的。

  灵活性好;

  各层都可以采用最合适的技术来实现,各层实现技术的改变不影响其他各层;

  易于实现和维护;

  有利于促进标准化。

  2. 开放系统互连参考模型(OSI)

  OSI(Open System Interconnect)开放系统互连参考模型是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的。

  最大特点:开放性。“开放”是指:只要遵循OSI标准,一个系统就可以和位于世界上任何地方的也遵循同一标准的其他系统进行通信。

  它从低到高分别是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

  物理层:传输比特流,规定网络接口的规格和特性。

  数据链路层:负责相邻节点(即在同一网络内部的节点)之间的无差错的数据传输。传输的数据单位为“帧”。该层使用的地址为物理地址(又称为MAC地址)

  网络层:负责在不同网络中的主机与主机之间的通信。为此,网络层要具备路由选择(即寻找路径,为网络层最主要功能)、拥塞控制与网络互连的功能。传输的数据单位为“分组”或“包”。该层使用的地址为IP地址。常见的网络层协议有IP、ICMP、IGMP、OSPF、RIP、ARP。

  传输层:是向用户提供可靠的端到端(即进程到进程)服务。是网络体系结构中最关键的一层。该层协议:TCP、UDP。? 会话层:管理会话。

  表示层:负责数据格式转换、压缩等。

  应用层:向应用程序提供服务。该层结构最复杂,协议最多。

  OSI的特点:

  网中各结点都有相同的层次

  不同结点的同等层具有相同的功能

  同一结点内相邻层之间通过接口通信

  每一层使用下层提供的服务,并向其上层提供服务

  不同结点的同等层按照协议实现对等层之间的通信

  3. TCP/IP参考模型

  TCP/IP参考模型是目前Internet中的流行标准。该模型包含很多协议,其中最重要的两个协议就是TCP和IP协议。

  TCP/IP参考模型最早起源1969年美国国防部的ARPANET。该模型分为四层(从低到高):

  主机-网络层:对应OSI的物理层和数据链路层

  网络互连层:对应于OSI的网络层

  传输层:对应于OSI的传输层

  应用层:对应于OSI的应用层

  在TCP/IP没有OSI中的会话层和表示层。

  4. OSI参考模型和TCP/IP参考模型的区别:

  OSI采用七层模型,TCP/IP是四层结构(实际上是三层结构)

  OSI的网络层提供面向连接和无连接两种服务,而TCP/IP的网络互联层只提供无连接服务。

  注:面向连接指的是双方通信之前先建立连接,然后发送数据,最后释放连接,通常提供的是可靠的数据传输。而无连接指发送方直接向接收方发送数据,不建立连接,一般提供的是不可靠服务。

  OSI的传输层只提供面向连接服务,而TCP/IP的传输层提供面向连接和无连接两种服务。

  OSI过于繁杂,实现起来很困难,效率低。被市场淘汰。

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