(完整版)从OSI和TCPIP之争看标准
OSI七层模型和TCPIP模型及对应协议(详解)

OSI七层模型和TCPIP模型及对应协议(详解)1.OSI七层模型OSI(Open Systems Interconnection)七层模型是国际标准化组织(ISO)制定的一种网络体系结构模型,将计算机网络的功能划分为七个层次,每个层次负责不同的任务。
这些层次从底层到顶层分别为: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:负责传输比特流,即原始的0和1的比特流。
-数据链路层:将物理层传输的数据流划分为数据帧,并在物理传输媒介上发送和接收数据帧。
-网络层:负责通过不同网络节点进行数据的路由和转发,实现数据包的传输。
-传输层:负责端到端的通信连接,在传输过程中确保数据的可靠传输和错误控制。
-会话层:负责建立、管理和终止应用程序之间的通信会话。
-表示层:负责数据的格式化和解码、加密和解密,确保接收方能够正确理解发送方的数据。
-应用层:提供用户与网络的接口,支持各种应用程序的网络访问和通信。
2.TCP/IP模型TCP/IP模型是一种通信协议体系结构,目前是互联网的基础协议。
TCP/IP模型由四个层次构成,分别为网络接口层、互联网层、传输层和应用层。
-网络接口层:负责将数据帧从物理层传输到网络层,并对数据进行分割和重组。
-互联网层:负责将数据包从源主机传输到目的主机,包括IP协议、ARP协议和ICMP协议等。
-传输层:负责数据的可靠传输和错误控制,包括TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)等。
-应用层:提供用户与网络的接口,支持各种应用程序的网络访问和通信,包括HTTP、FTP、SMTP等协议。
3.OSI七层模型和TCP/IP模型的对应关系及协议:-OSI的物理层对应TCP/IP的网络接口层,协议包括以太网、Wi-Fi 等。
-OSI的数据链路层对应TCP/IP的网络接口层,协议包括以太网、Wi-Fi等。
-OSI的网络层对应TCP/IP的互联网层,协议包括IP、ARP、ICMP等。
OSI参考模型与TCPIP五层网络架构详解

OSI参考模型与TCPIP五层⽹络架构详解OSI七层模型OSI的来源OSI(Open System Interconnect),即开放式系统互联。
⼀般都叫OSI参考模型,是ISO(国际标准化组织)组织在1985年研究的⽹络互连模型。
ISO为了更好的使⽹络应⽤更为普及,推出了OSI参考模型。
其含义就是推荐所有公司使⽤这个规范来控制⽹络。
这样所有公司都有相同的规范,就能互联了。
OSI七层模型的划分OSI定义了⽹络互连的七层框架(物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、会话层、表⽰层、应⽤层),即ISO开放互连系统参考模型。
见下表OSI参考模型各层的解释应⽤层为应⽤程序提供服务表⽰层数据格式转换,数据加密会话层建⽴,管理和维护会话传输层建⽴,管理和维护端到端的链接⽹络层IP选址及路由选择数据链路层提供介质访问和链路管理物理层以⼆进制数据的形式在物理媒体上传输数据每⼀层实现各⾃的功能和协议,并完成相邻层的接⼝通信。
OSI的服务定义详细说明了各层所提供的服务。
某⼀层的服务就是该层及其下各层的⼀种能⼒,它通过接⼝提供给更⾼⼀层。
各层所提供的服务与这些服务是怎么实现的⽆关。
各层功能定义详解应⽤层OSI参考模型中最靠近⽤户的⼀层,是为计算机⽤户提供应⽤接⼝,也为⽤户直接提供各种⽹络服务。
我们常见应⽤层的⽹络服务协议有:HTTP,HTTPS,FTP,POP3、SMTP等。
表⽰层表⽰层提供各种⽤于应⽤层数据的编码和转换功能,确保⼀个系统的应⽤层发送的数据能被另⼀个系统的应⽤层识别。
如果必要,该层可提供⼀种标准表⽰形式,⽤于将计算机内部的多种数据格式转换成通信中采⽤的标准表⽰形式。
数据压缩和加密也是表⽰层可提供的转换功能之⼀。
会话层会话层就是负责建⽴、管理和终⽌表⽰层实体之间的通信会话。
该层的通信由不同设备中的应⽤程序之间的服务请求和响应组成。
传输层传输层建⽴了主机端到端的链接,传输层的作⽤是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务,包括处理差错控制和流量控制等问题。
osi和tcpip层次模型的区别

osi和tcpip层次模型的区别OSI和TCP/IP层次模型的区别在计算机网络中,层次模型是一种组织和管理计算机网络功能的方法。
OSI(开放式系统互联)和TCP/IP(传输控制协议/因特网互联协议)是两种不同的层次模型,它们都为网络通信提供了标准化的框架。
然而,它们在结构和功能上存在一些区别。
一、OSI层次模型OSI层次模型是由国际标准化组织提出的,它将网络通信划分为七个不同的层次,每个层次负责一种特定的功能。
以下是每个层次的简要介绍:1. 物理层(Physical Layer):负责传输原始的比特流,例如通过光缆或电缆发送数字信号。
2. 数据链路层(Data Link Layer):负责在直接相连的设备之间传输数据帧,并检测和纠正传输中的错误。
3. 网络层(Network Layer):负责在多个网络之间进行数据包的路由和转发,以实现数据的传递。
4. 传输层(Transport Layer):负责确保端到端的可靠传输,提供数据的分段和重组等功能。
5. 会话层(Session Layer):负责建立、管理和终止网络会话,以便在通信设备之间进行通信。
6. 表示层(Presentation Layer):负责将数据进行编码和解码,以便不同设备之间可以正确地解释和处理数据。
7. 应用层(Application Layer):负责提供特定应用程序(如电子邮件、文件传输)所需的服务和协议。
二、TCP/IP层次模型TCP/IP层次模型是因特网的基本通信协议,它将网络通信划分为四个层次,每个层次有不同的功能。
以下是每个层次的简要介绍:1. 网络接口层(Network Interface Layer):与OSI的物理层和数据链路层相对应,负责提供网络接口以进行数据传输。
2. 网络层(Internet Layer):与OSI的网络层相对应,负责在不同网络之间进行数据包的路由和转发。
3. 传输层(Transport Layer):与OSI的传输层相对应,提供可靠的端到端数据传输,并为应用层提供端口和流控制等功能。
OSI模型与TCPIP协议的关系

OSI模型与TCPIP协议的关系OSI模型与TCP/IP协议的关系在计算机网络领域中,为了实现不同设备之间的通信和数据传输,出现了OSI模型(Open Systems Interconnection Model)和TCP/IP协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)。
OSI模型是一种理论框架,用于描述和规范计算机网络中各个层次的功能和交互关系,而TCP/IP协议则是一种实际应用在网络中的协议集合,它实现了OSI模型中的相关功能。
OSI模型总共分为七个层次,每个层次负责不同的功能。
而TCP/IP协议则是根据OSI模型进行了简化和整合,将其分为四个层次。
下面将逐层介绍OSI模型和TCP/IP协议的关系。
第一层:物理层(Physical Layer)物理层是OSI模型和TCP/IP协议中的第一层。
它定义了硬件设备之间数据传输的物理特性和参数。
OSI模型中的物理层负责电压、电流、物理接口等底层细节,而TCP/IP协议中的物理层则更加关注网络传输媒介,如以太网、无线等。
第二层:数据链路层(Data Link Layer)数据链路层是OSI模型和TCP/IP协议中的第二层。
它负责将物理层所传输的数据包进行分割和组装,并进行差错检测和纠正。
OSI模型中的数据链路层主要包括了逻辑链路控制(LLC)和媒体访问控制(MAC)两个子层,而TCP/IP协议中的数据链路层则更加关注网络节点之间的直接通信,如以太网、无线等。
第三层:网络层(Network Layer)网络层是OSI模型和TCP/IP协议中的第三层。
它负责为数据包选择合适的路径和转发决策,以实现不同网络之间的数据传输。
OSI模型中的网络层包括了路由(Routing)和网络互联(Network Interconnection)等功能,而TCP/IP协议中的网络层则主要使用IP协议来实现数据的寻址和路由。
OSI七层模型与TCPIP模型的比较

OSI 七层模型与TCPIP 模型的⽐较OSI 七层模型与TCP/IP 模型的背景故事就略过吧,直接进⼊正题。
⾸先,OSI 有七层模型,⽽TCP/IP 模型只有四层,不过⼀般书上为了⽅便讲解则将这两者的优点合在⼀起分为了五层。
注:以下顺序均为从低到⾼OSI 七层分别是:物理层,数据链路层,⽹络层,运输层,会话层,表⽰层,应⽤层TCP/IP 四层分别是:⽹络接⼝层,⽹际层,传输层,应⽤层我们⼀般的五层分别是:物理层,数据链路层,⽹络层,传输层,应⽤层下⾯对上述模型进⾏详细叙述OSI 模型:TCP/IP 模型的⽹络接⼝层可近似看为物理层+链路层⽹际层可近似看作⽹络层传输层可近似看作运输层但是TCP/IP 模型和OSI 模型的⼀个很⼤的区别就是:OSI 模型中,⽹络层可以选择⾯向连接和⽆连接,⽽运输层中必定是⾯向连接的TCP/IP 模型中,⽹络层不⾯向连接,⽽传输层中是可以选择⾯向连接的TCP ,和⽆连接的UDP此外,他们之间还有些差别.OSI 参考模型精确地定义了三个主要概念:服务、协议、接⼝;⽽TCP/IP 模型并没有,这不符合软件⼯程的思想。
OSI 模型诞⽣于协议产⽣之前,因此是通⽤的,不偏向于任何协议,但也由于没有协议⽅⾯的经验,不知道将哪些功能放到哪⼀层更好;TCP/IP 模型诞⽣于协议产⽣后,因此不会出现协议不能匹配模型的情况,但是不适合于任何⾮TCP/IP 的协议栈。
TCP/IP 充分认识到了异构⽹络的互联问题,因此将⽹络协议IP 作为单独的重要层次;⽽OSI 则在此后才在⽹络层中划分出⼀个⼦层来完成类似与TCP/IP 模型中的IP 的功能。
⽽⾄于我们现在常⽤的五层模型,就是从上⾯将那五层抽取出来,⼤家⽐较学习即可。
层次简介物理层传输单位:⽐特硬件:集线器、中继器任务:透明地传输⽐特流功能:定义了电路接⼝的⼀些参数(如机械尺⼨、形状,交换电路的数量和排列等)也规定了通信链路上传输的信号的意义和电⽓特性(即什么信号代表0,什么信号代表1)注意:传输信息所⽤的物理媒介,⽐如双绞线、光纤等不属于物理层协议,⽽在物理层协议之下数据链路层传输单位:帧硬件:交换机,⽹桥任务:将⽹络层传下来的IP 数据报封装成帧功能:成帧、差错控制、流量控制、传输管理作⽤:实现数据在链路上的点对点的正确传输⽹络层传输单位:数据报硬件:路由器任务:将传输层传下来的报⽂段封装分组,选择合适的路由使分组能够正确交付到⽬的主机功能:流量控制,拥塞控制,差错控制,⽹际互联,路由选择作⽤:就是实现信息在各个⽹络之间的正确传输运输层传输单位:报⽂段(TCP),⽤户数据报(UDP)任务:负责两个进程间的通信功能:流量控制,差错控制,服务质量,数据传输管理作⽤:实现端到端之间的通信,链路层是点到点注:运输层还具有复⽤和分⽤的功能会话层向表⽰层实体或⽤户进程提供建⽴连接并在连接上有序地传输数据,也成为建⽴同步(SYN)会话层负责管理主机间的会话进程,包括建⽴、管理以及终⽌进程间的会话表⽰层转变数据格式,包括加密、解密、压缩等功能应⽤层为特定类型的⽹络应⽤提供访问OSI 的⼿段。
osi、tcpip的比较

路由选择的比较
OSI模型
在第三层(网络层)进行路由选择,主 要考虑的是如何将数据包从一个网络发 送到另一个网络。
VS
TCP/IP模型
同样是在第三层(网络层)进行路由选择 ,但更加实际和灵活,可以适应各种不同 的网络环境。
端到端服务的比较
OSI模型
强调端到端的通信,即数据从发送端经过中 间节点,最终到达接收端,每个中间节点只 负责数据的传递,不处理数据内容。
OSI模型将网络系统划分为七个独立的层次,每个 层次都有明确的功能和协议标准,这使得网络系 统的设计和实现更加模块化和易于管理。
独立性
OSI模型中的各层协议标准是独立的,这使得不同 的系统和厂商可以实现自己的协议和标准,而不 会影响到其他层次的协议和标准。
灵活性
由于OSI模型是一种概念框架,它并没有规定具体 的实现细节,这使得不同的系统和厂商可以根据 自己的需求和特点实现自己的协议和标准,从而 实现网络的互连和通信。
TCP/IP模型
同样支持端到端的通信,但为了提高数据传 输的可靠性和效率,引入了TCP协议,可以 对数据进行分段、校验和重传等操作。
04
osi模型与tcpip一
网络设备
在OSI模型中,第二层是数据链路层,它包括逻辑链路 控制子层(LLC)和媒体访问控制子层(MAC)。在 OSI模型中,MAC子层被视为一种特殊的逻辑设备, 负责处理与传输介质的物理连接。因此,OSI模型特别 适用于设计和描述网络设备,如交换机和路由器。
TCP/IP协议模型是美国国防部在1970年代提出的一种网 络协议模型,它广泛应用于互联网和局域网中,成为网络 通信的基本框架。
tcpip模型的结构
链路层
负责在物理层上传输原始数据,包括 以太网、令牌环网等。
OSI参考模型与TCPIP模型

传输层
提供端到端的数据传输服务,包括建立和维护通 信会话、错误控制和流量控制等。主要的传输层 协议是TCP和UDP。
链路层
负责在相邻网络节点之间建立物理连接,并进行 数据帧的封装和解封装。该层的主要协议包括以 太网协议等。
03 OSI参考模型与TCP/IP模 型的比较
层次结构的比较
总结词
OSI参考模型和TCP/IP模型在层次结构上存在差异。
传输层
提供端到端的通信服务,确保数据按照发送顺序无错误地传输,主要协议有TCP和UDP。
会话层
负责建立、管理和终止会话,以及同步和对话控制等功能。
表示层
用于处理数据格式化,包括数据压缩、加密和解密等转换功能。
应用层
直接为用户提供服务,如文件传输、电子邮件和Web浏览等应用协议。
02 TCP/IP模型概述
应用场景的比较
总结词
OSI参考模型和TCP/IP模型的应用场景有所不同。
详细描述
OSI参考模型是一个理论模型,主要用于指导网络设计和开发。而TCP/IP模型在实际的 网络通信中得到了广泛应用,如互联网协议(IP)和传输控制协议(TCP)等,这些协
议已经成为互联网的标准协议。
04 OSI参考模型与TCP/IP模 型的应用
05 OSI参考模型与TCP/IP模 型的实践案例
基于OSI参考模型的案例
案例一
一个跨国公司的网络系统架构
案例四
一个在线购物平台的网络架构
案例二
一个大学校园网的设计
案例三
一个政府部门的网络安全解决方案
基于TCP/IP模型的案例
案例一
一个视频会议系统的实现
案例三
一个在线银行的网络服务架构
OSI参考模型与TCPIP参考模型的异同

OSI 参考模型与TCP/ IP 参考模型的异同11 两种参考模型相同点OSI 参考模型与TCP/ IP 参考模型都是用来解决不同计算机之间数据传输的问题。
这两种模型都是基于独立的协议栈的概念,都采用分层的方法,每层都建立在它的下一层之上,并为它的上一层提供服务。
例如:在两种参考模型中,传输层及其以下的各层都为需要通信的进程提供端到端、与网络无关的传输服务,这些层成了传输服务的提供者;同样,在传输层以上的各层都是传输服务的用户。
21 两种参考模型不同点(1) OSI 参考模型的协议比TCP/ IP 参考模型的协议更具有面向对象的特性。
OSI 参考模型明确了三个主要概念:服务、接口和协议。
这些思想和现代的面向对象的编程技术非常吻合。
一个对象有一组方法,该对象外部的进程可以使用它们,这些方法的语义定义该对象提供的服务,方法的参数和结果就是对象的接口,对象内部的代码实现它的协议。
当然,这些代码在该对象外部是不可见的。
而TCP/ IP 参考模型最初没有明确区分服务、接口和协议,人们也试图改进它,使其更加接近OSI 参考模型。
从上述的比较分析可以看出,OSI 参考模型中的协议比TCP/ IP 参考模型中的协议具有更好的面向对象的特性,在技术发生变化时,由于它的封装性和隐藏性,能够比较容易地进行替换和更新。
而TCP/ IP 参考模型由于没有明确区分服务、接口和协议的概念,对于使用新技术设计新网络来说,这种参考模型就会遇到许多不利的因素。
另外,TCP/ IP 参考模型完全不是通用的,不适合描述该模型以外的其他协议栈。
(2) TCP/ IP 参考模型中对异构网(Heterogeneous Network) 互连的处理比OSI 参考模型更合理。
TCP/ IP 首先考虑的是多种异构网的互连问题,并将网际协议IP 作为TCP/ IP 的重要组成部分。
但ISO 和CCITT(国际电报电话咨询委员会) 最初只考虑到使用一种标准的公用数据网将各种不同的系统互连在一起。
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从OSI和TCP/IP之争看标准
要很好理解OSI和TCP/IP其实不容易。
我的看法:从历史和市场角度的理解
1950~1960年代,逐渐有了计算机联网的用户需求。
1960年代,很多人(机构、公司)都会看到这个需求,然后投入研究满足该需求的技术。
几乎是全民运动,计算机领域的,IBM、HP、DEC…….(那时intel、微软、苹果还没有出生),通信领域的(涉及所有),大学,科研机构,热闹非凡。
百花齐放,产生了各种技术(包括TCP/IP),各大公司都有自己的一套,这些技术自成体系,从思路到实现有很大差距,不能互通,大量的没有走出实验室。
凡是我们知道名字的都是非常优秀的,但是却不一定是市场成功的。
跟计算机相比,通信网络对互联互通的要求是首要的。
现在这种状况对整个行业发展不利。
于是,指定标准的需求出现了,时间是1970年代末,1980年代初。
相关各方都坐到一起来制定标准。
谁都想让自家的技术成为标准。
但是这是不可能的,然后就是妥协和退让(中国不能搞民主、搞不好标准的根本原因就是没有学会妥协和退让)。
最后的标准是各家技术的一个混血儿,一般的规则是:选择该类技术中最好的,选择支持者最多的。
必须遵守规则,否则标准无法产生或者由于没有人支持等于废纸。
这种标准工作可能最后没有结果,但这次成功了,结果就是OSI协议模型。
那是1981年的事情。
标准出来了,但是并不是权威,没有强制性,是否实施标准、怎样实施标准仍然由各个国家、各个公司作决定。
很多人(特别我们国家)把标准以为是了不起的东西,其实不一定。
有的标准确实了不起,但是大多数都昙花一现,消失得无影无踪。
OSI出台,大多数权威及专家都相信了它会一统江湖。
可惜,跟历史上很多同类事件一样,权威及专家又错了一次。
因为最终的决定权并不在权威和专家,而是市场。
我认为这就象一场选举,各种产品,各种技术放到选举台上,选民是消费者,消费者用钞票买了某个产品,就等于投了它一票(^_^,钞票=选票)。
与其它选举不一样的是,这种选举的结果是各种各样的,有时候选出了一个一统江湖的东东,有时候选出几个并存,选出成百上千的可能性也存在的。
这次选举的结果出乎很多人预料:选出了TCP/IP。
原因我只能应用教科书所说(我从来没有看到过一个OSI设备),OSI技术上虽然更完美,但是太复杂,实现成本太高;TCP 成本低,技术也还能满足用户需求。
不管怎样,TCP/IP模型胜出了,最终成为事实上的标准(国际标准化组织ISO最终也将TCP/IP接纳为与OSI地位相同的国际标准,这是晚一些的事情)
OSI呢,逐渐走向没落,最后在市场上消失了。
但是OSI模型还是人类的知识财富,里面的优秀思想和技术可以永远为人类参考使用。
这是教科书里面OSI依然存在的理由。
顺便说一下,TCP/IP模型胜出最大获利者毫无疑问是美国。
我想,在认同OSI标准的同时,许多美国厂商依然没有放弃让自家的TCP/IP成为标准的想法,因此,坚持/继续发展TCP/IP。
他们成功了。
虽然他们全是为了自己利益,但是我只有敬佩,因为他们靠的是实力/能力。
不管怎样评价,TCP/IP技术上都可以入选优秀,才有机会胜出。
也许许多同样优秀的技术由于运气不佳失败了。
所以,技术上是不能虚假的,没有优秀的技术,而一味推崇成为国际标准,最后只能成为笑话。
因为—国际标准也不过如此而已,并不意味着成功。
提示:OSI和TCP/IP是两个竞争性的协议模型,两者不兼容,两者目前都是国际标准,
目前TCP/IP取得了全面胜利。