OSI参考模型与TCPIP结构
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。
ISO参考模型和TCPIP结构
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2.1.3 OSI参考模型中的数据封装过程
数据接收端 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
DATA AH DATA PH AH DATA SH PH AH DATA TH SH PH AH DATA NH TH SH PH AH DATA DH NH TH SH PH AH DATA DT 比特流
（发送序 号＝201） （确认序 号
2nd 3rd
②目标主机回送一个数据段，带有相 应的发送序号和确认序号。
③目标主机发送FIN=1的数据段表示 结束会话。
④源主机回送一个数据段，并带有相 应的发送序号和确认序号。
＝502）（ 标
志位：AC
K=1）
4th
⑤至此源主机和目标主机释放该次 TCP连接。
图1-2-9
2010年8月
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4．传输层（Transport Layer） 第一个端到端，即主机到主机的层次。负责将上层数据分段并提供端 到 端的、可靠的或不可靠传输，同时还处理差错控制和流量控制。 数据单位为段 典型的协议有：tcp、udp、spx等。 5．会话层（Session Layer） 管理主机之间的会话进程，负责建立、管理、终止进程间的会话。 典型的协议有:NETBIOS、ZIP等。 6．表示层（Presentation Layer） 对上层数据或信息进行变换以保证一个主机的应用层信息可以被一个 主机的应用层程序理解，该层的数据转换包括数据的加密、业所、格式 转换等。 典型的协议有：ASCII、ASN。JPEG、MPEG等。 7．应用层（Application Layer） 为操作系统 或网络应用程序提供访问网络服务的接口。 典型的协议有：telnet、ftp、http、snmp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
第3章 OSI参考模型体系与TCPIP协议
4. 应用层 应用层（Application Layer）
应用层向用户提供一组常用的应用协议，是应用程序访问网 应用层 络下面各层的网络服务的接口。 应用层协议可分为3类： （1）依赖于TCP的应用协议，如远程终端协议Telnet，文件 传输型的电子邮件协议SMTP，文件传输协议FTP，超文本传 输协议HTTP，外部网关协议BGP等。 （2）依赖于UDP的协议，例如单纯文件传输协议TFTP，简单网 络管理协议SNMP，域名系统DNS，内部网关协议RIP，动态主 机配置协议DHCP和引导程序协议BOOTP等。 （3）依赖于TCP和UDP的协议，如通信用管理信息协议CMOT。 当然，一些没有标准化的建立在TCP/ IP协议簇之上的用户 应用程序（或专用程序）也属于应用层。
3.1 OSI参考模型体系 参考模型体系 3.2 TCP/IP协议的参考模型 协议的参考模型 3.3 网层中的 协议及其他协议 网层中的IP协议及其他协议 3.4 子网划分 3.5 传输控制协议和应用层协议 3.6 TCP/IP组件的配置 端口与服务 组件的配置(端口与服务 组件的配置 端口与服务) 3.7 TCP/IP网络工具 网络工具
3.3.1 IP数据包 数据包
• IP数据包的基本结构: P142 F7-4 IP数据包头 IP负载
1. IP数据包头:包含传输该数据包所需的全部信息,如 发送主机的源地址,接收主机的目的地址,IP数据包 总长等.
IP数据包头的基本格式:
版本 首部长度 服务类型 16位标识 寿命 上层协议 32位IP源地址 32位目的地址 选项
1. 网络体系结构 OSI参考模型 体系结构--体系结构 参考模型
F3-4
2. OSI模型中的重要概念
• 实体和对等实体:每一层中,用于实现层功能的活动元 素称为实体(Entity). 不同机器位于同一层次,完成相同 功能的实体称为对等实体(Peer Entity). • 对等层和对等协议:不同主机位于相同层次,称为对等 层(Peer).对等实体之间通信时必须遵循的规则称为对 等协议(Peer Protocol) (Peer • 服务与接口:每一层实体为相邻的上一层实体提供的 通信功能称为服务.N层提供服务给N+1的服务访问点 SAP(Service Access Poit)称接口,它是上下层实体 之间的逻辑传输通道. • 数据单元: 1.服务数据单元 SDU 2.协议数据单元 PDU 3.接口数据单元 IDU
TCPIP模型及OSI七层参考模型各层的功能和主要协议
TCPIP模型及OSI七层参考模型各层的功能和主要协议注：⽹络体系结构是分层的体系结构，学术派标准OSI参考模型有七层，⽽⼯业标准TCP/IP模型有四层。
后者成为了事实上的标准，在介绍时通常分为5层来叙述但应注意TCP/IP模型实际上只有四层。
1、TCP/IP模型（1）物理层物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除，⽽提供具有机械的，电⼦的，功能的和规范的特性，确保原始的数据可在各种物理媒体上传输，为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。
（2）数据链路层主要提供链路控制（同步，异步，⼆进制，HDLC），差错控制（重发机制），流量控制（窗⼝机制）1） MAC：媒体接⼊控制，主要功能是调度，把逻辑信道映射到传输信道，负责根据逻辑信道的瞬时源速率为各个传输信道选择适当的传输格式。
MAC层主要有3类逻辑实体，第⼀类是MAC-b，负责处理⼴播信道数据；第⼆类是MAC-c，负责处理公共信道数据；第三类是MAC-d，负责处理专⽤信道数据。
2）RLC：⽆线链路控制，不仅能载控制⾯的数据，⽽且也承载⽤户⾯的数据。
RLC⼦层有三种⼯作模式，分别是透明模式、⾮确认模式和确认模式，针对不同的业务采⽤不同的模式。
3）BMC：⼴播/组播控制，负责控制多播/组播业务。
4）PDCP：分组数据汇聚协议，负责对IP包的报头进⾏压缩和解压缩，以提⾼空中接⼝⽆线资源的利⽤率。
（3）⽹络层提供阻塞控制，路由选择（静态路由，动态路由）等1）IP：IP协议提供不可靠、⽆连接的传送服务。
IP协议的主要功能有：⽆连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。
IP地址是重要概念2）ARP：地址解析协议。
基本功能就是通过⽬标设备的IP地址，查询⽬标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进⾏。
以太⽹中的数据帧从⼀个主机到达⽹内的另⼀台主机是根据48位的以太⽹地址（硬件地址）来确定接⼝的，⽽不是根据32位的IP地址。
osi模型和tcpip模型区别
osi模型和tcpip模型区别osi模型和tcp/ip模型是计算机网络中两个重要的参考模型，它们都是为了规范和标准化网络通信而设计的。
虽然这两个模型都有类似的目标，但它们在细节上存在一些区别。
本文将详细介绍osi模型和tcp/ip模型的区别。
1. 结构层次osi模型由国际标准化组织（ISO）在20世纪80年代提出，共分为7个层次，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。
每个层次都有不同的功能和任务，它们通过接口相互连接，形成一个完整的通信协议栈。
相比之下，tcp/ip模型是一个更简洁的四层模型，包括网络接口层、网络层、传输层和应用层。
tcp/ip模型将osi的第一层和第二层合并为网络接口层，第三层到第五层合并为应用层，从而减少了层次的复杂性。
2. 协议不同osi模型是一个参考框架，没有规定具体的协议，只是提供了一种分层思想和标准。
不同的网络协议可以在不同的层次上实现，只要满足相应层次的功能即可。
相比之下，tcp/ip模型具有更明确的协议定义。
它定义了一系列的协议，如IP协议、TCP协议、UDP协议等，每个协议在tcp/ip模型的特定层次上工作。
3. 发展历史osi模型是从理论上提出的第一个完整的网络参考模型。
然而，在实际应用中，osi模型并没有得到广泛的采用，主要是因为其层次过于复杂，实现和维护比较困难。
相比之下，tcp/ip模型是在实践中逐渐形成的。
它基于早期的arpnet 和darpanet网络协议，经过多年的发展和完善逐渐成为现代互联网的基础。
4. 应用范围osi模型的设计初衷是为所有类型的计算机网络提供一个统一的标准，可以适用于各种不同的网络环境。
相比之下，tcp/ip模型主要用于互联网通信。
由于tcp/ip协议在互联网上得到广泛应用，tcp/ip模型也成为当前网络通信的事实标准。
5. 接口设计osi模型的每个层次都有接口定义，不同层次之间通过这些接口进行通信。
iso_osi和tcpip模型
为什么要采用分层体系结构
7
应用层
复杂问题简单化
6
表 示层
提供不同厂商之间
5
会 话层
的标准接口
4
传输层
确保互操作性3Βιβλιοθήκη 网络 层易于学习和操作
2
数据链路层
1
物理 层
2.1.3 ISO/OSI网络体系结构
OSI网络体系结构即开放式系统互联 参考模型（Open System Interconnect Reference Model，OSI）。ISO（国际化 标准组织）根据整个计算机网络功能将 网络分为物理层、网络层、传输层、会 话层、表示层、应用层7层，也称“七层 模型”，如图所示：
网络层
7
应用层
6
表 示层
5
会 话层
4
传输层
3
网络 层
2
数据链路层
1
物理 层
提供应用程序间通信
处理数据格式 建立，维护和管理会话
端到端的连接
寻址和路由选择 定义网络地址 选择路由
数据链路层
7
应用层
6
表 示层
5
会 话层
4
传输层
3
网络 层
2
数据链路层
1
物理 层
提供应用程序间通信
处理数据格式 建立，维护和管理会话
2.5.1 2.5.2 2.5.3
协议分析的角色 协议分析器要素 协议分析器设置
生活中的辛苦阻挠不了我对生活的热 爱。20.11.1820.11.18Wednes day, November 18, 2020
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。13:26:4513:26: 4513:2611/18/2020 1:26:45 PM
OSI模型与TCPIP模型的区别与联系是什么
OSI模型与TCPIP模型的区别与联系是什么在计算机网络领域，OSI模型和TCP/IP模型是两个常用的参考模型，用于描述和理解网络协议的层次结构和功能。
本文将详细介绍OSI模型和TCP/IP模型的区别与联系。
一、OSI模型1. 物理层（Physical Layer）：负责传输比特流，通过物理媒介传输数据。
2. 数据链路层（Data Link Layer）：将比特流分组为数据帧，提供可靠的点对点传输。
3. 网络层（Network Layer）：将数据帧封装为数据包，进行路由选择和转发。
4. 传输层（Transport Layer）：提供端到端的可靠数据传输，进行数据分段和流量控制。
5. 会话层（Session Layer）：建立、管理和终止会话（进程之间的通信）。
6. 表示层（Presentation Layer）：处理数据格式、加密和压缩等操作，提供数据的表示和转换。
7. 应用层（Application Layer）：为用户提供网络服务接口，例如HTTP、SMTP等应用协议。
二、TCP/IP模型1. 网络接口层（Network Interface Layer）：负责提供数据链路层的接口，处理物理层的数据传输。
2. 网际层（Internet Layer）：负责IP地址分配、路由选择以及分片和重组等功能。
3. 传输层（Transport Layer）：提供端到端的可靠数据传输，例如TCP和UDP协议。
4. 应用层（Application Layer）：为用户提供网络服务接口，包括HTTP、FTP、DNS等。
三、区别与联系1. 结构差异：a. OSI模型共有7层，而TCP/IP模型共有4层。
b. OSI模型将传输层以下的层次分为三个部分（网络层-数据链路层-物理层），而TCP/IP模型将网络接口层和物理层整合到一起。
2. 设计差异：a. OSI模型是一种理论模型，提供了简洁的层次结构，但实际应用较少。
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4．传输层（Transport Layer） 第一个端到端，即主机到主机的层次。负责将上层数据分段并提供端到
端的、可靠的或不可靠传输，同时还处理差错控制和流量控制。 数据单位为段 典型的协议有：tcp、udp、spx等。
5．会话层（Session Layer） 管理主机之间的会话进程，负责建立、管理、终止进程间的会话。 典型的协议有:NETBIOS、ZIP等。
网络层
DH NH TH SH PH AH DATA DT 数据链路层
比特流
物理层
AH：Application header PH：Presentation Header SH：Session Header TH：Trasport Header NH：Network Header DH：Data link Header DT：Data link Trailer
2010年8月
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2.1.3 OSI参考模型中的数据封装过程
数据接收端 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
DATA
数据发送端
AH DATA
封
PH AH DATA
应用层 表示层
SH PH AH DATA
装
TH SH PH AH DATA
会话层 传输层
NH TH SH PH AH DATA
图1-2-2 TCP/IP参考模型的层次结构
2010年8月
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1.主机到网络层 协议栈中没有真正描述这一层的功能实现，只是要求能够 提供网络互连层一个访问接口，因此具体实现随网络的不 同而不同。
2.网络互连层 TCP/IP协议栈的核心。 ①将分组发往目标网络或主机。 ②定义了分组格式和协议，即IP协议 ③由于分组发送可能沿不同的路径进行，因此要求上一层 具备分组的排序功能。 ④路由功能。 ⑤异构网络的互连。 ⑥拥塞控制功能。物理层协议Fra bibliotek主机 B
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
1.每一层都为上一层提供服务 并为其上一层提供一个访问接 口.
2.不同主机相同层称为对等层.
3.对等层之间通信要遵守一定 的规则,如通信内容,通信方式, 这个规则称为协议.
4.主机上运行的多个协议的集 合称为协议栈.主机之间利用其 接收和发送数据.
6．表示层（Presentation Layer） 对上层数据或信息进行变换以保证一个主机的应用层信息可以被一个主
机的应用层程序理解，该层的数据转换包括数据的加密、业所、格式转换 等。
典型的协议有：ASCII、ASN。JPEG、MPEG等。 7．应用层（Application Layer）
为操作系统 或网络应用程序提供访问网络服务的接口。 典型的协议有：telnet、ftp、http、snmp等。
和tcp/ip协议栈模型相比,OSI参考模型实际应用不大,但 对其的理解可以帮助我们认识网络协议,现实网络中 TCP/IP协议栈应用更广泛.
2010年8月
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2.1.1 OSI参考模型的分层结构
主机 A
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
应用层协议 表示层协议 会话层协议 传输层协议 网络层协议 数据链路层协议
有足够的缓冲区接收发送方发送的大量数据。
2010年8月
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②UDP－用户数据报协议 一个不可靠的、无连接协议，适用于不需要对报文 进行排序和流量控制的场合。 4、应用层 TCP/IP模型将OSI参考模型中的会话层和表示层的 功能合并到应用层实现。应用层面向不同的网络应 用引入了不同的应用层协议。基于TCP的协议，如： 文件传输协议（FTP）、虚拟终端协议 （TELNET）、超文本传输协议（HTTP），基于 UDP的协议，如：简单网络管理协议（SNMP）、 简单文件传输协议（TFTP）、网络时间传输协议 （NTP）等。
图1-1-2 OSI参考模型中的数据封装过程
2010年8月
2.2 TCP/IP参考模型
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OSI参考模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
TCP/IP 参考模型
应用层
数据段
传输层 网络互连层
数据包 数据帧
主机到网络层 比特
图1-2-1 TCP/IP参考模型
2010年8月
图1-1-1 OSI参考模型
2010年8月
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2.1.2 OSI参考模型中各层的作用
1．物理层（Physical Layer）
规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以 及过程特性。为上层协议提供了一个传输数据的物理介质。 数据单位为比特（bit） 典型规范代表：EIA/TIA RS-232，RJ-45
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网络工程技术
计算机科学与技术专业
2010年8月
第2章 相关网络技术基础知识
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2.1 OSI参考模型
OSI参考模型(OSI/RM):开放式互联参考模型(Open System Inter-connection Reference Model,OSI/RM)，它是由国际标准化组织（ISO）提出的 一个网络系统互联模型。
2.2.1 TCP/IP参考模型的层次结构
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应用层
FTP、TELNET、HTTP
SNMP、TFTP、NTP
传输层
TCP
UDP
网络互连层
以 主机到网络层 太
网
令 牌 环 网
802.2 802.3
IP HDLC、PPP、FRAME-RELAY EIA/TIA-232，449、V.35、V.21
2．数据链路层（Data Link Layer） 数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。作用有：物理地 址寻址、数据的成帧、流量的控制、数据的检错、重发等。 数据单位为帧（frame） 典型的协议：SDLC、PPP、STP、帧中继等。
3．网络层（Network Layer） 负责对子网间的数据包进行路由选择。还实现拥塞控制、网际互连等 功能。 数据单位为数据包（packet） 典型的协议有：ipx、ip等。
2010年8月
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3、传输层 使源端主机和目的端主机上的对等实体进行会话。定义两种
服务质量不同的协议。 ①TCP-传输控制协议 TCP协议是一种可靠的、面向连接的协议。它将上层发出的
字节流无差错的发往互联网上的其他主机。 ⑴发送端负责将上层传送下来的字节流分成报文段传递给下
层。 ⑵接收端负责将受到的报分进行重组后递交给上层。 ⑶发送端处理端到端的流量控制，避免缓慢的接收端由于没