七层体系通信协议结构图
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。
网络基础-OSI网络七层参考模型
总结（续）
– 传输层可在发送主机系统上对数据进行分段， 在接收主机系统上将数据段重组为数据流。
– 会话层可建立、管理和终止两台通信主机间 的会话。
– 表示层可确保某一系统的应用层所发送的信 息可被另一系统的应用层读取。
– 应用层可为用户的应用程序（例如电子邮件、 文件传输和终端仿真）提供网络服务。
➢网络体系结构解决异质性问题采用的是 分层方法。——把复杂的网络互联问题 划分为若干个较小的、单一的问题，在 不同层面上予以解决。就像编程时把问题分解
层次结构方法要解决的问题
1.网络应该具有哪些层次？每一层的功能是什么？ （分层与功能）。
2.各层之间的关系是怎样的？它们如何进行交互？ （服务与接口）。
总结（续）
– 通过网络发送的信息称为数据或数据包。如 果一台计算机要向另一台计算机发送数据， 则必须首先执行被称为封装的过程以将数据 打包。
– 当远程设备接收到比特序列时，远程设备的 物理层便会将这些比特序列传送到数据链路 层进行处理。该过程称为解封。
总结（续）
– TCP/IP 是目前使用最广泛的协议，其原因众多， 例如灵活的编址方案、适用于大多数操作系统 和平台、具有许多工具和实用程序，以及需使 用它来连接 Internet。
以不同国籍的人进行信息交流为例。(见下页图)
对等通信示例：中德教师之间的对话
中国 教师
翻译
秘书
“你好” “Hello” 传真
对交谈内容的共识
P3
用英语对话
P2
使用传真通信
P1
“Hallo” “Hello” 传真
德国 教师
翻译
秘书
物理通信线路
问题： 中国教师与德国教师之间、翻译之间，他们是在直接通信吗？ 翻译、秘书各向谁提供什么样的服务？ 中德教师、翻译各使用谁提供的什么服务？
七层协议及封装ppt课件
OSI七层 模型
可编辑课件PPT
4
邮局实例 —— 服务与协议
写信人 邮局
收信人 邮局
运输部门 甲地
可编辑课件PPT
乙地
5
OSI的七层框架
应用层
6 接口
表示层
5 接口
会话层
4 接口
传输层
3 接口
网络层
2 接口
数据链路层
1 接口
物理层
层
主机A
应用层协议
应用层
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 物理层协议
为了使数据可以在网络上从源传递到目的地网络上所有设备需要讲相同的语言描述网络通信中语言规范的一组规则就是协议数据以电子信号的形式穿越介质到达正确的计算机然后转换成最初的形式以便接收者能够阅读为了降低网络设计的复杂性将协议进行了分层设计协议分层osi协议模型通信协议协议分层osi七层模型通信的双方需要讲相同的语言网络通信的过程很复杂为了降低复杂性1974年iso组织发布了osi参考模型osiopensysteminterconnection是开放的通信系统互联参考模型osiopensysteminterconnection是开放的通信系统互联参考模型邮局实例服务与协议写信人邮局运输部门收信人邮局甲地乙地osi的七层框架物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层传输层传输层会话层会话层表示层表示层应用层应用层物理层协议数据链路层协议网络层协议传输层协议会话层协议表示层协议应用层协议比特spduppduapdu接口主机a主机b数据单元名称功能实例应用层提供网络与用户的应用程序接口服务httptelnet表示层提供格式化的表示和转换数据服务加密压缩asciijpeg会话层会话的管理和数据传输的同步操作系统应用读取传输层可靠的传输提供建立维护和取消传输tcpudp网络层分组传输和路由选择ip数据链路层负责无错传输数据确认帧发送重传等xdslhdlc物理层设备之间比特流的传输物理接口电气特性等eiatia232v35osi的七层框架续ip包头数据的封装与解封装过程hello物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层比特pduhellotcpudp头helloip包头mac帧头tcpudp头hellotcpudp头高层数据fcsip包头数据的封装与解封装过程续hello物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层比特pduhellotcpudp头helloip包头mac帧头fcstcpudp头hellotcpudp头高层数据tcpip是20世纪70年代中期美国国防部为arpanet开发的网络体系结构osi7层模型网络接口层互联网层传输层应用层tcpip4层模型tcpip4层模型物理层数据链路层网络层会话层表示层应用层传输层10
城市轨道交通通信设备技术—OSI七层模型
分层模型的优点
设计实现
每个层次向上一层次提供服务 每个层次向下一层次请求服务 上层是为下层指引方向的，下次为上层提供更好的
服务。
学习目标
分层模型的优点
降低协议设计的复杂性： 各层相对独立，各层不必关心其它层的具体实现，只 需知道上下层接口；
标准化接口： 任何一层发生修改，只要接口关系不变，其它层均不 受影响；
计算机网络协议
网络协议定义： 即网络中（包括互联网）传递、管理信息的一些规
范。如同人与人之间相互交流是需要遵循一定的规矩 一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规 则，这些规则就称为网络协议。 网络协议三个要素： 语法：即数据与控制信息的结构或格式。 语义：即需要发出何种控制信息、完成何种协议以
4
3
2
计算机1向计算机2发送数据
计算机 1 AP1 5 4 3 2 1
我收到了 AP1 发来的 应用程序数据！
计算机 2 AP2 5
4 3 2
计算机1向计算机2发送数据
计算机 1 注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次
AP1
应用层首部 应 用 程 序 数 据
5
运输层首部 H5 应 用 程 序 数 据
会话层
传输层
网络层 数据链 路层 物理层
网络层
数据链 路层
物理层
网络层
数据链 路层
物理层
会话层
传输层
网络层 数据链 路层 物理层
物理介质 网络通信子系统
路由器 通信子网 路由器
物理介质
物理通信：是通信进行的真实路径，从发送主机的上 层逐层向下传递，
经通信介质和通信子网送达目标主机，然后在目标主
主机A 发送进程
网络协议分层知识集锦：七层、四层、五层
一、概述OSI（Open System Interconnection）开放系统互连的七层协议体系结构：概念清楚，理论比较完整，但既复杂又不用。
TCP／IP四层体系结构：简单，易于使用。
五层原理体系结构：综合OSI 和TCP／IP 的优点，为了学术学习。
二、详述网络协议设计者不应当设计一个单一、巨大的协议来为所有形式的通信规定完整的细节，而应把通信问题划分成多个小问题，然后为每一个小问题设计一个单独的协议。
这样做使得每个协议的设计、分析、时限和测试比较容易。
协议划分的一个主要原则是确保目标系统有效且效率高。
为了提高效率，每个协议只应该注意没有被其他协议处理过的那部分通信问题；为了主协议的实现更加有效，协议之间应该能够共享特定的数据结构；同时这些协议的组合应该能处理所有可能的硬件错误以及其它异常情况。
为了保证这些协议工作的协同性，应当将协议设计和开发成完整的、协作的协议系列（即协议族），而不是孤立地开发每个协议。
在网络历史的早期，国际标准化组织（ISO）和国际电报电话咨询委员会（CCITT）共同出版了开放系统互联的七层参考模型。
一台计算机操作系统中的网络过程包括从应用请求（在协议栈的顶部）到网络介质（底部），OSI参考模型把功能分成七个分立的层次。
图1表示了OSI分层模型。
图1OSI七层参考模型OSI模型的七层分别进行以下的操作：第一层物理层第一层负责最后将信息编码成电流脉冲或其它信号用于网上传输。
它由计算机和网络介质之间的实际界面组成，可定义电气信号、符号、线的状态和时钟要求、数据编码和数据传输用的连接器。
如最常用的RS-232规范、10BASE-T的曼彻斯特编码以及RJ-45就属于第一层。
所有比物理层高的层都通过事先定义好的接口而与它通话。
如以太网的附属单元接口（AUI），一个DB-15连接器可被用来连接层一和层二。
第二层数据链路层数据链路层通过物理网络链路提供可靠的数据传输。
不同的数据链路层定义了不同的网络和协议特征，其中包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。
osi各层的安全协议
osi各层的安全协议OSI（Open Systems Interconnection）模型是一种将计算机网络体系结构分为七个不同层次的参考模型。
每个层次负责不同的功能，使得网络通信能够高效、可靠地进行。
在网络通信过程中，安全协议起着保护数据和信息安全的重要作用。
下面将分别介绍OSI模型的每一层及其对应的安全协议。
第一层：物理层（Physical Layer）物理层是OSI模型中最底层的层次，它负责在物理媒介上传输比特流。
在物理层中，保护数据安全的主要问题是防止数据泄露和窃听。
为了解决这个问题，可以使用加密技术来对传输的数据进行加密，从而保证数据的机密性。
第二层：数据链路层（Data Link Layer）数据链路层负责将物理层传输的比特流划分为数据帧，并通过数据链路进行传输。
在数据链路层中，主要的安全问题是数据的完整性和可靠性。
为了解决这个问题，可以使用帧校验序列（FCS）来检测数据是否被篡改。
此外，还可以使用MAC地址过滤来限制网络访问，从而提高网络的安全性。
第三层：网络层（Network Layer）网络层负责将数据包从源主机传输到目标主机。
在网络层中，主要的安全问题是数据包的路由和转发安全。
为了解决这个问题，可以使用IPSec（Internet Protocol Security）协议来对传输的数据包进行加密和认证，从而保证数据传输的安全性。
第四层：传输层（Transport Layer）传输层负责提供端到端的可靠数据传输。
在传输层中，主要的安全问题是数据的完整性和可靠性。
为了解决这个问题，可以使用传输层安全协议（TLS/SSL）来对传输的数据进行加密和认证，从而保证数据传输的安全性。
第五层：会话层（Session Layer）会话层负责建立、管理和终止会话。
在会话层中，主要的安全问题是会话的安全性和保密性。
为了解决这个问题，可以使用会话层安全协议（SSH）来对会话进行加密和认证，从而保证会话的安全性。
osi七层协议
编辑本段编辑本段OSI划分层次的原则网络中各结点都有相同的层次不同结点相同层次具有相同的功能同一结点相邻层间通过接口通信每一层可以使用下层提供的服务，并向上层提供服务不同结点的同等层间通过协议来实现对等层间的通信编辑本段OSI/RM分层结构对等层实体间通信时信息的流动过程对等层通信的实质：对等层实体之间虚拟通信;下层向上层提供服务;实际通信在最底层完成在发送方数据由最高层逐渐向下层传递,到接收方数据由最低层逐渐向高层传递.协议数据单元PDUSI参考模型中，对等层协议之间交换的信息单元统称为协议数据单元(PDU,Protocol Data Unit)。
而传输层及以下各层的PDU另外还有各自特定的名称：传输层——数据段（Segment）网络层——分组（数据包）（Packet）数据链路层——数据帧（Frame）物理层——比特（Bit）编辑本段OSI的七层结构第一层：物理层（PhysicalLayer)规定通信设备的机械的、电气的、功能的和过程的特性，用以建立、维护和拆除物理链路连接。
具体地讲，机械特性规定了网络连接时所需接插件的规格尺寸、引脚数量和排列情况等；电气特性规定了在物理连接上传输bit流时线路上信号电平的大小、阻抗匹配、传输速率距离限制等；功能特性是指对各个信号先分配确切的信号含义，即定义了DTE和DCE之间各个线路的功能；过程特性定义了利用信号线进行bit 流传输的一组操作规程，是指在物理连接的建立、维护、交换信息时，DTE和DCE双方在各电路上的动作系列。
在这一层，数据的单位称为比特（bit）。
属于物理层定义的典型规范代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。
物理层的主要功能:为数据端设备提供传送数据的通路,数据通路可以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒体连接而成.一次完整的数据传输,包括激活物理连接,传送数据,终止物理连接.所谓激活,就是不管有多少物理媒体参与,都要在通信的两个数据终端设备间连接起来,形成一条通路.传输数据.物理层要形成适合数据传输需要的实体,为数据传送服务.一是要保证数据能在其上正确通过，二是要提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(BIT)数),以减少信道上的拥塞.传输数据的方式能满足点到点,一点到多点,串行或并行,半双工或全双工，同步或异步传输的需要.完成物理层的一些管理工作.物理层的主要设备：中继器、集线器。
网络通讯协议书结构图解
网络通讯协议书结构图解网络通信协议是指计算机网络中进行数据传输和信息交换的一套规则和约定。
它定义了通信双方的通信方式、数据格式、传输协议等，以确保数据能够正确、高效地传输。
在网络通信协议中，协议栈是一个重要的概念，指的是一系列协议的层次化组织，每一层协议都负责不同的功能，协同工作来完成数据的传输。
下面将从物理层到应用层，介绍网络通信协议的结构。
一、物理层物理层是网络通信协议的最底层，它负责将比特流转换为可传输的信号，在物理媒介上进行传输。
物理媒介可以是电线、光纤、无线电波等。
物理层的主要功能包括信号的编码、调制和解调、时钟同步等。
二、数据链路层数据链路层主要负责将物理层传输的比特流划分成逻辑上的数据帧，并添加帧头和帧尾等控制信息。
数据链路层还负责差错检测、流量控制和数据的帧同步。
比如以太网协议、Wi-Fi协议等都是在数据链路层进行操作的。
三、网络层网络层是网络通信协议的核心层，它负责选择合适的传输路径来实现数据在不同网络之间的传输。
在网络层中，IP协议是最常用的协议，它定义了数据在互联网中的传输和路由选择的规则。
网络层还负责将数据分片、差错恢复等操作。
四、传输层传输层主要负责提供可靠的端到端的数据传输，它包括了两种主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
TCP协议提供可靠的、面向连接的数据传输，通过序列号和确认机制来保证数据的完整性和有序性。
UDP协议则提供了不可靠的、面向无连接的数据传输，适用于一些对数据传输的实时性要求较高的应用。
五、会话层会话层主要负责建立和管理应用程序之间的通信会话。
它定义了会话的开始、结束和恢复的规则，并提供了会话控制和同步机制。
在会话层中，我们常见的协议有FTP、Telnet等。
六、表示层表示层主要负责数据的格式转换和加密解密。
它将来自会话层的数据进行编码和解码，以确保不同终端设备之间能够正确地解释和处理数据。
常见的表示层协议有JPEG、ASCII等。
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应用层
表示层 会话层
传输层
网络层
链路层
物理层
HTTP 、FTP 、Telnet 、SMTP 、POP3、IMAP
SMTP:简单传输协议 POP3:邮局协议版本3 IMAP:Internet 消息访问协议
DNS
DHCP 、BOOTP 、TFTP 、RADIUS 、
SNMP 、NTP 、HTTP-S 、SLP 、SSL
SOCK S
LDAP 轻量级目录
访问协议
SS7
7号信令系统
DSMCC(MPEG) 数字存储媒体命令和控制
TCP
UDP
TALI
传送适配层协议
IP
DVMRP
距离向量多播选路协议
Mobile IP
传输控制协议（可靠 面向连接）
用户数据报协议（不可靠 无连接）
BGP
RARP
ARP IGMP ESP AH NARP
IGMP:多播的Internet 组管
理协议
BGP:边界网关协议 ARP:地址解析协议
RARP:反向地址解析协议 ESP:安全加载封装 AH:认证协议头
NARP:NBMA 地址解析协议
ICMP
IGMP
RIP 、RIPNG 、HSRP RSVP X.25
OSPF 、IS-IS 、
VRRP 、EGP 、IDRP 、IGRP 、EIGRP ICMP:Internet 控制报文协议 IGMP:因特网组管理协议 RSVP:资源预留协议 RIP:距离向量路由协议
RIPng:IPV6下的RIP 协议 HSRP:热备份路由协议 OSPF:开放最短路优先
IS-IS:中间系统到中间系统路由协议 VRRP:虚拟路由冗余协议 EGP:外部网关路由协议
IDRP:域间路由协议 IGRP:动态距离向量路由协议
EIGRP:增强动态距离向量路由协议
L2F:第二层转发协议 PPTP:点对点隧道协议 L2TP:VPN 第二层通道协议
SLIP CSLIP
L2F 、PPTP 、L2TP 、ATMP
串行线路IP 压缩的SLIP
IEEE 802.2
IEEE 802.1
IEEE 802.3
CSMA/CD 协议 带冲突检测的载波监听多路访问技术
IEEE 802.2
CMSA/CA 协议
IEEE 802.5 令牌环网（已淘汰）
IEEE 802.5 FDDI 网 （已淘汰）
IEEE 802.1D 冗余链路STP IEEE 802.1W 快速STP IEEE 802.1Q VLAN IEEE 802.1X 认证系统
IEEE 802.1p QOS 流量优先级 IEEE 802.1g 远程网桥
LLC 逻辑控制
MPLS
多协议标签交换
ATM LACP
链路汇聚控制协议
802.3ad
PPP 、PPPoE 点对点、以太网上的点对点
SDLC
同步数据 链路控制
ITU-T G.703 ITU-T H.323 ITU-T M.3010 ITU-T X.25 ITU-T X.61 ITU-T Y.1231 ITU-T 国际电
信联盟远程通信标准化组织
802.3a (10BASE-T2 淘汰) 802.3b (10Broad36 淘汰) 802.3e (10BASE-5 淘汰) 802.3i (10BASE-T)
IEEE 802.3u
100BASE-TX (双绞线) 100BASE-T4 (淘汰) 100BASE-FX (光纤) RADIUS:远程用户拨号谁系统 NTP:网络时间协议
HTTP-S:HTTP 安全协议 SSL:加密套接字协议层
IEEE 802.3z
1000BASE-LX (光纤,5000m) 1000BASE-SX (光纤,550m) 1000BASE-CX (双绞线,25m)
802.3ab
1000BASE-T (双绞线) 802.3ae
10GBASE-SR (光纤) 10GBASE-SW (光纤) 10GBASE-LX4 (光纤)
10GBASE-LR (单模 10km) 10GBASE-LW (单模 10km) 802.3ak
10GBASE-CX4 (同轴 15m) 802.3an
10GBASE-T (双绞线 100m)
802.11a (5GHz,未应用) 802.11b (2.4GHz,11Mb/s) 802.11g (2.4GHz,54Mb/s)
802.11n (2.4GHz 、5GHz,300-600Mb/s 802.11ae (5GHz,500Mb/s-1Gb/s IEEE 802.15 (蓝牙技术)
IEEE 802.16 (固定宽带无线,LMDS) IEEE 802.17 (RPR 弹性分组环)
DS1/DS3带宽倍数4/7/6 E1/E3 带宽倍数 4/4/4 SONET/SDH
PSTN ISDN FR X.25 窄带接入 ADSL HFC PLC 宽带接入 SDH DWDM 传输网
LMDS GPRS 3G DBS VAST 无线/卫星。