OSI七層模型

OSI七層模型

OSI（Open System Interconnection，開放式系統互連）參考模型，它把網絡協議從邏輯上分爲了七層。OSI參考模型從下往上依次是，物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層，如圖1.15所示。每一層都有相關、相對應的物理設備。如路由器是三層交換設備、交換機是二層交換設備。

圖1.15  OSI參考模型

以上就是OSI參考模型，這七層模型的主要目的是爲解決異種網絡互連時所遇到的兼容性問題。它的最大優勢就是將服務、接口、協議這三個概念明確地區分開了。服務說明某一層爲上一層提供一些什麼功能、接口說明上一層如何使用下層的服務、而協議涉及如何實現本層的服務。這樣各層之間具備很強的獨立性，互連網絡中各實體採用什麼樣的協議是沒有限制的，只要向上提供相同的服務而且不改變相鄰層的接口就能夠了。下面將介紹一下OSI參考模型中各層的功能。以下所示：

q  物理層（Physical Layer）：物理層負責傳送比特（Bit），涉及到接口和傳輸媒體的機械、電氣等特性。

q  數據鏈路層（Data Link Layer）：數據鏈路層負責傳送幀（Frame）。

q  網絡層（Network Layer）：網絡層負責路由、傳遞分組（Packet）。

q  傳輸層（Transport Layer）：傳輸層負責傳送完整的報文（Message），並進行瀏覽控制和差錯控制。

q  會話層（Session Layer）：會話層負責創建、維護、終止會話鏈接，提供會話管理服務等。

q  表示層（Presentation Layer）：表示層負責數據格式的轉換。

q  應用層（Application Layer）：應用層給應用程序提供了接口，使應用程序接入到網絡。

1.3.3  TCP/IP協議族

TCP/IP是傳輸控制協議/網絡互聯協議（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）的簡稱。咱們如今所使用的網絡基本都是基於TCP/IP協議的。早期的TCP/IP模型是一個四層結構，從下往上依次是網絡接口層、互聯網層、傳輸層和應用層。在後來的使用過程當中，借鑑OSI的七層參考模型，將網絡接口層劃分爲物理層和數據鏈路層，造成一個新的五層結構。TCP/IP是一系列協議的結合，因此嚴格的稱號應該是TCP/IP協議族。

TCP/IP協議族的前四層與OSI參考模型的前四層相對應，其功能也很是相似，而應用層則與OSI參考模型的最高三層相對應，如圖1.16所示。

圖1.16  OSI參考模型與TCP/IP協議族

TCP/IP是一組用於實現網絡互聯的通訊協議。Internet網絡體系結構以TCP/IP協議爲核心。因此，每一層包含了至關獨立的、具體的協議，如表1-1所示。

表1-1  TCP/IP協議族

下將將詳細介紹一下這五層中傳輸的協議。

q  物理層和數據鏈路層：在物理層和數據鏈路層中，TCP/IP並無定義任何特定的協議。它支持全部標準的專用的協議，網絡能夠是局域網、城域網、或廣域網。因此，TCP/IP實際上只有三個層次。

q  網絡層：在網絡層中，TCP/IP定義了網際協議（Internet Protocol，IP），而IP又由四個支撐協議組成，分別是ARP（地址解析協議）、RARP（逆地址解析協議）、ICMP（網際控制報文協議）和IGMP（網際組管理協議）。

q  傳輸層：傳統上，TCP/IP有兩個傳輸層協議。包括TCP（傳輸控制協議）和UDP（用戶數據包協議）。

q  應用層：在應用層，TCP/IP定義了許多協議。例如HTTP（超文本傳輸協議）、FTP（文件傳輸協議）、SMTP（簡單郵件傳輸協議）、DNS（域名系統）等。