OSI七层模型与TCP/IP五层模型(或者4层模型)
OSI中的层 功能 TCP/IP协议族
应用层 文件传输,电子邮件,文件服务,虚拟终端TFTP,HTTP,SNMP,FTP,SMTP,DNS,Telnet
表示层 数据格式化,代码转换,数据加密 没有协议
会话层 解除或建立与别的接点的联系 没有协议
传输层 提供端对端的接口 TCP,UDP
网络层 为数据包选择路由 IP,ICMP,RIP,OSPF,BGP,IGMP
数据链路层 传输有地址的帧以及错误检测功能SLIP,CSLIP,PPP,ARP,RARP,MTU
物理层 以二进制数据形式在物理媒体上传输数据ISO2110,IEEE802,IEEE802.2
五层模型的协议
应用层
传输层
网络层
数据链路
物理层
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参考:
物理层:中继器、集线器、还有我们通常说的双绞线也工作在物理层
数据链路层:网桥(现已很少使用)、以太网交换机(二层交换机)、网卡(其实网卡是一半工作在物理层、一半工作在数据链路层)
网络层:路由器、三层交换机
传输层:四层交换机、也有工作在四层的路由器
TCP/IP四层模型
TCP/IP模型起源于ARPANET
目前TCP/IP是潜在的标准
应用层对应于OSI的上三层,包含面向网络用户的大量协议实现。
例如:Telnet, FTP, SMTP, HTTP, SNMP,DNS等。
传输层
对应OSI的传输层,在源和目的主机之间提供端到端的连接,典型协议是TCP
网络层
对应于OSI的网络层,有效地解决异种网络的互连问题。网络层的设计思想是高效简洁,提供不可靠的无连接服务,尽力传递。典型协议是IP。
网络接口层
对应于OSI参考模型的下两层,要求可以支持IP协议即可,没有详细的定义。
OSI参考模型与TCP/IP协议的比较
OSI参考模型与TCP/IP协议作为两个为了完成相同任务的协议体系结构,因此二者有比较紧密的关系,下面我们从以下几个方面逐一比较它们之间的联系与区别。
2.1分层结构
OSI参考模型与TCP/IP协议都采用了分层结构,都是基于独立的协议栈的概念。OSI参考模型有7层,而TCP/IP协议只有4层,即TCP/IP协议没有了表示层和会话层,并且把数据链路层和物理层合并为网络接口层。不过,二者的分层之间有一定的对应关系,如图3所示。
2.2标准的特色
OSI参考模型的标准最早是由ISO和CCITT(ITU的前身)制定的,有浓厚的通信背景,因此也打上了深厚的通信系统的特色,比如对服务质量(QoS)、差错率的保证,只考虑了面向连接的服务。并且是先定义一套功能完整的构架,再根据该构架来发展相应的协议与系统。
TCP/IP协议产生于对Internet网络的研究与实践中,是应实际需求而产生的,再由IAB、IETF等组织标准化,而并不是之前定义一个严谨的框架。而且TCP/IP最早是在UNIX系统中实现的,考虑了计算机网络的特点,比较适合计算机实现和使用。
2.3连接服务
OSI的网络层基本与TCP/IP的网际层对应,二者的功能基本相似,但是寻址方式有较大的区别。
OSI的地址空间为不固定的可变长,由选定的地址命名方式决定,最长可达160byte,可以容纳非常大的网络,因而具有较大的成长空间。根据OSI的规定,网络上每个系统至多可以有256个通信地址。
TCP/IP网络的地址空间为固定的4byte(在目前常用的IPV4中是这样,在IPV6中将扩展到16byte)。网络上的每一个系统至少有一个唯一的地址与之对应。
2.4传输服务
OSI与TCP/IP的传输层都对不同的业务采取不同的传输策略。OSI定义了五个不同层次的服务:TP1,TP2,TP3,TP4,TP5。TCP/IP定义了TCP和UPD两种协议,分别具有面向连接和面向无连接的性质。其中TCP与OSI中的TP4,UDP与OSI中的TP0在构架和功能上大体相同,只是内部细节有一些差异。
2.5应用范围
OSI由于体系比较复杂,而且设计先于实现,有许多设计过于理想,不太方便计算机软件实现,因而完全实现OSI参考模型的系统并不多,应用的范围有限。而TCP/IP协议最早在计算机系统中实现,在UNIX、Windows平台中都有稳定的实现,并且提供了简单方便的编程接口(API),可以在其上开发出丰富的应用程序,因此得到了广泛的应用。TCP/IP协议已成为目前网际互联事实上的国际标准和工业标准。
3OSI参考模型与TCP/IP协议的发展趋势
从以上的比较可以看出,OSI参考模型和TCP/IP协议大致相似,也各具特色。虽然TCP/IP在目前的应用中占了统治地位,在下一代网络(NGN)中也有强大的发展潜力,甚至有人提出了“Everything isIP”的预言。但是OSI作为一个完整、严谨的体系结构,也有它的生存空间,它的设计思想在许多系统中得以借鉴,同时随着它的逐步改进,必将得到更广泛的应用。
TCP/IP目前面临的主要问题有地址空间问题、QoS问题、安全问题等。地址问题有望随着IPV6的引入而得到解决,QoS、安全保证也正在研究,并取得了不少的成果。因此,TCP/IP在一段时期内还将保持它强大的生命力。
OSI的确定在于太理想化,不易适应变化与实现。因此,它在这些方面做出适当的调整,也将会迎来自己的发展机会