OSI七層與TCP IP五層網路架構詳解

osi和tcp/ip是很基礎但又非常重要的網路基礎知識，理解得透徹對運維工程師來說非常有幫助。今天偶又複習了一下：

（1）osi七層模型

osi中的層功能 tcp/ip協議族

應用層檔案傳輸，電子郵件，檔案服務，虛擬終端 tftp，http，snmp，ftp，smtp，dns，telnet

表示層資料格式化，**轉換，資料加密沒有協議

會話層解除或建立與別的接點的聯絡沒有協議

傳輸層提供端對端的介面 tcp，udp

網路層為資料報選擇路由 ip，icmp，rip，ospf，bgp，igmp

資料鏈路層傳輸有位址的幀以及錯誤檢測功能 slip，cslip，ppp，arp，rarp，mtu

物理層以二進位制資料形式在物理**上傳輸資料 iso2110，ieee802，ieee802.2

（2）tcp/ip五層模型的協議

應用層傳輸層

網路層資料鏈路層

物理層物理層：中繼器、集線器、還有我們通常說的雙絞線也工作在物理層

資料鏈路層：網橋（現已很少使用）、乙太網交換機（二層交換機）、網絡卡（其實網絡卡是一半工作在物理層、一半工作在資料鏈路層）

網路層：路由器、三層交換機

傳輸層：四層交換機、也有工作在四層的路由器

二、tcp/udp協議

tcp (transmission control protocol)和udp(user datagram protocol)協議屬於傳輸層協議。其中tcp提供ip環境下的資料可靠傳輸，它提供的服務包括資料流傳送、可靠性、有效流控、全雙工操作和多路復用。通過面向連線、端到端和可靠的資料報傳送。通俗說，它是事先為所傳送的資料開闢出連線好的通道，然後再進行資料傳送；而udp則不為ip提供可靠性、流控或差錯恢復功能。一般來說，tcp對應的是可靠性要求高的應用，而udp對應的則是可靠性要求低、傳輸經濟的應用。tcp支援的應用協議主要有：telnet、ftp、smtp等；udp支援的應用層協議主要有：nfs（網路檔案系統）、snmp（簡單網路管理協議）、dns（主網域名稱稱係統）、tftp（通用檔案傳輸協議）等.

tcp/ip協議與低層的資料鏈路層和物理層無關，這也是tcp/ip的重要特點

三、osi的基本概念

osi是open system interconnect的縮寫，意為開放式系統互聯。

osi七層參考模型的各個層次的劃分遵循下列原則：

1、同一層中的各網路節點都有相同的層次結構，具有同樣的功能。

2、同一節點內相鄰層之間通過介面（可以是邏輯介面）進行通訊。

3、七層結構中的每一層使用下一層提供的服務，並且向其上層提供服務。

4、不同節點的同等層按照協議實現對等層之間的通訊。

第一層：物理層（physicallayer)，

規定通訊裝置的機械的、電氣的、功能的和過程的特性，用以建立、維護和拆除物理鏈路連線。具體地講，機械特性規定了網路連線時所需接外掛程式的規格尺寸、引腳數量和排列情況等；電氣特性規定了在物理連線上傳輸bit流時線路上訊號電平的大小、阻抗匹配、傳輸速率距離限制等；功能特性是指對各個訊號先分配確切的訊號含義，即定義了dte和dce之間各個線路的功能；規程特性定義了利用訊號線進行bit流傳輸的一組操作規程，是指在物理連線的建立、維護、交換資訊是，dte和dce雙放在各電路上的動作系列。在這一層，資料的單位稱為位元（bit）。屬於物理層定義的典型規範代表包括：eia/tia rs-232、eia/tia rs-449、v.35、rj-45等。

第二層：資料鏈路層（datalinklayer):

在物理層提供位元流服務的基礎上，建立相鄰結點之間的資料鏈路，通過差錯控制提供資料幀（frame）在通道上無差錯的傳輸，並進行各電路上的動作系列。資料鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括：實體地址定址、資料的成幀、流量控制、資料的檢錯、重發等。在這一層，資料的單位稱為幀（frame）。資料鏈路層協議的代表包括：sdlc、hdlc、ppp、stp、幀中繼等。

第三層是網路層

在計算機網路中進行通訊的兩個計算機之間可能會經過很多個資料鏈路，也可能還要經過很多通訊子網。網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點，確保資料及時傳送。網路層將資料鏈路層提供的幀組成資料報，包中封裝有網路層包頭，其中含有邏輯位址資訊- -源站點和目的站點位址的網路位址。如果你在談論乙個ip位址，那麼你是在處理第3層的問題，這是「資料報」問題，而不是第2層的「幀」。ip是第3層問題的一部分，此外還有一些路由協議和地址解析協議（arp）。有關路由的一切事情都在這第3層處理。位址解析和路由是3層的重要目的。網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能。在這一層，資料的單位稱為資料報（packet）。網路層協議的代表包括：ip、ipx、rip、ospf等。

第四層是處理資訊的傳輸層

第4層的資料單元也稱作資料報（packets）。但是，當你談論tcp等具體的協議時又有特殊的叫法，tcp的資料單元稱為段（segments）而udp協議的資料單元稱為「資料報（datagrams）」。這個層負責獲取全部資訊，因此，它必須跟蹤資料單元碎片、亂序到達的資料報和其它在傳輸過程中可能發生的危險。第4層為上層提供端到端（終端使用者到終端使用者）的透明的、可靠的資料傳輸服務。所為透明的傳輸是指在通訊過程中傳輸層對上層遮蔽了通訊傳輸系統的具體細節。傳輸層協議的代表包括：tcp、udp、spx等。

第五層是會話層

這一層也可以稱為會晤層或對話層，在會話層及以上的高層次中，資料傳送的單位不再另外命名，而是統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸，它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通訊的機制。如伺服器驗證使用者登入便是由會話層完成的。

第六層是表示層

這一層主要解決擁護資訊的語法表示問題。它將欲交換的資料從適合於某一使用者的抽象語法，轉換為適合於osi系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換資料服務。資料的壓縮和解壓縮，加密和解密等工作都由表示層負責。

第七層應用層

應用層為作業系統或網路應用程式提供訪問網路服務的介面。應用層協議的代表包括：telnet、ftp、http、snmp等。

除了層的數量之外，開放式系統互聯（osi）模型與tcp/ip協議有什麼區別？

開放式系統互聯模型是乙個參考標準，解釋協議相互之間應該如何相互作用。tcp/ip協議是美國國防部發明的，是讓網際網路成為了目前這個樣子的標準之一。開放式系統互聯模型中沒有清楚地描繪tcp/ip協議，但是在解釋tcp/ip協議時很容易想到開放式系統互聯模型。兩者的主要區別如下：

tcp/ip協議中的應用層處理開放式系統互聯模型中的第五層、第六層和第七層的功能。

tcp/ip協議中的傳輸層並不能總是保證在傳輸層可靠地傳輸資料報，而開放式系統互聯模型可以做到。tcp/ip協議還提供一項名為udp（使用者資料報協議）的選擇。udp不能保證可靠的資料報傳輸。

tcp/udp協議

tcp(transmission control protocol)和udp(user datagram protocol)協議屬於傳輸層協議。其中tcp提供ip環境下的資料可靠傳輸，它提供的服務包括資料流傳送、可靠性、有效流控、全雙工操作和多路復用。通過面向連線、端到端和可靠的資料報傳送。通俗說，它是事先為所傳送的資料開闢出連線好的通道，然後再進行資料傳送；而udp則不為ip提供可靠性、流控或差錯恢復功能。一般來說，tcp對應的是可靠性要求高的應用，而udp對應的則是可靠性要求低、傳輸經濟的應用。

tcp支援的應用協議主要有：telnet、ftp、smtp等；udp支援的應用層協議主要有：nfs（網路檔案系統）、snmp（簡單網路管理協議）、dns（主網域名稱稱系統）、tftp（通用檔案傳輸協議）等。

tcp/ip協議與低層的資料鏈路層和物理層無關，這也是tcp/ip的重要特點。

osi是open system interconnect的縮寫，意為開放式系統互聯。

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TCP IP五層與OSI七層

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