TCP IP四層模型與OSI參考模型

2021-08-24 17:33:48 字數 4242 閱讀 2373

1.鏈路層(資料鏈路層/網路介面層):包括作業系統中的裝置驅動程式、計算機中對應的網路介面卡

2.網路層(網際網路層):處理分組在網路中的活動,比如分組的選路。

3.運輸層:主要為兩台主機上的應用提供端到端的通訊。

4.應用層:負責處理特定的應用程式細節。

網路層與運輸層的區別:

在tcp/tp協議族中,

網路層ip提供的是一種不可靠的服務。它只是盡可能快地把分組從源節點送到目的節點,但不提供任何可靠性的保證。

tcp在不可靠的ip層上,提供了乙個可靠的運輸層,為了提供這種可靠的服務,tcp採用了超時重傳、傳送和接受端到端的確認分組等機制。

tcp/ip協議族的分層:

1、物理層

主要功能:利用傳輸介質為資料鏈路層提供物理連線,實現位元流的透明傳輸。

作用:實現相鄰計算機節點之間位元流的透明傳輸,盡可能遮蔽掉具體傳輸介質與物理裝置的差異。使其上面的資料鏈路層不必考慮網路的具體傳輸介質是什麼。

透明傳輸的意義就是:不管傳的是什麼,所採用的裝置只是起乙個通道作用,把要傳輸的內容完好的傳到對方!

2、資料鏈路層:負責建立和管理節點間的鏈路。

主要功能:通過各種控制協議,將有差錯的物理通道變為無差錯的、能可靠傳輸資料幀的資料鏈路。

具體工作:接受來自物理層的位流形式的資料,並封裝成幀,傳送到上一層;同樣,也將來自上一層的資料幀,拆裝為位流形式的資料**到物理層;並且還負責處理接受端發回的確認幀的資訊,以便提供可靠的資料傳輸。

該層通常又被分為 介質訪問控制(mac)和邏輯鏈路控制(llc)兩個子層:

mac子層的主要任務是解決共享型網路中多使用者對通道競爭的問題,完成網路介質的訪問控制。

llc子層的主要任務是建立和維護網路連線,執行差錯校驗、流量控制和鏈路控制。

主要任務:通過路由演算法,為報文或分組通過通訊子網選擇最適當的路徑。該層控制資料鏈路層與物理層之間的資訊**,建立、維持與終止網路的連線。具體的說,資料鏈路層的資料在這一層被轉換為資料報,然後通過路徑選擇、分段組合、順序、進/出路由等控制,將資訊從乙個網路裝置傳送到另乙個網路裝置。

一般的,資料鏈路層是解決統一網路內節點之間的通訊,而網路層主要解決不同子網之間的通訊。例如路由選擇問題。

在實現網路層功能時,需要解決的主要問題如下:

定址:資料鏈路層中使用的實體地址(如mac位址)僅解決網路內部的定址問題。在不同子網之間通訊時,為了識別和找到網路中的裝置,每一子網中的裝置都會被分配一 個唯一的位址。由於各個子網使用的物理技術可能不同,因此這個位址應當是邏輯位址(如ip位址)

交換:規定不同的交換方式。常見的交換技術有:線路交換技術和儲存**技術,後者包括報文**技術和分組**技術。

路由演算法:當源節點和路由節點之間存在多條路徑時,本層可以根據路由演算法,通過網路為資料分組選擇最佳路徑,並將資訊從最合適的路徑,由傳送端傳送的接受端。

連線服務:與資料鏈路層的流量控制不同的是,前者控制的是網路相鄰節點間的流量,後者控制的是從源節點到目的節點間的流量。其目的在於防止阻塞,並進行差錯檢測

4、傳輸層

osi的下三層的主要任務是資料傳輸,上三層的主要任務是資料處理。而傳輸層是第四層,因此該層是通訊子網和資源子網的介面和橋梁,起到承上啟下的作用。

主要任務:向使用者提供可靠的、端到端的差錯和流量控制,保證報文的正確傳輸。

主要作用:向高層遮蔽下層資料通訊的具體細節,即向使用者透明的傳送報文。

傳輸層提供會話層和網路層之間的傳輸服務,這種服務從會話層獲得資料,並在必要時,對資料進行分割,然後,傳輸層將資料傳送到網路層,並確保資料能準確無誤的傳送到網路層。因此,傳輸層負責提供兩節點之間資料的可靠傳送,當兩節點的聯絡確定之後,傳輸層負責監督工作。綜上,傳輸層的主要功能如下:傳輸連線管理:提供建立、連線和拆除傳輸連線的功能。傳輸層在網路層的基礎上,提供「面向連線」和「面向無連線」兩種服務處理傳輸差錯:提供可靠的「面向連線」和不可靠的「面向無連線」的資料傳輸服務、差錯控制和流量控制。在提供「面向連線」服務時,通過這一層傳輸的資料將由目標裝置確認,  如果在指定的時間內未收到確認資訊,資料將被重新傳送。監控服務質量

主要任務:向兩個實體的表示層提供建立和使用連線的方法。將不同實體之間的表示層的連線稱為會話。因此會話層的任務就是組織和協調兩個會話程序之間的通訊,並對資料交換進行管理。

6、表示層

表示層是osi模型的第六層,它對來自應用層的命令和資料進行解釋,對各種語法賦予相應的含義,並按照一定的格式傳送給會話層

其主要功能是「處理使用者資訊的表示問題,如編碼、資料格式轉換和加密解密」等。

表示層的具體功能如下:

資料格式處理:協商和建立資料交換的格式,解決各應用程式之間在資料格式表示上的差異。

資料的編碼:處理字符集和數字的轉換。例如由於使用者程式中的資料型別(整型或實型、有符號或無符號等)、使用者標識等都可以有不同的表示方式,因此,在裝置之間需要具有在不同字符集或格式之間轉換的功能。

壓縮和解壓縮:為了減少資料的傳輸量,這一層還負責資料的壓縮與恢復。

資料的加密和解密:可以提高網路的安全性。

7、應用層

應用層是osi參考模型的最高層,它是計算機使用者,以及各種應用程式和網路之間的介面

主要功能:直接向使用者提供服務,完成使用者希望在網路上完成的各種工作。它在其他6層工作的基礎上,負責完成網路中應用程式與網路作業系統之間的聯絡,建立與結束使用者之間的聯絡,並完成網路使用者提出的各種網路服務及應用所需的監督、管理和服務等各種協議。此外,該層還負責協調各個應用程式間的工作。

應用層為使用者提供的服務和協議有:檔案服務、目錄服務、檔案傳輸服務(ftp)、遠端登入服務(telnet)、電子郵件服務(e-mail)、列印服務、安全服務、網路管理服務、資料庫服務等。上述的各種網路服務由該層的不同應用協議和程式完成,不同的網路作業系統之間在功能、介面、實現技術、對硬體的支援、安全可靠性以及具有的各種應用程式介面等各個方面的差異是很大的。應用層的主要功能如下:

使用者介面:應用層是使用者與網路,以及應用程式與網路間的直接介面,使得使用者能夠與網路進行互動式聯絡。

實現各種服務:該層具有的各種應用程式可以完成和實現使用者請求的各種服務。

osi 7層模型的小結

由於osi是乙個理想的模型,因此一般網路系統只涉及其中的幾層,很少有系統能夠具有所有的7層,並完全遵循它的規定。

在7層模型中,每一層都提供乙個特殊的網路功能。從網路功能的角度觀察:下面4層(物理層、資料鏈路層、網路層和傳輸層)主要提供資料傳輸和交換功能,即以節點到節點之間的通訊為主;第4層作為上下兩部分的橋梁,是整個網路體系結構中最關鍵的部分;而上3層(會話層、表示層和應用層)則以提供使用者與應用程式之間的資訊和資料處理功能為主。簡言之,下4層主要完成通訊子網的功能,上3層主要完成資源子網的功能。

tcp/ip與osi最大的不同在於osi是乙個理論上的網路通訊模型,而tcp/ip則是實際執行的網路協議。

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