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1、OSI 及 TCP/IP 的概念和区分什么是TCP/IP 协议TCP/IP 协议(Transfer Controln Protocol/Internet Protocol)叫做传输掌握/网际协议，又叫网络通讯协议，这个协议是Internet 国际互联网络的根底。TCP/IP 是网络中使用的根本的通信协议。虽然从名字上看TCP/IP 包括两个协议，传输掌握协议(TCP)和网际协议(IP)，但 TCP/IP 实际上是一组协议，它包括上百个各种功能的协议，如：远程登录、文件传输和电子邮件等，而TCP 协议和IP 协议是保证数据完整传输的两个根本的重要协议。通常说TCP/IP 是 Internet 协
2、议族，而不单单是TCP 和 IP。TCP/IP 是用于计算机通信的一组协议，我们通常称它为TCP/IP 协议族。它是 70 年月中期美国国防部为其ARPANET 广域网开发的网络体系构造和协议标准，以它为根底组建的INTERNET 是目前国际上规模最大的计算机网络，正由于INTERNET 的广泛使用，使得TCP/IP 成了事实上的标准。之所以说TCP/IP 是一个协议族，是由于TCP/IP 协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNET、ARP、TFTP 等很多协议，这些协议一起称为TCP/IP 协议。以下我们对协议族中一些常用协议英文名称和用途作一介绍：TCP(Transpor
3、t Control Protocol)传输掌握协议IP(Internetworking Protocol)网间网协议UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网掌握信息协议SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简洁邮件传输协议SNMP(Simple Network manage Protocol)简洁网络治理协议Transfer Protocol)文件传输协议ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议从协议分层模型方面来讲
4、，TCP/IP 由四个层次组成：网络接口层、网间网层、传输层、应用层。10 / 13其中：网络接口层 这是TCP/IP 软件的最低层，负责接收IP 数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP 数据报，交给IP 层。网间网层负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传输层的分组发送恳求， 收到恳求后，将分组装入IP 数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报：首先检查其合法性，然后进展寻径-假设该数据报已到达信宿机， 则去掉报头，将剩下局部交给适当的传输协议；假设该数据报尚未到达信宿，则转发该数据报。三、 处理路径、流控
5、、拥塞等问题。传输层 供给应用程序间的通信。其功能包括：一、格式化信息流；二、供给牢靠传输。为实现后者，传输层协议规定接收端必需发回确认，并且假设分组丧失，必需重发送。应用层向用户供给一组常用的应用程序，比方电子邮件、文件传输访问、远程登录等。远程登录TELNET 使用TELNET 协议供给在网络其它主机上注册的接口。 TELNET 会话供给了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP 使用FTP 协议来供给网络内机器间的文件拷贝功能。前面我们已经学过关于OSI 参考模型的相关概念，现在我们来看一看，相对于七层协议参考模型， TCP/IP 协议是如何实现网络模型的。数据链路层包括了硬件接口和协议A
6、RP，RARP，这两个协议主要是用来建立送到物理层上的信息和接收从物理层上传来的信息；网络层中的协议主要有IP，ICMP，IGMP 等，由于它包含了 IP 协议模块，所以它是全部机遇 TCP/IP 协议网络的核心。在网络层中，IP 模块完成大局部功能。ICMP 和 IGMP 以及其他支持IP 的协议帮助IP 完成特定的任务，如传输过失掌握信息以及主机/路由器之间的掌握电文等。网络层掌管着网络中主机间的信息传输。传输层上的主要协议是TCP 和 UDP。正如网络层掌握着主机之间的数据传递，传输层掌握着那些将要进入网络层的数据。两个协议就是它治理这些数据的两种方式：TCP 是一个基于连接的协议还记得
7、我们在网络根底中讲到的关于面对连接的效劳和面对无连接效劳的概念吗？忘了的话，去看看； UDP 则是面对无连接效劳的治理方式的协议。应用层位于协议栈的顶端，它的主要任务就是应用了。上面的协议固然也是为了这些应用而设计的，具体说来一些常用的协议功能如下： Telnet：供给远程登录终端仿真效劳，好象比较古老的BBS 就是用的这个登陆。FTP ：供给应用级的文件传输效劳，说的简洁明白点就是远程文件访问等等效劳； SMTP：不用说拉，每天用到的电子邮件协议。TFTP：供给小而简洁的文件传输效劳，实际上从某个角度上来说是对FTP 的一种替换在文件特别小并且仅有传输需求的时候。SNTP：简洁网络治理协议。
8、看名字就不用说什么含义了吧。 DNS：域名解析效劳，也就是如何将域名映射城IP 地址的协议。 ：不知道各位对这个协议熟不生疏啊？这是超文本传输协议，你之所以现在能看到网上的图片，动画，音频，等等，都是仰仗这个协议在起作用啊！OSI 中的层功能TCP/IP 协议族应用层文件传输，电子邮件，文件效劳，虚拟终端T，SNMP，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供给端对端的接口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
9、，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。IEEE802.2OSI 模型与TCP/IP 协议有什么区分？除了层的数量之外，开放式系统互联OSI模型与 TCP/IP 协议有什么区分？开放式系统互联模型是一个参考标准，解释协议相互之间应当如何相互作用。TCP/IP 协议是美国国防部制造的，是让互联网成为了目前这个样子的标准之一。开放式系统互联模型中没有清楚地描 绘 TCP/IP 协议，但是在解释TCP/IP 协议时很简洁想到开放式系统互联模型。两者的主要区分如下： TCP/IP 协议中的应用层处理开放式系统互联模型中的第五层、第六层和第七层
10、的功能。 TCP/IP 协议中的传输层并不能总是保证在传输层牢靠地传输数据包，而开放式系统互联模型可以做到。TCP/IP 协议还供给一项名为UDP用户数据报协议的选择。UDP 不能保证牢靠的数据包传输。OSIOpen System Interconnect开放式系统互联。一般都叫OSI 参考模型是 ISO国际标准化组织组织在 1985 年争论的网络互联模型。最早的时候网络刚刚消灭的时候，很多大型的公司都拥有了网络技术，公司内部计算机可以相互连接。可以却不能与其它公司连接。由于没有一个统一的标准。计算机之间相互传输的信息对方不能理解。所以不能互联。ISO 为了更好的使网络应用更为普及，就推出了O
11、SI 参考模型。其含义就是推举全部公司使用这个标准来掌握网络。这样全部公司都有一样的标准，就能互联了。其内容如下：第 7 层应用层直接对应用程序供给效劳，应用程序可以变化，但要包括电子消息传输第 6 层表示层格式化数据，以便为应用程序供给通用接口。这可以包括加密效劳第 5 层会话层在两个节点之间建立端连接。此效劳包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进展设置，尽管可以在层 4 中处理双工方式第 4 层传输层常规数据递送面对连接或无连接。包括全双工或半双工、流掌握和错误恢复效劳第 3 层网络层本层通过寻址来建立两个节点之间的连接， 它包括通过互连网络来路由和中继数据第 2 层数据链路层在此层将
12、数据分帧，并处理流掌握。本层 指定拓扑构造并供给硬件寻址第 1 层物理层原始比特流的传输，电子信号传输和硬件接口 数据发送时，从第七层传到第一层，承受方则相反。上三层总称应用层，用来掌握软件方面。下四层总称数据流层，用来治理硬件。 数据在发至数据流层的时候将被拆分。在传输层的数据叫段 网络层叫包 数据链路层叫帧 物理层叫比特流 这样的叫法叫PDU 协议数据单元OSI 中每一层都有每一层的作用。比方网络层就要治理本机的IP 的目的地的IP。数据链路层就要治理MAC 地址介质访问掌握等等，所以在每层拆分数据后要进展封装，以完成承受方与本机相互联系通信的作用。OSI 模型用途相当广泛，比方交换机、集
13、线器、路由器等很多网络设备的设计都是参照OSI 模型设计的。OSI 七层模型OSI 中的层功能TCP/IP 协议族应 用层文件传输，电子邮件，文件效劳，虚拟终端T，SNMP，DNS，Telnet表示层数据格式化，代码转换，数据加密没有协议会话 层传输层解除或建立与别的接点的联系供给端对端的接口没有协议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*TCP/IP 五层模
14、型的协议应用层传输层：四层交换机、也有工作在四层的路由器网络层：路由器、三层交换机数据链路层：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*除了层的数量之外，开放式系统互联OSI模型与 TCP/IP 协议有什么区分？开放式 系统互联模型是一个参考标准，解释协议相互之间应当如何相互作用。TCP/IP 协议是美国国防部制造的，是让互联网成为了目前这个样子的标准之一。 开放式系统互联模型中没有清楚地描绘 TCP/IP 协议，但是在解释 TCP/IP 协议时很简洁想到开放式系统互联模型。两者的
15、主要区分如下：TCP/IP 协议中的应用层处理开放式系统互联模型中的第五层、第六层和第七层的功能。TCP/IP 协议中的传输层并不能总是保证在传 输层牢靠地传输数据包，而开放式系统互联模型可以做到。TCP/IP 协议还供给一项名为 UDP用户数据报协议的选择。UDP 不能保证牢靠的数据包传 输。TCP/UDP 协议TCP(Transmission Control Protocol)和 UDP(User DatagramProtocol)协议属于传输层协议。其中 TCP 供给 IP 环境下的数据牢靠传输，它提 供的效劳包括数据流传送、牢靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。通过面对连接、端到端和
16、牢靠的数据包发送。通俗说，它是事先为所发送的数据开 辟出连接好的通道， 然后再进展数据发送；而 UDP 则不为 IP 供给牢靠性、流控或过失恢复功能。一般来说，TCP 对应的是牢靠性要求高的应用，而 UDP 对应的则是牢靠性要求低、传输经济的应用。TCP 支持的应用协议主要有：Telnet、等；UDP 支持的应用层协议主要 有：NFS网络文件系统、SNMP简洁网络治理协议、DNS主域名称系统、TFTP通用文件传输协议等.TCP/IP 协议与低层的数据链路层和物理层无关，这也是 TCP/IP 的重要特点*OSI 是 Open System Interconnect 的缩写，意为开放式系统互联。O
17、SI 七层参考模型的各个层次的划分遵循以下原 则：1、同一层中的各网络节点都有一样的层次构造，具有同样的功能。2、同一节点内相邻层之间通过接口可以是规律接 口进展通信。3、七层构造中的每一层使用下一层供给的效劳，并且向其上层供给效劳。4、不同节点的同等层依据协议实现对等层之间的通 信。第第一层：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、维护和撤除物理链路连接。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、引脚数量和排列状况等；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
18、是指对各个信号先安排精准的信号含义，即定义了 DTE 和 DCE 之间各个线路的功能； 规程特性定义了利用信号线进展 bit 流传输的一组操作规程，是指在物理连接的建立、维护、交换信息是，DTE 和 DCE 双放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标准代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45 等。其次层：数据链路层 DataLinkLayer):在物理层供给比特流效劳的根底上，建立相邻结点之间的数据链路， 通过过失掌握供给数据帧Frame在信道上无过失的 传输，并进展各电路上的动作系列。数据链路层在不行
19、靠的物理介质上供给牢靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量掌握、数 据的检错、重发等。在这一层，数据的单位称为帧frame。数据链路层协议的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继 等。第三层：网络层在计算机网络中进展通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路，也可能还要 经过很多通信子网。网络层的任务就是选择适宜的网间路由和交换结点，确保数据准时传送。网络层将数据链路层供给的帧组成数据包，包中封装有网络层 包头，其中含有规律地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。假设你在谈论一个 IP 地址，那么你是在处理第 3 层的问题，这是“数据包”问 题，而不是第
20、 2 层的“帧”。IP 是第 3 层问题的一局部，此外还有一些路由协议和地址解析协议ARP。有关路由的一切事情都在第 3 层处理。地址 解析和路由是 3 层的重要目的。网络层还可以实现拥塞掌握、网际互连等功能。在这一层，数据的单位称为数据包packet。网络层协议 的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF 等。第四层：处理信息的传输层。第 4 层的数据单元也称作数据包 packets。但是，当你谈论TCP 等具体的协议时又有特别的叫法，TCP 的数据单元称为段segments而 UDP 协议的数据单元称 为“数据报datagrams”。这个层负责猎取全部信息，因此， 它必需跟踪数据单元碎片、
21、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危 险。第 4 层为上层供给端到端最终用户到最终用户的透亮的、牢靠的数据传输效劳。所为透亮的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输系 统的具体细节。传输层协议的代表包括：TCP、UDP、SPX 等。第五层：会话层。这一层也可以称 为会晤层或对话层，在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文。会话层不参与具体的传输，它供给包括访问验证和会话治理在内的建 立和维护应用之间通信的机制。如效劳器验证用户登录便是由会话层完成的。第六层：表示层。这一层主要解决拥 护信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，转换
22、为适合于 OSI 系统内部使用的传送语法。即供给格式化的表示和转换数据效劳。数 据的压缩和解压缩， 加密和解密等工作都由表示层负责。第七层：应用层。应用层为操作系统或网络应用程序供给 访问网络效劳的接口。应用层协议的代表包括：Telnet、SNMP 等。通过 OSI 层，信息可以从一台计算机的软件应用程序传输到另一台的应用程序上。例如，计算机 A 上的应用程序要将信息发送到计算机 B 的应用程序，则计算机 A中 的应用程序需要将信息先发送到其应用层第七层，然后此层将信息发送到表示层第六层，表示层将数据转送到会话层第五层，如此连续，直至物理层 第一层。在物理层，数据被放置在物理网络媒介中并被发送
23、至计算机 B 。计算机 B 的物理层接收来自物理媒介的数据，然后将信息向上发送至数据链路层其次层，数据链路层再转送给网络层，依次连续直到信息到达计算机 B 的应用层。最终，计算机 B 的应用层再将信息传送给应用程序接收端，从而完成通信过程OSI 的七层运用各种各样的掌握信息来和其他计算机系统的对应层进展通信。这些掌握信息包含特别的恳求和说明，它们在对应的 OSI 层间进展交换。每一层数据的头和尾是两个携带掌握信息的根本形式。对于从上一层传送下来的数据，附加在前面的掌握信息称为头，附加在后面的控 制信息称为尾。然而，在对来自上一层数据增加协议头和协议尾，对一个 OSI 层来说并不是必需的。 当数
24、据在各层间传送时，每一层都可以在数据上增加头和尾，而这些数据已经包含了上一层增加的头和尾。协议头包含了有关层与层间的通信信息。头、尾以及数据 是相关联的概念，它们取决于分析信息单元的协议层。例如，传输层头包含了只有传输层可以看到的信息，传输层下面的其他层只将此头作为数据的一局部传递。对 于网络层，一个信息单元由第三层的头和数据组成。对于数据链路层，经网络层向下传递的全部信息即第三层头和数据都被看作是数据。换句话说，在给定的某一 OSI 层，信息单元的数据局部包含来自于全部上层的头和尾以及数据，这称之为封装。例如，假设计算机 A要将应用程序中的某数据 发送至计算机 B ，数据首先传送至应用层。
25、计算机 A 的应用层通过在数据上添加协议头来和计算机 B的应用层通信。所形成的信息单元包含协 议头、数据、可能还有协议尾，被发送至表示层，表示层再添加为计算机 B的表示层所理解的掌握信息的协议头。信息单元的大小随着每一层协议头和协 议尾的添加而增加，这些协议头和协议尾包含了计算机 B的对应层要使用的掌握信息。在物理层，整个信息单元通过网络介质传输。计算机 B中的物理层收到信息单元并将其传送至数据链路层；然后 B 中的数据链路层读取计算机 A的数据链路层添加的协议头中的掌握信息；然 后去除协议头和协议尾，剩余局部被传送至网络层。每一层执行一样的动作：从对应层读取协议头和协议尾，并去除，再将剩余信
26、息发送至上一层。应用层 执行完这些动作后，数据就被传送至计算机 B 中的应用程序，这些数据和计算机 A 的应用程序所发送的完全一样 。一个 OSI 层与另一层之间的通信是利用其次层供给的效劳完成的。相邻层供给的效劳帮助一 OSI 层与另一计算机系统的对应层进展通信。一个OSI 模型的特定层通常是与另外三个 OSI 层联系：与之直接相邻的上一层和下一层，还有目标联网计算机系统的对应层。例如，计算机 A的数据链路层 应与其网络层，物理层以及计算机 B 的数据链路层进展通信。*OSI七层模型的每一层都具有清楚的特征。基原来说，第七至第四层处理数据源和数据目的地之间的端到端 通信，而第三至第一层处理网
27、络设备间的通信。另外，OSI模型的七层也可以划分为两组：上层层 7、层 6 和层 5和下层层 4、层 3、层 2 和层 1。OSI模型的上层处理应用程序问题，并且通常只应用在软件上。最高层，即应用层是与终端用户最接近的。OSI 模型的下层是处理数据 传输的。物理层和数据链路层应用在硬件和软件上。最底层，即物理层是与物理网络媒介比方说，电线最接近的，并且负责在媒介上发送数据。各 层的具体描述如下：第七层：应用层 定义了用于在网络中进展通信和数据传输的接口 - 用户程式； 供给标准效劳，比方虚拟终端、文件以及任务的传输和处 理；第六层：表示层 掩盖不同系统间的数据格式的不同性； 指定独立构造的数据
28、传输格式； 数据的编码和解码；加密和解密； 压缩和解压缩第五层：会话层治理用户会话和对话；掌握用户间规律连接的建立和挂断； 报告上一层发生的错误第四层：传输层治理网络中端到端的信息传送；通过错误订正和流掌握机制供给牢靠且有序的数据包传送； 供给面对无连 接的数据包的传送；第三层：网络层 定义网络设备间如何传输数据； 依据唯一的网络设备地址路由数据包； 供给流和拥塞掌握以防止网络资源 的损耗其次层：数据链路层定义操作通信连接的程序；封装数据包为数据帧；监测和订正数据包传输错误第一层：物理层 定义通过网络设备发送数据的物理方式； 作为网络媒介和设备间的接口； 定义光学、电气以及机械特性。面对连接的
29、 TCP“面对连接”就是在正式通信前必需要与对方建立起连接。比方你给别人打 ，必需等线路接通了、对方拿起话筒才能相互通话。图 1TCPTransmission Control Protocol，传输掌握协议是基于连接的协议，也就是说，在正式收发数据前， 必需和对方建立牢靠的连接。一个TCP 连接必需要经过三次“对话”才能 建立起来，其中的过程格外简单， 我们这里只做简洁、形象的介绍，你只要做到能够理解这个过程即可。我们来看看这三次对话的简洁过程： 主机 A 向主机 B 发出连 接恳求数据包：“我想给你发数据，可以吗？”，这是第一次对话；主机B 向主机 A 发送同意连接和要求同步同步就是两台主机
30、一个在发送，一个在接收，协调工 作的数据包：“可以，你什么时候发？”，这是其次次对话；主机 A 再发出一个数据包确认主机 B 的要求同步：“我现在就发，你接着吧！”，这是第三次对话。 三次“对话”的目的是使数据包的发送和接收同步，经过三次“对话”之后，主机 A 才向主机 B 正式发送数据。TCP 协议能为应用程序供给牢靠的通信连接，使一台计算机发出的字节流无过失地发往网络上的其他计算机，对牢靠性要求高的数据通信系统往往使用 TCP 协议 传输数据。图 2我们来做一个试验，用计算机 A安装Windows 2023 Server 操作系统从“网上邻居”上的一台计算机 B 拷贝大小为 8,644,6
31、08 字节的文件，通过状态栏右下角网卡的发送和接收指标就会觉察：虽然是 数据流是由计算机 B 流向计算机 A，但是计算机A 仍发送了 3,456 个数据包，如图 2 所示。这些数据包是怎样产生的呢？由于文件传输时使用了 TCP/IP 协 议，更精准地说是使用了面对连接的 TCP 协议，计算机 A 接收数据包的时候，要向计算机 B 回发数据包，所以也产生了一些通信量。图 3假设事先用网络监视器监视网络流量，就会觉察由此产生的数据流量是 9,478,819 字节，比文件大小多出10.96%如图 3 所示，缘由不仅在于 数据包和帧本身占用了一些空间，而且也在于TCP 协议面对连接的特性导致了一些额外
32、的通信量的产生。面对非连接的 UDP 协议“面对非连接”就是在正式通信前不必与对方先建立连接，不管对方状态就直接发送。这与现在风行的手机短信格外相像：你在发短信的时候，只需要输入对方 手机号就 OK 了。UDPUser Data Protocol，用户数据报协议是与TCP 相对应的协议。它是面对非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去！图 4UDP 适用于一次只传送少量数据、对牢靠性要求不高的应用环境。比方，我们常常使用“ping”命令来测试两台主机之间 TCP/IP 通信是否正常，其 实“ping”命令的原理就是向对方主机发送 UDP 数据包，然后对方主机确认收到数据包，假设数据包是否到达的消息准时反响回来，那么网络就是通的。例如，在默认状态下，一次“ping”操作发送 4 个数据包如图 2 所示。大家可以看到，发送的数据包数量是 4 包，收到的也是 4 包由于对方主机收到后会发 回一个确认收到的数据包。这充分说明白UDP 协议是面对非连接的协议，没有建立连接的过程。正由于 UDP 协议没有连接的过程，所以它的通信效果高；但也 正由于如此，它的牢靠性不如 TCP 协议高。QQ 就使用 UDP 发消息，因此有时会消灭收不到消息的状况。附表：tcp 协议和 udp 协议的差异