OSI七层协议模型、TCP/IP四层模型和五层协议体系

本文详细介绍了OSI七层协议模型、TCP/IP四层模型以及五层协议体系结构,包括各层的主要功能、应用层的DNS和HTTP协议、运输层的TCP与UDP协议,以及数据链路层、网络层和物理层的基本概念。

先放图

一、OSI七层协议模型

  OSI的七层协议主要包括:物理层(physical layer)、数据链路层(data link layer)、网络层(network layer)、运输层(transport layer)、会话层(session layer)、表示层(presentation layer)、应用层(application layer)。

二、TCP/IP四层协议模型

  TCP/IP是一个四层的体系结构,他包括(从下到上顺序):网络接口层、网际层(用网际层这个名字是强调这一层是为了解决不同的网络的互联问题)、运输层、应用层。不过从实质上讲,TCP/IP只有最上面的三层,因为最下面的网络接口层并没有具体内容。    

三、五层协议体系结构

  五层体系的协议结构是综合了OSI和TCP/IP的优点的一种协议,包括(从下到上):物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层。(最底下两层可以称为网络接口层)

1.1 应用层

        应用层(application-layer)的任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。应用层协议定义的是应用进程(进程:主机中正在运行的程序)间的通信和交互的规则。对于不同的网络应用需要不同的应用层协议。在互联网中应用层协议很多,如域名系统DNS,支持万维网应用的 HTTP协议,支持电子邮件的 SMTP协议等等。这些应用层交互的数据单元称为报文。

域名系统

域名系统(Domain Name System缩写 DNS,Domain Name被译为域名)是因特网的一项核心服务,它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库

### OSI七层模型TCP/IP四层模型的结构及差异 OSI七层模型TCP/IP四层模型是计算机网络中两种重要的分层模型,它们各自有不同的设计理念应用场景。以下是两者在结构功能上的主要区别联系。 #### 1. 模型的起源与设计思想 OSI模型是由国际标准化组织(ISO)制定的一个理论框架,旨在提供一个通用的参考模型来描述网络通信过程[^2]。它先定义了服务、接口、协议等概念,并在此基础上构建了一个完整的七层结构。相比之下,TCP/IP模型是在实际应用需求驱动下发展起来的,其设计更加注重实用性,先有协议后有模型,且参考了OSI模型的设计思路[^1]。 #### 2. 层次结构的对比 OSI模型采用七层结构,从低到高依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层应用层。而TCP/IP模型则简化为四层或五层结构,具体包括网络接口层、网络层、传输层应用层[^3]。在TCP/IP模型中,OSI模型中的会话层表示层的功能被合并到应用层中,同时将物理层数据链路层的功能归入网络接口层。 #### 3. 各层功能的比较 - **网络接口层**:TCP/IP模型中的这一层对应于OSI模型中的物理层数据链路层,负责管理硬件设备物理媒介之间的通信,包括以太网、Wi-Fi等协议[^3]。 - **网络层**:两者的网络层功能基本一致,主要负责数据包的路由转发,使用IP协议定义数据包的传输路径。 - **传输层**:OSI模型TCP/IP模型的传输层都提供端到端的数据传输服务,支持可靠的TCP协议简单的UDP协议[^3]。 - **应用层**:TCP/IP模型的应用层涵盖了OSI模型中的应用层、表示层会话层的功能,负责处理用户与网络应用程序之间的通信,包括HTTP、FTP、SMTP等协议[^3]。 #### 4. 实际应用的差异 OSI模型虽然理论上非常完善,但由于其复杂性开发周期较长,在实际应用中并未得到广泛推广,更多地存在于教科书中作为理论参考[^1]。而TCP/IP模型由于其实用性强、易于实现的特点,已经成为当前互联网的核心协议簇。 ```python # 示例代码:TCP/IP模型中的简单HTTP请求 import requests response = requests.get("http://example.com") print(response.text) ``` #### 5. 联系与总结 尽管OSI模型TCP/IP模型在层次划分上存在差异,但它们的核心理念是一致的,即通过分层设计简化网络通信的复杂性。TCP/IP模型可以看作是对OSI模型的一种简化优化,更符合实际应用的需求。
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