ISO参考模型与TCPIP结构
第2章 OSI参考模型与TCPIP模型
TCP/IP协议的应用层
NTP (Network Time Protocol，网络时间协 议) ，用于网络同步(运行在UDP协议上) 。 SNMP (Simple Network Management Protocol, 简单网络管理协议) ，用于网络信 息的收集和网络管理。
TCP/IP协议的传输层
OSI参考模型 层) 参考模型(7层 参考模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层
TCP/IP协议 层) 协议(4层 协议
应用层
传输层 网络层
网络接口层 物理层
TCP/IP协议的应用层
该层包括所有和应用程序协同工作， 该层包括所有和应用程序协同工作，利用基础网 络交换应用程序专用的数据的协议。 络交换应用程序专用的数据的协议。如, HTTPS(Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer, or HTTP over SSL),安全超文本传输协 SSL), 议。 HTTP(Hypertext Transfer Protocol),超文本传输协议。 TELNET (Teletype over the Network, 网络电传) ， 通过一个终端(terminal)登陆到网络(运行在TCP协 议上)。
TCP/IP协议的网络层
该层负责数据转发和路由。从该层上面往下看， 可以认为底下存在的是一个不可靠无连接的端对 端的数据通路。最核心的协议当然是IP(互联网协 议)。此外还有： ICMP是（Internet Control Message Protocol） ICMP Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议簇的子协 议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。 ARP（address resolution）地址解析协议，IP地址 ARP 到物理地址的转换 RARP(Reverse Address Resolution Protocol)反向地 RARP 址转换协议。
OSI参考模型与TCPIP五层网络架构详解
OSI参考模型与TCPIP五层⽹络架构详解OSI七层模型OSI的来源OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互联。
⼀般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的⽹络互连模型。
ISO为了更好的使⽹络应⽤更为普及，推出了OSI参考模型。
其含义就是推荐所有公司使⽤这个规范来控制⽹络。
这样所有公司都有相同的规范，就能互联了。
OSI七层模型的划分OSI定义了⽹络互连的七层框架（物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、会话层、表⽰层、应⽤层），即ISO开放互连系统参考模型。
见下表OSI参考模型各层的解释应⽤层为应⽤程序提供服务表⽰层数据格式转换，数据加密会话层建⽴，管理和维护会话传输层建⽴，管理和维护端到端的链接⽹络层IP选址及路由选择数据链路层提供介质访问和链路管理物理层以⼆进制数据的形式在物理媒体上传输数据每⼀层实现各⾃的功能和协议，并完成相邻层的接⼝通信。
OSI的服务定义详细说明了各层所提供的服务。
某⼀层的服务就是该层及其下各层的⼀种能⼒，它通过接⼝提供给更⾼⼀层。
各层所提供的服务与这些服务是怎么实现的⽆关。
各层功能定义详解应⽤层OSI参考模型中最靠近⽤户的⼀层，是为计算机⽤户提供应⽤接⼝，也为⽤户直接提供各种⽹络服务。
我们常见应⽤层的⽹络服务协议有：HTTP，HTTPS，FTP，POP3、SMTP等。
表⽰层表⽰层提供各种⽤于应⽤层数据的编码和转换功能,确保⼀个系统的应⽤层发送的数据能被另⼀个系统的应⽤层识别。
如果必要，该层可提供⼀种标准表⽰形式，⽤于将计算机内部的多种数据格式转换成通信中采⽤的标准表⽰形式。
数据压缩和加密也是表⽰层可提供的转换功能之⼀。
会话层会话层就是负责建⽴、管理和终⽌表⽰层实体之间的通信会话。
该层的通信由不同设备中的应⽤程序之间的服务请求和响应组成。
传输层传输层建⽴了主机端到端的链接，传输层的作⽤是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务，包括处理差错控制和流量控制等问题。
osi和tcpip层次模型的区别
osi和tcpip层次模型的区别OSI和TCP/IP层次模型的区别在计算机网络中，层次模型是一种组织和管理计算机网络功能的方法。
OSI（开放式系统互联）和TCP/IP（传输控制协议/因特网互联协议）是两种不同的层次模型，它们都为网络通信提供了标准化的框架。
然而，它们在结构和功能上存在一些区别。
一、OSI层次模型OSI层次模型是由国际标准化组织提出的，它将网络通信划分为七个不同的层次，每个层次负责一种特定的功能。
以下是每个层次的简要介绍：1. 物理层（Physical Layer）：负责传输原始的比特流，例如通过光缆或电缆发送数字信号。
2. 数据链路层（Data Link Layer）：负责在直接相连的设备之间传输数据帧，并检测和纠正传输中的错误。
3. 网络层（Network Layer）：负责在多个网络之间进行数据包的路由和转发，以实现数据的传递。
4. 传输层（Transport Layer）：负责确保端到端的可靠传输，提供数据的分段和重组等功能。
5. 会话层（Session Layer）：负责建立、管理和终止网络会话，以便在通信设备之间进行通信。
6. 表示层（Presentation Layer）：负责将数据进行编码和解码，以便不同设备之间可以正确地解释和处理数据。
7. 应用层（Application Layer）：负责提供特定应用程序（如电子邮件、文件传输）所需的服务和协议。
二、TCP/IP层次模型TCP/IP层次模型是因特网的基本通信协议，它将网络通信划分为四个层次，每个层次有不同的功能。
以下是每个层次的简要介绍：1. 网络接口层（Network Interface Layer）：与OSI的物理层和数据链路层相对应，负责提供网络接口以进行数据传输。
2. 网络层（Internet Layer）：与OSI的网络层相对应，负责在不同网络之间进行数据包的路由和转发。
3. 传输层（Transport Layer）：与OSI的传输层相对应，提供可靠的端到端数据传输，并为应用层提供端口和流控制等功能。
ISO参考模型和TCPIP结构
网络工程技术电子教案
2.1.3 OSI参考模型中的数据封装过程
数据接收端 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
DATA AH DATA PH AH DATA SH PH AH DATA TH SH PH AH DATA NH TH SH PH AH DATA DH NH TH SH PH AH DATA DT 比特流
（发送序 号＝201） （确认序 号
2nd 3rd
②目标主机回送一个数据段，带有相 应的发送序号和确认序号。
③目标主机发送FIN=1的数据段表示 结束会话。
④源主机回送一个数据段，并带有相 应的发送序号和确认序号。
＝502）（ 标
志位：AC
K=1）
4th
⑤至此源主机和目标主机释放该次 TCP连接。
图1-2-9
2010年8月
网络工程技术电子教案
4．传输层（Transport Layer） 第一个端到端，即主机到主机的层次。负责将上层数据分段并提供端 到 端的、可靠的或不可靠传输，同时还处理差错控制和流量控制。 数据单位为段 典型的协议有：tcp、udp、spx等。 5．会话层（Session Layer） 管理主机之间的会话进程，负责建立、管理、终止进程间的会话。 典型的协议有:NETBIOS、ZIP等。 6．表示层（Presentation Layer） 对上层数据或信息进行变换以保证一个主机的应用层信息可以被一个 主机的应用层程序理解，该层的数据转换包括数据的加密、业所、格式 转换等。 典型的协议有：ASCII、ASN。JPEG、MPEG等。 7．应用层（Application Layer） 为操作系统 或网络应用程序提供访问网络服务的接口。 典型的协议有：telnet、ftp、http、snmp等。
osi、tcpip的比较
路由选择的比较
OSI模型
在第三层（网络层）进行路由选择，主 要考虑的是如何将数据包从一个网络发 送到另一个网络。
VS
TCP/IP模型
同样是在第三层（网络层）进行路由选择 ，但更加实际和灵活，可以适应各种不同 的网络环境。
端到端服务的比较
OSI模型
强调端到端的通信，即数据从发送端经过中 间节点，最终到达接收端，每个中间节点只 负责数据的传递，不处理数据内容。
OSI模型将网络系统划分为七个独立的层次，每个 层次都有明确的功能和协议标准，这使得网络系 统的设计和实现更加模块化和易于管理。
独立性
OSI模型中的各层协议标准是独立的，这使得不同 的系统和厂商可以实现自己的协议和标准，而不 会影响到其他层次的协议和标准。
灵活性
由于OSI模型是一种概念框架，它并没有规定具体 的实现细节，这使得不同的系统和厂商可以根据 自己的需求和特点实现自己的协议和标准，从而 实现网络的互连和通信。
TCP/IP模型
同样支持端到端的通信，但为了提高数据传 输的可靠性和效率，引入了TCP协议，可以 对数据进行分段、校验和重传等操作。
04
osi模型与tcpip一
网络设备
在OSI模型中，第二层是数据链路层，它包括逻辑链路 控制子层（LLC）和媒体访问控制子层（MAC）。在 OSI模型中，MAC子层被视为一种特殊的逻辑设备， 负责处理与传输介质的物理连接。因此，OSI模型特别 适用于设计和描述网络设备，如交换机和路由器。
TCP/IP协议模型是美国国防部在1970年代提出的一种网 络协议模型，它广泛应用于互联网和局域网中，成为网络 通信的基本框架。
tcpip模型的结构
链路层
负责在物理层上传输原始数据，包括 以太网、令牌环网等。
第3章 OSI参考模型体系与TCPIP协议
4. 应用层 应用层（Application Layer）
应用层向用户提供一组常用的应用协议，是应用程序访问网 应用层 络下面各层的网络服务的接口。 应用层协议可分为3类： （1）依赖于TCP的应用协议，如远程终端协议Telnet，文件 传输型的电子邮件协议SMTP，文件传输协议FTP，超文本传 输协议HTTP，外部网关协议BGP等。 （2）依赖于UDP的协议，例如单纯文件传输协议TFTP，简单网 络管理协议SNMP，域名系统DNS，内部网关协议RIP，动态主 机配置协议DHCP和引导程序协议BOOTP等。 （3）依赖于TCP和UDP的协议，如通信用管理信息协议CMOT。 当然，一些没有标准化的建立在TCP/ IP协议簇之上的用户 应用程序（或专用程序）也属于应用层。
3.1 OSI参考模型体系 参考模型体系 3.2 TCP/IP协议的参考模型 协议的参考模型 3.3 网层中的 协议及其他协议 网层中的IP协议及其他协议 3.4 子网划分 3.5 传输控制协议和应用层协议 3.6 TCP/IP组件的配置 端口与服务 组件的配置(端口与服务 组件的配置 端口与服务) 3.7 TCP/IP网络工具 网络工具
3.3.1 IP数据包 数据包
• IP数据包的基本结构: P142 F7-4 IP数据包头 IP负载
1. IP数据包头:包含传输该数据包所需的全部信息,如 发送主机的源地址,接收主机的目的地址,IP数据包 总长等.
IP数据包头的基本格式:
版本 首部长度 服务类型 16位标识 寿命 上层协议 32位IP源地址 32位目的地址 选项
1. 网络体系结构 OSI参考模型 体系结构--体系结构 参考模型
F3-4
2. OSI模型中的重要概念
• 实体和对等实体:每一层中,用于实现层功能的活动元 素称为实体(Entity). 不同机器位于同一层次,完成相同 功能的实体称为对等实体(Peer Entity). • 对等层和对等协议:不同主机位于相同层次,称为对等 层(Peer).对等实体之间通信时必须遵循的规则称为对 等协议(Peer Protocol) (Peer • 服务与接口:每一层实体为相邻的上一层实体提供的 通信功能称为服务.N层提供服务给N+1的服务访问点 SAP(Service Access Poit)称接口,它是上下层实体 之间的逻辑传输通道. • 数据单元: 1.服务数据单元 SDU 2.协议数据单元 PDU 3.接口数据单元 IDU
osi模型和tcpip模型区别
osi模型和tcpip模型区别osi模型和tcp/ip模型是计算机网络中两个重要的参考模型，它们都是为了规范和标准化网络通信而设计的。
虽然这两个模型都有类似的目标，但它们在细节上存在一些区别。
本文将详细介绍osi模型和tcp/ip模型的区别。
1. 结构层次osi模型由国际标准化组织（ISO）在20世纪80年代提出，共分为7个层次，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每个层次都有不同的功能和任务，它们通过接口相互连接，形成一个完整的通信协议栈。
相比之下，tcp/ip模型是一个更简洁的四层模型，包括网络接口层、网络层、传输层和应用层。
tcp/ip模型将osi的第一层和第二层合并为网络接口层，第三层到第五层合并为应用层，从而减少了层次的复杂性。
2. 协议不同osi模型是一个参考框架，没有规定具体的协议，只是提供了一种分层思想和标准。
不同的网络协议可以在不同的层次上实现，只要满足相应层次的功能即可。
相比之下，tcp/ip模型具有更明确的协议定义。
它定义了一系列的协议，如IP协议、TCP协议、UDP协议等，每个协议在tcp/ip模型的特定层次上工作。
3. 发展历史osi模型是从理论上提出的第一个完整的网络参考模型。
然而，在实际应用中，osi模型并没有得到广泛的采用，主要是因为其层次过于复杂，实现和维护比较困难。
相比之下，tcp/ip模型是在实践中逐渐形成的。
它基于早期的arpnet 和darpanet网络协议，经过多年的发展和完善逐渐成为现代互联网的基础。
4. 应用范围osi模型的设计初衷是为所有类型的计算机网络提供一个统一的标准，可以适用于各种不同的网络环境。
相比之下，tcp/ip模型主要用于互联网通信。
由于tcp/ip协议在互联网上得到广泛应用，tcp/ip模型也成为当前网络通信的事实标准。
5. 接口设计osi模型的每个层次都有接口定义，不同层次之间通过这些接口进行通信。
iso_osi和tcpip模型
为什么要采用分层体系结构
7
应用层
复杂问题简单化
6
表 示层
提供不同厂商之间
5
会 话层
的标准接口
4
传输层
确保互操作性3Βιβλιοθήκη 网络 层易于学习和操作
2
数据链路层
1
物理 层
2.1.3 ISO/OSI网络体系结构
OSI网络体系结构即开放式系统互联 参考模型（Open System Interconnect Reference Model，OSI）。ISO（国际化 标准组织）根据整个计算机网络功能将 网络分为物理层、网络层、传输层、会 话层、表示层、应用层7层，也称“七层 模型”，如图所示：
网络层
7
应用层
6
表 示层
5
会 话层
4
传输层
3
网络 层
2
数据链路层
1
物理 层
提供应用程序间通信
处理数据格式 建立，维护和管理会话
端到端的连接
寻址和路由选择 定义网络地址 选择路由
数据链路层
7
应用层
6
表 示层
5
会 话层
4
传输层
3
网络 层
2
数据链路层
1
物理 层
提供应用程序间通信
处理数据格式 建立，维护和管理会话
2.5.1 2.5.2 2.5.3
协议分析的角色 协议分析器要素 协议分析器设置
生活中的辛苦阻挠不了我对生活的热 爱。20.11.1820.11.18Wednes day, November 18, 2020
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。13:26:4513:26: 4513:2611/18/2020 1:26:45 PM
OSI参考模型与TCP_IP模型
②数据链路层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
数据链路层的功能：
→封装成帧 →差错检验（FCS） →寻址 →标识上层数据
数据传输单位是帧
交换机工作在数据链路层
③网络层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
网络层的功能： 编址 路由
Data
第4 层头
第5 层头
第6 层头
第7层 头
Data
+ 第3层 头
第7 层头
第6层 头
第5 层头
第4 层头
Data
网络层
第3层 头
第4 层头
第5 层头
第6 层头
第7层 头
Data
+ 第2层 头
第7 层头
第6层 头
第5 层头
第4 层头
第3 层头
Data
数据链路层
第2 层头
第3层 头
第4 层头
第5 层头
路由器工作在网络层 数据传输单位是包
网络层地址
IP 地址
网络地址 10.
主机地址 8.2.48
IPX 地址
网络地址
主机地址
1aceb0b1. 0000.0c00.6e25
网络层地址通常由两部分组成
网络地址 主机地址
网络层地址是唯一的
④传输层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
APDU
PPDU SPDU Segment（段） Packet（包） Frame（帧） Bit（比特）
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
OSI参考模型与TCPIP协议族
OSI参考模型与TCPIP协议族
1、OSI参考模型是由于多种协议并存，于1984年提出的OSI-RM参考模型系统，OSI成为各⼤⼚商⽹络设备可兼容可信赖的设备。
2、OSI参考模型的层次结构分为七层，由低到⾼分别为物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、会话层、表⽰层、应⽤层。
3、OSI划分的原则：
1.⽹络中各节点有相同的层次。
2.不同节点的同等层有相同的节点。
3.同⼀结点内相邻层之间通过接⼝通信。
4.每⼀层使⽤下层提供的服务，并向上层提供服务。
4、TCP/IP与OSI参考模型的⽐较：
与OSI参考模型⼀样，TCP/IP协议也分为不同的层次开发，但TCP/IP有分为4层，分别为应⽤层，传输层，⽹络层，⽹络接⼝层。
两种协议都有相同点，都是分层结构，并且⼯作模式⼀样，都要层与层之间很密切的协作关系。
5、TCP建⽴三次握⼿才可以建⽴连接：
由A向B发出SYN=1,并选择序号seq=x，表明传送第⼀个数据字节是x，
B的TCP收到链接请求⽂段后，同意，则发回确认，ACK=1，确认号为ack=x+1，向A发起请求，应使SYN=1,⾃⼰选择的序号seq=y. A收到此报⽂后向B给出确认，其ACK=1，确认号ack=y+1.A的TCP通知上层应⽤进程，建⽴连接。
比较OSI参考模型与TCPIP参考模型的异同
比较OSI参考模型与TCP IP参考模型的异同OSI参考模型和TCP/IP参考模型都是网络通信的标准，它们定义了网络协议的层次结构和各层的功能。
这两个模型在结构、层次和功能上都有一些相似之处，但也存在一些差异。
下面将详细比较这两个模型的异同。
一、相似之处1.分层结构：OSI参考模型和TCP/IP参考模型都采用了分层的结构，将网络协议分为多个层次，以便于理解和实现。
2.面向传输：两个模型都是面向传输的，即在网络通信中，它们都关注于数据的传输，包括数据的封装、传输和解封装。
3.协议规范：两个模型都定义了各层的协议规范，包括数据格式、通信规则和交互流程等。
4.独立性：两个模型都强调各层之间的独立性，以便于升级和替换各层的协议而不影响其他层。
二、差异之处1.层次数量：OSI参考模型有7个层次，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
而TCP/IP参考模型只有4个层次，包括网络接口层、互联网层、传输层和应用层。
2.层次命名：OSI参考模型的层次命名更加规范和统一，各层次的命名具有明确的含义和目的。
而TCP/IP参考模型的层次命名相对较为简单，如网络接口层、互联网层和传输层等。
3.传输协议：OSI参考模型在传输层上只使用一种协议，即传输控制协议（TCP）。
而TCP/IP参考模型在传输层上使用两种协议，即传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
4.应用协议：OSI参考模型的应用层协议较为丰富，包括文件传输协议（FTP）、电子邮件传输协议（SMTP和POP3）、远程登录协议（Telnet）等。
而TCP/IP参考模型的应用层协议相对较少，主要包括HTTP、FTP和SMTP等。
5.安全性：OSI参考模型强调安全性，在多个层次上都提供了安全机制。
而TCP/IP参考模型在安全性方面相对较弱，主要依赖于应用层的协议实现安全性。
6.灵活性：TCP/IP参考模型比OSI参考模型更加灵活，易于实现和使用。
OSI参考模型与TCPIP模型
OSI参考模型
OSI参考模型定义了网络中设备所遵守的层次结构 分层结构的优点：
• 开放的标准化接口 • 多厂商兼容性 • 易于理解、学习和更新协议标准 • 实现模块化工程，降低了开发实现的复杂度 • 便于故障排除
OSI参考模型层次结构
7
应用层
6
表示层
5
会话层
4
传输层
第7层 头
Data
第3层 头
第4 层头
第5 层头
第6 层头
第7层 头
Data
第2 层头
第3层 头
第4 层头
第5 层头
第6 层头
第7层 头
Data
+ 第1层 头
第7 层头
第6层 头
第5 层头
第4 层头
第3 层头
第2层 头
Data
物理层
第1 层头
第2 层头
第3层 第4 头 层头
第5 层头
第6 层头
第7层 头
第6层 头
第5 层头
Data
+ 第3层 头
第7 层头
第6层 头
第5 层头
第4 层头
Data
头
第5 层头
第4 层头
第3 层头
Data
表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层
第6 层头
第7层 头
Data
解封装
第5 层头
第6 层头
第7层 头
Data
第4 层头
第5 层头
第6 层头
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
HostA
HostB
每一层都使用自己的协议 每一层都利用下层提供的服务与对等层通信
IP网络基础-OSI与TCPIP
TCP/IP简介
2、TCP/IP与Internet溯源 起源于美国军方国防部高级研究计划局（ARPA）主持研制的 ARPAnet，阿帕网于1969年正式启用，当时仅连接了4台计算机， 供科学家们进行计算机联网实验用，这就是因特网的前身。 70年代，ARPAnet已经有了好几十个计算机网络，但是每个网 络只能在网络内部的计算机之间互联通信，不同计算机网络之 间仍然不能互通。为此， ARPA又设立了新的研究项目，就是 想用一种新的方法将不同的计算机局域网互联，形成‚互联 网‛。研究人员称之为‚internetwork”，简称‚Internet”。 这个名词就一直沿用到现在。 1974年，出现了连接分组网络 的协议，其中就包括了TCP/IP——著名的网际互联协议IP和传 输控制协议TCP。这两个协议相互配合，其中，IP是基本的通 信协议，TCP是帮助IP实现可靠传输的协议。 1982年ARPA接受 了TCP/IP，选定Internet为主要的计算机通信系统，并把其它 的军用计算机网络都转换到TCP/IP。1983年，ARPAnet分成两 部分，一部分仍称ARPAnet，供民用，逐渐形成了国际互联网。
数据链路层 802.2
物理层
802.3
EIA/TIA-232 v.35
以太网帧格式
ＯＳＩ参考模型
网络层（Network Layer ） 网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。网络 层还可以实现拥塞控制、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等。 传输层（Transport Layer） 传输层是第一个端到端，即主机到主机的层次。传 输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或 不可靠的传输。此外，传输层还要处理端到端的差错 控制和流量控制问题。 在这一层，数据的单位称为数据段（segment）。 传输层协议的代表包括：TCP、UDP、SPX等。
ISOOSI和TCPIP模型
要传输层协议。
• 传统上该层有UDP和TCP协议，最近又有新的协议 SCTO(stream contorl transmission protocal)
28
2.3.4 TCP/IP应用层
•
TCP/IP应用层通常被称为处理层，这因为协议
安 徽
栈与主机上的应用或者处理程序交界的层。用户与 建
处理和应用的接口也在这里定义。TCP/IP协议和
安 徽 建 筑 大 学 电 信 学 院 计 算 机 系
30
—
2.4.1 物理地址
• 也称链路地址
安 徽
• 由节点所在的局域网或广域网来指定（有效）
建 筑
• 长度和格式随不同的网络而不同
大 学
电
• 以太网就是网卡地址
信 学
• Localtalk（苹果公司）用一个字节的动态地址
院
—
计 算 机 系
31
2.4.2 逻辑地址
的层，并且将它的层映射到参考模型的层中。与OSI参考模型的会 安
话层和表示层相关联的一些功能出现在TCP/IP的应用层，而OSI 参考模型的会话层的某些方面也出现在TCP/IP的传输层。
徽 建 筑
大
0
应用层
0
学 电
信
表示层
应用层
学
院
—
会话层 传输层
计
算
传输层
机
系
网络层
Internet层
数据链路层 物理层
系
7
2.2 OSI网络参考模型概述
安
• 开放式系统互联模型（OSI）是1984年由国际标
徽 建
准化组织（ISO）提出的一个参考模型。作为一
筑 大
OSI参考模型与TCPIP模型ppt课件
OSI参考模型与TCP/IP模型引入l伴随着计算机网络的飞跃发展，各大厂商根据自己的协议生产出了不同的硬件和软件l为了实现网络设备间的互相通讯，ISO和IEEE相继提出了OSI参考模型及其TCP/IP模型。
l 了解OSI 参考模型和TCP/IP 模型的产生背景l 理解OSI 参考模型和TCP/IP 模型的层次结构及相关概念l 理解OSI 参考模型和TCP/IP 模型各的功能课程目标学习完本课程，您应该能够：目录l OSI参考模型l TCP/IP模型网的体系构算机网的各以及其的合，称网的体系构。
言之，算机网的体系构即是算机网及其部件所完成的功能的精确定。
即算机网置哪几，每提供哪些功能的精确定,至于功能如何，不属于网体系构的范。
句，网体系构只是从功能上描述算机网的构，不涉及每硬件和件的成，也不涉及些硬件或件的。
OSI参考模型标准的建立70年代以来，国外一些主要计算机生产厂家先后推出了各自的网络体系结构，但都属于专用的。
为使不同计算机厂家的计算机能够互相通信，以便在更大的范围内建立计算机网络，有必要建立一个国际范围的网络体系结构标准。
国际标准化组织ISO 于1981年正式推荐了一个网络系统结构——开放系统互连模型(Open System Interconnectionreference model )OSI/RM,简称OSI。
由于这个标准模型的建立，使得各种计算机网络向它靠拢，大大推动了网络通信的发展。
“开放”这个词表示：只要遵循OSI标准，一个系统可以和位于世界上任何地方的、也遵循OSI标准的其他任何系统进行连接。
算机 1 向算机 2 送数据传输层数据段再传送到网络层加上网络层首部，成为 IP 数据包（或分组）AP 2计算机 2543612754361AP 127计算机 1物理传输媒体算机 1 向算机 2 送数据计算机 1IP 数据包再传送到数据链路层加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧AP 2计算机 2543612754361AP 127物理传输媒体算机 1 向算机 2 送数据计算机 1 数据链路层帧再传送到物理层最下面的物理层把比特流传送到物理媒体AP 2计算机 2543612754361AP 127物理传输媒体算机 1 向算机 2 送数据物理传输媒体计算机 1 电信号（或光信号）在物理媒体中传播从发送端物理层传送到接收端物理层AP 2计算机 2543612754361AP 127算机 1 向算机 2 送数据计算机 1物理层接收到比特流，上交给数据链路层54361AP 127AP 2计算机 25436127物理传输媒体算机 1 向算机 2 送数据数据链路层剥去帧首部和帧尾部取出数据部分，上交给网络层计算机 154361AP 127AP 2计算机 25436127物理传输媒体算机 1 向算机 2 送数据网络层剥去首部，取出数据部分上交给传输层计算机 154361AP 127AP 2计算机 25436127物理传输媒体算机 1 向算机 2 送数据传输层剥去首部，取出数据部分上交给会话层计算机 154361AP 127AP 2计算机 25436127物理传输媒体会话层剥去首部，取出数据部分上交给表示层计算机 154361AP 127AP 2计算机 25436127算机 1 向算机 2 送数据物理传输媒体表示层剥去首部，取出数据部分上交给会话层计算机 154361AP 127AP 2计算机 25436127算机 1 向算机 2 送数据物理传输媒体应用层剥去首部，取出应用程序数据上交给应用进程计算机 154361AP 127AP 2计算机 25436127算机 1 向算机 2 送数据物理传输媒体计算机 154361AP 127AP 2计算机 25436127算机 1 向算机 2 送数据AP 2收到了 AP 1 发来的应用程序数据！物理传输媒体物理层•物理层：定义电压、接口、线缆标准、传输距离等•物理层介质：•同轴电缆（coaxial cable）：细缆和粗缆•双绞线（twisted pair）：UTP、STP •光纤（fiber）：单模、多模•无线（wireless）：红外线、蓝牙Blue Tooth、WLAN技术用表示会网数据路物理物理是OSI 参考模型的最低，与媒体直接相，主要作用是建立、保持和断开物理接，以确保二制比特流的正确。
TCPIP与ISOOSI的比较
TCPIP与ISOOSI的比较通过前面的讨论，大家已经看到TCP/IP 模型和ISO/OSI模型有许多相似之处。
例如，两种模型中都包含能提供可靠的进程之间端到端传输服务的传输层，而在传输层之上是面向用户应用的传输服务。
尽管ISO/OSI模型和TCP/IP模型基本类似，但是它们还是有许多不同之处。
接下来我们将讨论两种模型的不同之处。
有一点需要特别指出：我们是比较两种参考模型的差异，并不对两个模型中所使用的协议进行比较。
在ISO/OSI参考模型中，有3个基本概念：服务、接口和协议。
也许ISO/OSI模型的最重要的贡献是将这3个概念区分清楚了。
每一层都为其上层提供服务，服务的概念描述了该层所做的工作，并不涉及服务的实现以及上层实体如何访问的问题。
层间接口描述了高层实体如何访问低层实体提供的服务。
接口定义了服务访问所需的参数和期望的结果。
接口仍然不涉及到某层实体的内部机制，而只有不同机器同层实体使用的对等进程才涉及层实体的实现问题。
只要能够完成它必须提供的功能，对等层之间可以采用任何协议。
如果愿意，对等层实体可以任意更换协议而不影响高层软件。
上述思想也非常符合现代的面向对象的程序设计思想。
一个对象（如模型中的某一层），有一组它的外部进程可以使用的操作。
这些操作的语义定义了对象所能提供的服务的集合。
对象的内部编码和协议对外是不可见的，也与对象的外部世界无关。
TCP/IP模型并不十分清晰地区分服务、接口和协议这些概念。
相比TCP/IP模型，ISO/OSI 模型中的协议具有更好的隐蔽性并更容易被替换。
ISO/OS I参考模型是在其协议被开发之前设计出来的。
这意味着ISO/OSI模型并不是基于某个特定的协议集而设计的，因而它更具有通用性。
但另一方面，也意味着ISO/OSI模型在协议实现方面存在某些不足。
而TCP/IP模型正好相反。
先有协议，模型只是现有协议的描述，因而协议与模型非常吻合。
问题在于TCP/IP模型不适合其他协议栈。
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2.2.3 套接字概述 在每个TCP、UDP数据段中都包含有源端口号和目的端口 号。套接字（socket）是指一个IP地址和一个端口号的合称， 而一个套接字对（socket pair）可以唯一地确定互连网中 每个TCP连接的双方。 ①不同的应用层可能基于不同的传输层协议。 ②有些应用层协议占用了两个不同的端口号，如：FTP 的20、21端口，SNMP的161、162端口，FTP的20端口用来传 送用户数据文件，21端口用来侦听用户的连接请求。SNMP的 161端口用于SNMP管理进程获取SNMP代理的数据，SNMP的162 端口用于代理主动向SNMP管理进程发送数据。 ③有些应用层协议，如，DNS协议使用了传输层的TCP和 UDP协议为其提供服务，即TCP 53端口和UDP 53端口。。
4．传输层（Transport Layer） 第一个端到端，即主机到主机的层次。负责将上层数据分段并提供端 到 端的、可靠的或不可靠传输，同时还处理差错控制和流量控制。 数据单位为段 典型的协议有：tcp、udp、spx等。 5．会话层（Session Layer） 管理主机之间的会话进程，负责建立、管理、终止进程间的会话。 典型的协议有:NETBIOS、ZIP等。 6．表示层（Presentation Layer） 对上层数据或信息进行变换以保证一个主机的应用层信息可以被一个 主机的应用层程序理解，该层的数据转换包括数据的加密、业所、格式 转换等。 典型的协议有：ASCII、ASN。JPEG、MPEG等。 7．应用层（Application Layer） 为操作系统 或网络应用程序提供访问网络服务的接口。 典型的协议有：telnet、ftp、http、snmp等。
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图1-2-3 常见协议和对应的端口号
2.2.4 TCP连接建立、释放时的握手过程 1．TCP建立连接的三次握手过程
TCP会话通过三次握手，三次握手的目标是使数据 段的发送和接收同步，同时也向其他主机表明一次可 接收的数据量（窗口大小），并建立逻辑连接。
和tcp/ip协议栈模型相比,OSI参考模型实际应用不大, 但对其的理解可以帮助我们认识网络协议,现实网络中 TCP/IP协议栈应用更广泛.
2.1.1 OSI参考模型的分层结构
1.每一层都为上一层提供ห้องสมุดไป่ตู้务 并为其上一层提供一个访问接 口.
2.不同主机相同层称为对等层.
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3.对等层之间通信要遵守一定 的规则,如通信内容,通信方式, 这个规则称为协议.
3、传输层 使源端主机和目的端主机上的对等实体进行会话。定义两种 服务质量不同的协议。 ①TCP-传输控制协议 TCP协议是一种可靠的、面向连接的协议。它将上层发出的 字节流无差错的发往互联网上的其他主机。 ⑴发送端负责将上层传送下来的字节流分成报文段传递给下 层。
⑵接收端负责将受到的报分进行重组后递交给上层。
2．数据链路层（Data Link Layer） 数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。作用有：物 理地址寻址、数据的成帧、流量的控制、数据的检错、重发等。 数据单位为帧（frame） 典型的协议：SDLC、PPP、STP、帧中继等。 3．网络层（Network Layer） 负责对子网间的数据包进行路由选择。还实现拥塞控制、网际互连 等功能。 数据单位为数据包（packet） 典型的协议有：ipx、ip等。
2.1.3 OSI参考模型中的数据封装过程
AH：Application header
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图1-1-2
PH：Presentation Header SH：Session Header TH：Trasport Header NH：Network Header
DH：Data link Header
网络工程技术
计算机科学与技术专业
第2章 相关网络技术基础知识
2.1 OSI参考模型
OSI参考模型(OSI/RM):开放式互联参考模型(Open System Inter-connection Reference Model,OSI/RM)， 它是由国际标准化组织（ISO）提出的一个网络系统互联模 型。
DT：Data link Trailer
OSI参考模型中的数据封装过程
2.2 TCP/IP参考模型
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图1-2-1 TCP/IP参考模型
2.2.1 TCP/IP参考模型的层次结构
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图1-2-2 TCP/IP参考模型的层次结构
1.主机到网络层 协议栈中没有真正描述这一层的功能实现，只是要求能 够提供网络互连层一个访问接口，因此具体实现随网络的 不同而不同。 2.网络互连层 TCP/IP协议栈的核心。 ①将分组发往目标网络或主机。 ②定义了分组格式和协议，即IP协议 ③由于分组发送可能沿不同的路径进行，因此要求上一 层具备分组的排序功能。 ④路由功能。 ⑤异构网络的互连。 ⑥拥塞控制功能。
⑶发送端处理端到端的流量控制，避免缓慢的接收端由于没 有足够的缓冲区接收发送方发送的大量数据。
②UDP－用户数据报协议 一个不可靠的、无连接协议，适用于不需要对报 文进行排序和流量控制的场合。 4、应用层 TCP/IP模型将OSI参考模型中的会话层和表示层的 功能合并到应用层实现。应用层面向不同的网络应 用引入了不同的应用层协议。基于TCP的协议，如： 文件传输协议（FTP）、虚拟终端协议（TELNET）、 超文本传输协议（HTTP），基于UDP的协议，如： 简单网络管理协议（SNMP）、简单文件传输协议 （TFTP）、网络时间传输协议（NTP）等。
4.主机上运行的多个协议的集 合称为协议栈.主机之间利用其 接收和发送数据.
图1-1-1 OSI参考模型
2.1.2 OSI参考模型中各层的作用
1．物理层（Physical Layer）
规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特 性以及过程特性。为上层协议提供了一个传输数据的物理介质。 数据单位为比特（bit） 典型规范代表：EIA/TIA RS-232，RJ-45