OSI模型与TCP/IP模型介绍

OSI模型

OSI模型即开放式通信系统互联参考模型(Open System Interconnection Reference Model),它是国际标准化组织(ISO)提出的一个世界范围内网络通信标准的参考框架。

• OSI参考模型并不是一个标准，而是在网络协议具体实现时可供参考的概念性框架，也没有提供一个可以实现的方法；
• OSI参考模型只是描述了一些概念，定义了网络通信协议的层次结构、层次之间的相互关系以及各层可能包括的任务。
• OSI模型一共分为7个层次，如下图所示，从上到下依次为：应用层(第7层)、表示层（第6层）、会话层、传输层、网络层、数据链路层及物理层(第1层)。

TCP/IP协议

Internet,因特网，起源于上世纪美国国防部发起的ARPANET项目。当时该项目使用的网络通信标准叫TCP/IP协议，目前该协议已经成为当前所有计算机网络的标准。TCP/IP协议完整包含了一系列构成互联网基础的网络协议。
TCP/IP协议完整并没有按照OSI模型中描述的各种结构来实现，而是有着自己的协议层次划分特点。

• TCP/IP协议模型可以分为4个层次，从下到上依次为：网络接口层(network interface layer)、网络层（internet layer）、传输层（transport layer）和应用层（application layer）。
• 在所有层次结构中，每一层建立在低一层提供的服务上，最终完成数据在两台联网主机间的传递，如下图所示。

• 在每层实现的协议个不同，即每层的服务也不同，如下图所示：

网络接口层

• 上图所示的数据链路层和物理层就属于网络接口层；
• 是TCP/IP协议模型的最底层，主要负责网络上数据帧的发送和接收，数据帧是底层网络传输的基本单元；
• 网络接口层一方面将上层的数据组装成自己特定的数据帧并发送；
• 另一方面接收网络中的发给自己的数据帧，并解析出帧中的数据后递交给上层。

网络层

• 网络层负责在主机之间的通信中选择数据报的传输路径，即路由；
• 当网络层接收到来自于上层(传输层)的数据分组后，它会将分组封装在IP数据报中，填入数据报的首部，使用路由算法来确定是直接交付数据报还是传递给路由器，然后把数据报交给适当的网络接口进行传输；
• 网络层还要负责处理传入的数据报，并校验其数据的准确性，判断该数据报是否是给主机的，如果不是，则使用路由算法将数据报转发出去，如果是则需取出数据报的首部并递交给上层（传输层）；

传输层

• 传输层主要提供应用程序之间的通信服务，这种通信又称为端到端通信；
• 传输层协议把上层要传输的数据流划分为分组，把每个分组连同目的地址交给网络层去发送；
• 传输层要系统地管理两端数据的准确交互，提供可靠的传输服务，可以采用协商、确认、重发等机制。

应用层

• 应用层是分层模型的最高层，利用传输层提供了数据传输功能发送自己的数据到对方；
• 传输层协议类型有多种，不同的类型意味着不同的传输速度和可靠性，两者不可兼得，需要选择合适的传输服务类型。

参考文献

1. OSI七层模型与TCP/IP五层模型
2. 嵌入式网络那些事LwIP协议深度剖析与实战演练