TCP/IP vs OSI 模型:它们区别是什么?

一、绪论

不才大三了,有一门专业必修课《计算机网络》,学到了OSI模型和TCP/IP模型,**对于它们究竟是什么以及它们有何区别不太懂。**恰逢老师布置了一个讨论作业“对比OSI模型和TCP/IP模型,它们的优缺点?”。于是我找了一篇英文博客:TCP/IP vs OSI Model: What’s the Difference? 1觉得它讲的挺详细的,就想把它翻译成中文。主要是觉得翻译英文博客,需要更仔细去理解博客内容,要推敲,要查资料印证自己的翻译。当然,我是在自己翻译一遍,再借助翻译软件翻译一遍,综合参考资料取它们当中比较符合的。注:需要参考资料的地方,我都给了参考资料出处。

二、本文主要内容:

在这篇 TCP/IP vs OSI 模型 教程中,你将会学习:

1. OSI 模型是什么?
2. TCP/IP 模型是什么?
3. OSI 模型的历史
4. TCP/IP 的历史
5. OSI 模型的特性
6. TCP/IP 模型的特性
7. OSI 模型和TCP/IP 模型的区别
8. OSI 模型的优点
9. TCP/IP 模型的优点
10. OSI 模型的缺点
11. TCP/IP 模型的缺点

三、一些名词解释

缩略形式 全称 中文解释
OSI Model The Open System Interconnection Model 开放式系统互联模型
TCP/IP Transmission Control Protocol/ Internet Protocol 传送控制协议/互联网协议
ARPA Advanced Research Project Agency 美国高级研究计划署
ARPAnet Advanced Research Projects Agency Network 美国高级研究计划署网络(阿帕网络)
ISO International Organization for Standardization 国际标准化组织
IPX Internetwork Packet Exchange 网络间数据包交换
英文单词 中文翻译 内涵
internet 互联网 凡是能彼此通信的设备组成的网络就叫互联网2
Internet 因特网 是网络与网络之间所串连成的庞大网络,这些网络以一组标准的网络TCP/IP协议族相连2
host-to-network 主机到网络层,又称网络访问层 对应OSI模型中的数据链路层和物理层34

四、正文

1. OSI 模型是什么?

OSI是The Open System Interconnection的缩略形式。OSI模型是一个逻辑和概念模型,它定义了网络通信所使用的系统开放互连和与其他系统通信。开放系统互连(OSI模型)也定义了一个逻辑网络,并通过使用不同层的协议有效地描述了计算机包的传输。

2. TCP/IP 模型是什么?

CP/IP是Transmission Control Protocol/ Internet Protocol(传送控制协议/互联网协议)的缩略形式。TCP/IP帮助您确定特定计算机应该如何连接到互联网,以及如何在它们之间传输数据。当多个计算机网络连接在一起时,它可以帮助您创建虚拟网络。
它被专门设计为一个模型,在一个不可靠的网络上提供高度可靠和端到端字节流。

3. OSI 模型的历史

以下是OSI模型历史上的一些重要里程碑:
20世纪70年代末,ISO(国际标准化组织)开展了一项开发通用联网标准和方法的项目。
在1973年,英国的一个实验性分组交换系统确定了定义更高级别协议的要求。
在1983年,OSI模型最初旨在成为实际接口的详细规范。
1984年,OSI体系结构被ISO正式采用为国际标准。

4. TCP/IP 的历史

以下是TCP/IP历史上的一些重要里程碑:
在1974年,Vint Cerf和Bob Kahn发表了一篇描述TCP/IP模型的论文《分组网络互连协议》(“A Protocol for Packet Network Interconnection”)。
到1978年,对这种语言的测试和进一步开发产生了一套新的协议,称为TCP/IP。
在1982年,TCP/IP被决定取代NCP作为阿帕网(ARPAnet)的标准语言。
1983年1月1日,阿帕网切换到TCP/IP,阿帕网在1990年结束了它的存在。因特网从阿帕网发展而来,TCP/IP不断发展以满足因特网不断变化的要求

5. OSI 模型的特性

以下是OSI模型的一些重要特性:
层应该只在需要明确的抽象级别的地方创建。各层的功能选择应按照国际标准协议进行。
层的数量应该很大,这样独立的功能就不会放在同一层中。同时,它应该足够小,这样体系结构就不会变得非常复杂。
在OSI模型中,每一层都依赖于下一层来执行原始功能。每一层都应该能够向更高的层提供服务。
在一个层中进行的更改不需要在其他层中进行更改。

6. TCP/IP 模型的特性

以下是TCP/IP协议的基本特性:
支持灵活的体系结构。
向网络添加更多系统很容易。
在TCP/IP中,网络保持完整,直到源和目标计算机正常运行。
TCP是一种面向连接的协议。
TCP提供了可靠性,并确保打乱顺序到达的数据应该按顺序返回。
TCP允许实现流量控制5,因此发送方不会发送数据过快使得接收方来不及接收而导致分组丢失。

7. OSI 模型和TCP/IP 模型的区别

TCP/IP vs OSI 模型:它们区别是什么?

图16 OSI vs TCP version1

TCP/IP vs OSI 模型:它们区别是什么?

图27 OSI vs TCP version2
TCP/IP vs OSI 模型:它们区别是什么?
图3 8 OSI vs TCP version3

**注:**在TCP/I Pmodel中:
第一层有的叫Network Interface(图2、3), Network Assess layer(http://blog.boson.com/topic/the-internet-layer)
第二层有的叫 Internet(图2、3), Network(图1)
第三层有的加 Transport(图2,3) ,host-to-host(图1)

OSI模型 TCP/IP模型
由ISO(国际标准组织)开发 它由ARPANET(高级研究计划局网络)开发
提供了接口、服务和协议之间的明确区别 TCP/IP在服务、接口和协议之间没有任何明确的区别
OSI指的是开放系统互连 TCP是指传输控制协议
使用网络层来定义路由标准和协议 TCP/IP只使用Internet层 6
遵循垂直的方法 TCP/IP遵循水平方法
有7层 TCP/IP有四层
传输层只是面向连接的 TCP/IP模型的一层是面向连接的,也是无连接的
数据链路层和物理层是分开的 物理和数据链路都被合并为一个单一的主机到网络层(host-to-network layer)
会话和表示层是OSI模型的一部分 TCP模型中没有会话和表示层
它是在互联网出现之后才被定义的 它是在互联网出现之前就被定义的
报头的最小大小是5字节 报头最小大小是20个字节

8. OSI 模型的优点

以下是使用OSI模型的主要好处/优点:
它帮助你标准化路由器,交换机,主板,和其他硬件。
减少复杂性和标准化接口。
促进模块化工程。
帮助您确保可互操作的技术。
当技术发生变化时,协议可以被新的协议取代。
为面向连接的服务和无连接的服务提供支持。
它是计算机网络的标准模型。
支持无连接和面向连接的服务。
它提供了适应各种类型协议的灵活性。

9. TCP/IP 模型的优点

以下是使用TCP/IP模型的优点:
它帮助你在不同类型的计算机之间建立连接。
它独立于操作系统运行。
它支持许多路由协议。
它使组织之间的互联网络成为可能。
TCP/IP模型具有高度可伸缩的客户机-服务器体系结构。
可独立操作。
它可以用来在两台计算机之间建立连接。

10. OSI 模型的缺点

以下是使用OSI模型的一些缺点/缺点:
协议的适配是一项冗长的工作。
您只能将它用作参考模型。
它没有定义任何特定的协议。
在OSI的网络层模型中,有些服务在许多层中重复,如传输层和数据链路层
各层不能并行工作,因为每一层都需要等待从前一层获取数据。

11. TCP/IP 模型的缺点

以下是使用TCP/IP模式的一些缺点:
TCP/IP是一个复杂的建模和管理模型。
TCP/IP的浅层/开销比IPX((Internetwork Packet Exchange,网络间数据包交换)要高。
传输层模型并不保证数据包的传递。
替换TCP/IP中的协议并不容易。
它与它的服务、接口和协议没有明显的分离。

结语

本人还对TCP/IP模型和TCP/IP协议的区别有疑惑,将会继续探索!欢迎大家点赞、评论,批评指正!


  1. https://www.guru99.com/difference-tcp-ip-vs-osi-model.html ↩︎

  2. https://zhuanlan.zhihu.com/p/104150541 ↩︎ ↩︎

  3. https://michalyao.gitbooks.io/tcp-ip-note/content/wang_luo_fang_wen_ceng.html ↩︎

  4. https://zhuanlan.zhihu.com/p/24860273 ↩︎

  5. https://zhuanlan.zhihu.com/p/37379780 ↩︎

  6. TCP/IP是传输层,它使用它下面的层,它由应用层使用。https://www.quora.com/Does-TCP-IP-use-only-the-Internet-layer-Why-or-why-not/answer/Maarten-Geurts-1?filter=all&nsrc=1&sncid=8108672909&snid3=12048483379 ↩︎ ↩︎

  7. Sundararajan, Aditya & Chavan, Aniket & Saleem, Danish & Sarwat, Arif. (2018). A Survey of Protocol-Level Challenges and Solutions for Distributed Energy Resource Cyber-Physical Security. Energies. 11. 2360. 10.3390/en11092360. ↩︎

  8. https://www.dummies.com/programming/networking/cisco/network-basics-tcpip-and-osi-network-model-comparisons/ ↩︎