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七层、四层和五层网络模型区别和联系

2023-08-30 14:14

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七层、四层和五层网络模型区别和联系

概述

网络模型-七层模型（OSI模型）、五层协议体系结构和TCP/IP四层模型-之间存在一定的联系和演变关系。

七层模型（OSI模型）是最早提出的一种通信参考模型，目的是为了在不同厂商的网络设备之间实现互操作性。它定义了计算机网络中不同层次的功能和职责，并将网络通信分为七个层次。然而，七层模型在实际应用中较为复杂，没有广泛采用。

五层模型
TCP/IP 模型定义了应用层、传输层、网际层、网络接口层这四层网络结构，但并没有给出网络接口层的具体内容，因此在学习和开发中，通常将网络接口层替换为 OSI 七层模型中的数据链路层和物理层来进行理解，这就是五层网络模型

四层模型
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。

OSI网络7层模型（概念型框架）

概述

OSI模型，全称为开放系统互联通信参考模型（Open Systems Interconnection），是国际标准化组织（ISO）在20世纪70年代提出的一种网络通信参考模型。它将网络通信过程分为七个层次，每个层次都有其特定的功能和职责。以下是OSI模型的七个层次：

物理层（Physical Layer）：负责传输比特流，处理物理连接、电压等物理细节。它定义了数据在传输媒介上的传输方式，如电缆、光纤等。

数据链路层（Data Link Layer）：负责建立和管理数据帧，进行错误检测和纠正。它将原始比特流划分为数据帧，并通过物理地址（MAC地址）来寻址和识别设备。

网络层（Network Layer）：负责寻址和路由功能，实现不同网络之间的数据包转发。它定义了网络地址（IP地址）和路由选择的机制，以便确保数据能够从源主机传送到目标主机。

传输层（Transport Layer）：提供端到端的可靠数据传输，确保数据按序到达目的地。它通过协议（如TCP和UDP）来管理数据的可靠性、流量控制和拥塞控制。

会话层（Session Layer）：建立、管理和终止会话连接，在不同主机之间建立通信。它负责建立会话，以便在数据传输期间确保数据的完整性和一致性。

表示层（Presentation Layer）：负责数据格式转换、数据压缩和加密等。它将来自应用层的数据进行编码解码和格式转换，以便能够在不同系统之间进行交流。

应用层（Application Layer）：提供用户应用程序与网络之间的接口，为应用程序提供服务。它包括各种网络应用，如电子邮件、文件传输协议（FTP）、域名系统（DNS）等。

OSI模型的设计思想是将网络通信过程分解为不同的层次，每个层次专注于特定的功能，从而实现了模块化和可扩展的设计。这种分层结构使得不同厂商的网络设备可以独立开发和演进，同时也方便了网络故障排查和性能优化。同时互联网分层这样就会使得：上层的变动完全不影响下层的结构。

图片分析

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自上而下进行数据加工，然后自下而上进行处理数据
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四层模型

概述

TCP/IP协议是被组织成四个层次的概念模型

这四个层次是：

网络接口层（Network Interface Layer）：也被称为网络访问层或链路层。它定义了计算机如何与物理网络连接，包括硬件设备、驱动程序、数据链路协议等。例如，以太网协议（Ethernet）、Wi-Fi等。

网际层（Internet Layer）：网际层使用IP协议来确定数据在网络中的路径和转发方式。它负责寻址和路由，通过IP地址来标识不同主机，确保数据在不同网络之间正确传递。常见的协议有IPv4和IPv6。

传输层（Transport Layer）：传输层提供端到端的数据传输服务，确保可靠性和流量控制。最常用的传输层协议是TCP（传输控制协议），它提供面向连接的可靠传输。另外还有UDP（用户数据报协议），提供无连接的传输。

应用层（Application Layer）：应用层协议负责处理特定应用程序的通信需求。这些协议包括HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）等。应用层协议使用下层提供的服务，完成数据的发送、接收和处理。

TCP/IP模型是互联网通信所采用的标准模型，每个层次都有其特定的功能，从物理连接到应用程序之间提供了一系列的协议和服务。与OSI模型相比，TCP/IP模型将七层模型的会话层、表示层融合到应用层中，并没有独立的会话和表示层。
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常用协议

TCP/IP协议族是一组用于互联网通信的协议，包括了多个常用协议。以下是其中一些常用的协议：

IP（Internet Protocol）：IP协议是TCP/IP协议族中最重要的协议之一，负责在网络中传输数据包，并通过IP地址唯一标识主机和网络。

TCP（Transmission Control Protocol）：TCP协议是一种面向连接的、可靠的传输协议，提供可靠的数据传输、流量控制和拥塞控制机制。

UDP（User Datagram Protocol）：UDP协议是一种无连接的传输协议，提供了无需建立连接的快速传输，适用于实时应用或不需要可靠性的场景。

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）：HTTP协议是一种应用层协议，用于在Web上传输超文本数据。它是Web页面和浏览器之间的主要通信协议。

FTP（File Transfer Protocol）：FTP协议是一种用于在网络上传输文件的协议，支持文件的上传、下载、删除等操作。

SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）：SMTP协议是一种用于电子邮件传输的协议，负责发送和接收邮件。

DNS（Domain Name System）：DNS协议用于将域名（如www.example.com）解析为IP地址，实现域名和IP地址之间的转换。

ARP（Address Resolution Protocol）：ARP协议用于将IP地址解析为物理硬件地址（MAC地址），以实现在局域网中的通信。

这些是TCP/IP协议族中常用的协议，它们共同构成了互联网通信的基础。每个协议都有不同的功能和用途，通过相互配合，实现了可靠、高效的数据传输和应用服务。

OSI与TCP/IP四层的区别

OSI七层模型和TCP/IP四层模型的区别
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OSI定义了服务、接口、分层、协议的概念，TCP/IP借鉴了OSI的这个概念建立了TCP/IP模型。
OSI先有模型，后有协议，先有标准，后进行实践，而TCP/IP则相反。
OSI是一种理论模型，而TCI/IP已经被广泛使用，成为网络互连实际上的标准。
TCP/IP模型更贴近实际的互联网协议，因为它是根据实际的互联网协议族进行设计的，而OSI模型则更加抽象和通用。
TCP/IP模型中的传输层包含了可靠性传输的TCP协议和无连接传输的UDP协议，而在OSI模型中，这些功能分别分配给了传输层和会话层。

五层模型

概述

五层体系结构包括：应用层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。五层协议只是OSI和TCP/IP的综合，实际应用还是TCP/IP的四层结构。下图展示的是OSI模型，TCP/IP模型，五层模型的关系。
五层协议的网络体系结构是为了方便学习计算机网络原理而采用的，综合了OSI七层模型和TCP/IP的四层模型而得到的五层模型。