OSI七层模型 vs TCP/IP模型

OSI七层模型

OSI（Open Systems Interconnection）模型是一个标准化的网络协议参考模型，旨在定义和描述计算机系统或网络中不同层次之间的通信。该模型将网络通信划分为七个不同的层次，每个层次负责特定的功能，且每个层次的功能都建立在更低一层次的功能之上。

OSI七层模型从低到高：

1、物理层（Physical Layer）：
$\color{red}{作用}$：在物理层，数据以比特流的形式通过物理介质传输，如电缆、光纤等。该层负责定义硬件设备之间的连接和传输媒体的规范。
$\color{blue}{描述}$：在以太网中，数据以电信号的形式通过电缆传输。物理层规定了电缆的类型、连接器的形状、电压等规范，确保设备之间能够正确地传输比特流。

2、数据链路层（Data Link Layer）：
$\color{red}{作用}$：数据链路层负责将物理层提供的比特流组织成帧，并进行错误检测和纠正。它还处理与物理地址（MAC地址）相关的访问控制。
$\color{blue}{描述}$：以太网帧，在以太网中，数据链路层将数据组织成帧，添加起始和终止定界符、帧检测序列等信息，以便接收方能够正确解析数据。
3、网络层（Network Layer）：
$\color{red}{作用}$：网络层负责将数据包从源主机路由到目标主机，通过逻辑地址（如IP地址）进行寻址和路由选择。
$\color{blue}{描述}$：IP协议，IP协议定义了一种逻辑地址方案，通过这些地址，数据包能够在不同网络中进行路由选择，从源到达目的地。
4、传输层（Transport Layer）：
$\color{red}{作用}$：传输层提供端到端的通信服务，确保数据的可靠传输。它定义了两种主要的协议，即TCP和UDP。
$\color{blue}{描述}$：TCP（传输控制协议），TCP提供可靠的、面向连接的通信，通过序号、确认和重传等机制确保数据的完整性和可靠性。
5、会话层（Session Layer）：
$\color{red}{作用}$：会话层负责建立、管理和终止通信会话，处理会话层的同步和数据交换。
$\color{blue}{描述}$：在网络通信中，Web浏览器与Web服务器之间的会话。会话层确保双方能够建立连接、进行数据交换，并在适当的时候终止连接。
6、表示层（Presentation Layer）：
$\color{red}{作用}$：处理数据的格式问题，负责数据的加密、压缩和格式转换等，以确保两个不同系统上的应用程序能够相互理解。
$\color{blue}{描述}$：加密和解密。当两个应用程序通信时，表示层可以负责对数据进行加密，以确保数据的安全性。
7、应用层（Application Layer）：
$\color{red}{作用}$：应用层提供网络服务和应用程序之间的接口，包括文件传输、电子邮件、远程登录等。 $\color{blue}{描述}$：HTTP（超文本传输协议），在Web浏览器与Web服务器之间的通信中，HTTP协议定义了客户端和服务器之间的规范，支持网页的传输和显示。

TCP/IP模型

TCP/IP模型，也称为互联网协议套件，是一种网络协议体系结构，广泛用于互联网和许多私有网络。

TCP/IP模型包含四个层次，从低到高：

1、网络接口层（Network Interface Layer）：
也被称为链路层或数据链路层。
主要处理物理介质的访问和数据包的传输。
包括设备驱动程序、网络适配器（网卡）和链路层协议。
2、网络层（Internet Layer）：
负责在网络上寻址和路由数据包。
核心协议是IP（Internet Protocol）
处理数据包从源主机到目标主机的传输，包括寻址、路由选择和分包。
3、传输层（Transport Layer）：
提供端到端的通信服务，确保数据的可靠传输。
核心协议有TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）。
TCP提供可靠的、面向连接的通信，而UDP提供无连接的通信。
4、应用层（Application Layer）：
提供网络服务和应用程序之间的接口。
包括各种应用层协议，如HTTP、FTP、SMTP等。
负责处理用户和应用程序的需求，通过应用层协议实现数据的传输和通信。

OSI模型vsTCP/IP模型的区别：

层数差异：
OSI模型：包含七个层次，从底层到顶层分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
TCP/IP模型：包含四个层次，从底层到顶层分别是网络接口层（或链路层）、网络层、传输层和应用层。
协议的不同：
OSI模型：是一个通用的参考模型，没有直接对应的实际协议。它提供了一个框架，允许各种协议在不同的层次上运行。
TCP/IP模型：是一组实际使用的协议的集合，如IP、TCP、UDP、HTTP等。这些协议实际上已经被广泛用于构建互联网。
历史演变：
OSI模型：是由国际标准化组织（ISO）制定的，旨在提供一个通用的网络协议参考模型。然而，由于TCP/IP协议套件在实践中的成功应用，OSI模型并没有像TCP/IP那样被广泛采用。
TCP/IP模型：是在互联网的早期开发阶段由美国国防部（DARPA）开发的。它实际上是根据已有的实际经验构建的，因此更符合实际网络的需求。
层次结构的差异：
OSI模型：强调严格的层次结构，每个层次都有特定的功能，层与层之间通过接口定义清晰。
TCP/IP模型：更加实用主义，层次之间的界限相对模糊，允许更大的灵活性，以适应互联网的发展和变化。

总体而言，TCP/IP模型更为实际和广泛使用，尤其在互联网领域。OSI模型在学术上有其价值，但并没有像TCP/IP模型那样在实践中取得广泛的成功。在网络领域的实际应用中，TCP/IP模型更为流行和被广泛接受。