OSI参考模型

基于国际标准化组织ISO的建议，作为各种层上使用的协议国际标准化的第一步发展起来的，被称作ISO开放系统互联参考模型（open system interconnection refertence model），简称为OSI模型。

OSI模型共有七层，如下图所示：

1. 1. 物理层：涉及到通信在信道上传输的原始比特流，设计时必须保证一方发出二进制“1”时，另一方收到的也是“1”；
   2. 数据链路层：主要任务是加强物理层传输原始比特的功能，使之对网络层显示为一条无错线路。发送方把输入数据分装在数据帧里（几百字节~几千字节），按顺序传输各帧，并处理接收方回送的确认帧。
      1. 物理层仅接收的传送比特流，不关心意义和结构，需要数据链路层产生和识别帧边界；
      2. 噪声可完全破坏帧，帧重传可能收到重复帧，因此，数据链路层要解决由于帧的破坏、丢失和重复所出现的问题；
      3. 防止高速的发送方的数据把低速的接收方淹没，需要流量调节机制；
      4. 广播式网络控制对共享信道的访问，由专门的子层-介质访问子层MAC处理。
   3. 网络层：关系到子网的运行控制。
      1. 关键问题一：确定分组从源端到目的端如何选择路由；
      2. 问题二：两个网络的互联问题---不同网络的寻址方法、协议等不同。
   4. 传输层：基本功能是从会话层接收数据，在必要时把它分成较小的单元，传递给网络层，并确保到达对方的各段信息正确无误，并且这些任务必须高效完成。
      1. 会话层每建立一个传输连接，传输层就为其创建一个独立的网络连接；
      2. 传输层是真正的从源到目标的“端到端”的层；
      3. 将几个报文流多路复用到一条通道上，网络连接的建立与拆除，调节通信量使高速主机不会过快地向低速主机传输数据---流量控制。
   5. 会话层：允许不同机器的用户建立会话session关系。
      1. 功能一：管理对话；
      2. 功能二：令牌管理；
      3. 功能三：同步，在数据流中插入检查点，网络崩溃后仅需要重传最后一个检查点以后的数据。
   6. 表示层：关心传输的信息的语法和语义。
      1. 如用一致同意的标准方法对数据编码；
   7. 应用层：包含大量所需协议。
      1. 如定义抽象的网络虚拟终端；
      2. 文件传输、不同系统之间传输文件所需处理的各种不兼容问题；

传输例子如下：

1. 1. 发送进程将数据交给应用层，应用程序在数据前加上应用报头，再把结果交给表示层；
   2. 表示层变换，加报头，将结果交给会话层；
   3. 直到数据抵达物理层，被实际传输到接收机；
   4. 接收机信息向上传递时，各种报头被一层一层剥去，最后数据到达接收进程。

TCP/IP参考模型

模型要实现的目标，一个是无缝隙地连接多个网络的能力，二是网络不受子网硬件损失的影响，已经建立的会话不会被取消。

• 互联网层

以上需求诞生了基于无连接互联网层的分组交换网络，被称为互联网层（Internet layer），功能是使主机可以把分组发往任何网络并使分组独立地传向目标（可能经由不同的网络）。这些分组到达的顺序和发送的顺序可能不同，因此需要发送和接收时高层必须对分组排序。

• 在互联网层定义了正式的分组格式和协议，即IP协议（Internet Protocol）。
• 互联网层的功能就是把IP分组发送到该去的地方，分组路由和避免阻塞是主要的设计问题。

• 传输层

Transport layer，功能是使源端和目标端主机上的对等实体可以进行会话，定义了两个协议

• 传输控制协议（transmission control protocol，TCP），允许从一台机器发出的字节流无差错地发往互联网的其他机器，把输入的字节流分成报文段并传给互联网层，接收端，TCP把接收的报文再组装为输出流。另一方面，还需处理流量控制。
• 用户数据报协议（user datagram protocol），是不可靠、无连接协议，用于不需要TCP的排序和流量控制能力而是自己完成这些功能的应用程序。被广泛用于只有一次的、客户-服务器的请求-应答查询，以及快速递交比准确递交更重要的应用程序，如传输语音或影像。
• 以上IP/TCP/UDP协议的关系如下图所示：

• 应用层

应用层包含所有的高层协议，虚拟终端协议TELNET、文件传输协议FTP、电子邮件协议SMTP、域名系统服务DNS等。

TCP/IP用于互联网的示例

如果一台机器运行TCP/IP协议栈，有一个IP地址，并且可以向因特网上的其他所有机器发送IP分组，那么它就是在因特网上的。

两个模型的对比

相同点：

1. 基于独立的协议栈概念；
2. 层的功能大体相似；
3. 传输层以上的层都是传输服务的由应用主导的用户。

不同点：

1. OSI模型将服务、接口、协议这三个概念严格区分，TCP/IP模型没有明确区分，因此OSI模型的协议具有更好的隐藏性，在技术发生变化时能相对容易地替换掉；
2. OSI模型不偏向于任何特定的协议，非常通用，但是功能具体在那一层有些困难，而TCP/IP是对已有协议的描述，不存在协议不匹配模型的情况，但问题是该模型不适用于所有的协议栈；
3. OSI模型有7层，而TCP/IP有5层，都有网络层、传输层和应用层，但其他不同；
4. OSI在网络层支持无连接和面向连接的通信，但在传输层仅有面向连接的通信；TCP/IP协议在网络层仅有一种无连接的通信模式，但在传输层支持两种模式。

实际参考模型