计算机网络之ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型

ISO/OSI参考模型

定义与背景：
ISO/OSI参考模型，即开放式系统互联参考模型（Open System Interconnection Reference Model），是国际标准化组织（ISO）提出的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系。它是一个七层的、抽象的模型体，不仅包括一系列抽象的术语或概念，也包括具体的协议。

七层结构：

1、物理层：管理通信设备和网络媒体之间的互联互通，实现比特流的透明传输。

2、数据链路层：提供介质访问和链路管理，负责建立和管理节点间的链路，将物理层的数据封装成帧，传送到网络层。

3、网络层：通过路由选择算法，为报文或分组选择最适当的路径，控制数据链路层与传输层之间的信息转发。

4、传输层：向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制，保证报文的正确传输。

5、会话层：组织和协调两个会话进程之间的通信，并对数据交换进行管理。

6、表示层：处理用户信息的表示问题，如编码、数据格式转换和加密解密等。

7、应用层：计算机用户以及各种应用程序和网络之间的接口，直接向用户提供服务，完成用户希望在网络上完成的各种工作。

特点与意义：

规范了不同系统的互联标准，使得两个不同的系统能够较容易地通信，而不需要改变底层的硬件或软件的逻辑。
将网络的通信过程划分为更小、更简单的部件，有助于各个部件的开发、设计和故障排除。
通过网络组件的标准化，允许多个供应商进行开发，促进了产业的发展。

TCP/IP模型

定义与背景：
TCP/IP模型是计算机网络的祖父ARPANET和其后继的因特网使用的参考模型。它是一组用于实现网络互连的通信协议，Internet网络体系结构以TCP/IP为核心。

四层结构：
TCP/IP模型实际上将OSI模型简化为四层：

1、应用层：对应于OSI参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务，例如FTP、Telnet、DNS、SMTP等。

2、传输层：对应于OSI参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议：TCP和UDP。

3、网际互联层：对应于OSI参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。

4、网络访问层：与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应，负责监视数据在主机和网络之间的交换。TCP/IP本身并未定义该层的协议，而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议。

注意：也有说法将TCP/IP模型分为五层，即将网络访问层细分为物理层和数据链路层。

特点与意义：

TCP/IP模型更加简洁实用，适应了因特网的发展需求。
它提供了面向连接和无连接两种通信服务机制，满足了不同应用场景的需求。
TCP/IP协议簇中的协议经过长期实践检验，具有较高的可靠性和稳定性。

比较分析

层次结构：
OSI模型采用了七层结构，而TCP/IP模型则采用了四层或五层结构。OSI模型层次划分更加细致，但TCP/IP模型更加简洁实用。

协议定义：
OSI模型在协议开发前设计，具有通用性，但协议实现复杂且不完全。
TCP/IP模型则是先有协议集然后建立模型，更加符合实际网络应用需求。

服务与应用：
OSI模型的传输层建立在网络层基础之上，提供面向连接的服务；而TCP/IP模型的传输层则建立在网际互联层基础之上，既提供面向连接的服务（TCP），也提供无连接的服务（UDP）。
TCP/IP模型的应用层协议更加丰富多样，满足了不同网络应用的需求。