网络协议和Netty（1）OSI模型和TCP/IP模型

Love The Way You Lie 2023-01-23 08:52 20阅读 0赞

前言：本章节主要讲述：OSI七层模型的简单描述和TCP/IP模型及其特点和差别。

# OSI七层模型 #

七层模型，亦称OSI（Open System Interconnection），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。他是由国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型，为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架其目的是为异种计算机互连提供一个共同的基础和标准框架，并为保持相关标准的一致性和兼容性提供共同的参考。这里所说的开放系统，实质上指的是遵循 OSI 参考模型和相关协议能够实现互连的具有各种应用目的的计算机系统。（了解即可）

OSI 采用了分层的结构化技术，共分七层， 物理层 、 数据链路层 、 网络层 、 传输层 、 会  
话层、表示层、应用层

**概要图示：       **

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## 物理层 ##

物理层（Physical Layer）是参考模型的最低层，也是OSI模型的第一层，利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输，即**物理传输**。

主要功能：实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。

## 数据链路层 ##

数据链路层（Data Link Layer）是OSI模型的第二层，负责**提供介质访问和链路管理**。

主要功能：在计算机网络中由于各种干扰的存在，物理链路是不可靠的。因此，这一层的主要功能是在物理层提供的比特流的基础上，通过差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变为无差错的数据链路，即提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。

## 网络层 ##

该层（Network Layer）是OSI模型的第三层，负责**IP选址及路由选择**。它在下两层的基础上向资源子网提供服务。

主要功能：通过[路由选择][Link 1]算法为分组通过[通信子网][Link 2]选择最适当的路径。该层控制数据链路层与传输层之间的信息转发，建立、维持和终止网络的连接。具体地说，数据链路层的数据在这一层被转换为数据包，然后通过路径选择、分段组合、顺序、进/出路由等控制，将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备。

一般地，数据链路层是解决同一网络内节点之间的通信，而网络层主要解决不同子网间的通信。例如在广域网之间通信时，必然会遇到路由（即两节点间可能有多条路径）选择问题。

## 传输层 ##

OSI下3层的主要任务是数据通信，上3层的任务是数据处理。而传输层（Transport Layer）是OSI模型的第4层。该层是通信子网和资源子网的接口和桥梁，起到承上启下的作用。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。负责**建立、管理和维护端到端的连接**。

主要功能：  
        1、提供建立、维护和拆除传输连接的功能。传输层在网络层的基础上为高层提供“面向连接”和“面向无接连”的两种服务；  
        2、提供可靠的“面向连接”和不太可靠的“面向无连接”的数据传输服务、差错控制和流量控制。在提供“面向连接”服务时，通过这一层传输的数据将由目标设备确认，如果在指定的时间内未收到确认信息，数据将被重发。

## 会话层 ##

会话层（Session Layer）是OSI模型的第5层，是用户应用程序和网络之间的接口。负责**建立管理和维护会话**。

主要功能是：向两个实体的表示层提供建立和使用连接的方法。将不同实体之间的表示层的连接称为会话。因此会话层的任务就是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。  
当建立会话时，用户必须提供他们想要连接的远程地址。而这些地址与MAC（介质访问控制子层）地址或网络层的逻辑地址不同，它们是为用户专门设计的，更便于用户记忆。域名（DN）就是一种网络上使用的远程地址例如：www.baidu.com就是一个域名。

## 表示层 ##

表示层（Presentation Layer）是OSI模型的第六层，它对来自应用层的命令和数据进行解释，对各种语法赋予相应的含义，并按照一定的格式传送给会话层。负责**数据格式转化、加密**。

主要功能：

1、协商和建立数据交换的格式，解决各应用程序之间在数据格式表示上的差异；

2、处理字符集和数字的转换。例如由于用户程序中的数据类型（整型或实型、有符号或无符号等）、用户标识等都可以有不同的表示方式，因此，在设备之间需要具有在不同字符集或格式之间转换的功能；

3、为了减少数据的传输量，这一层还负责数据的压缩与解压；

4、可以提高网络安全性的数据加解密。

## 应用层 ##

应用层（Application Layer）是OSI参考模型的最高层，它是计算机用户，以及各种应用程序和网络之间的接口，是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。简言之就是为**应用程序提供服务**。

主要功能：在其他6层工作的基础上，负责完成网络中应用程序与网络操作系统之间的联系，建立与结束使用者之间的联系，并完成网络用户提出的各种网络服务及应用所需的监督、管理和服务等各种协议。此外，该层还负责协调各个应用程序间的工作。

## TCP/IP模型 ##

OSI 模型比较复杂且学术化，而TCP/IP模型更能符合我们的实际应用。 TCP/IP 模型，共分 4 层， 链路层 、 网络层、传输层、应用层，与OSI模型之间的对应关系如图所示：

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总结：可以这么理解，TCP/IP 相对OSI只是将应用层、表示层、会话层统一为应用层。TCP/IP模型是由一些从事一线工作的工程师结合实际的工作，而设计模型。该模型对于解决实际工作更为实用。

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