计算机论文OSI网络参考模型与TCPIP网络结构的相同点与不同点

OSI网络参考模型与TCP/IP网络结构的相同点和不同点15计科本1胡鹏第1页，共8页2015年11月29日星期日论OSI网络参考模型与TCP/IP网络结构的相同点和不同点摘要：计算机之间要交换数据，就必须遵守一些事先约定好的规则，用于规定信息的格式以及如何发送和接收信息的一套规则，为了减少网络协议设计的复杂性，网络设计者并不是设计一个单一、巨大的协议来为所有形式的通信规定完整细节，而是将庞大为复杂的通信问题转化为若干个小问题，然后为每个小问题设计一个单独的协议，这些结构、协议之间有着相同和不同的地方来保障信息能后准确无误的输送、接收。关键字：计算机网络；OSI网络参考模型；TCP/IP结构模型(一)计算机网络计算机网络是指将有独立功能的多台计算机，通过通信设备线路连接起来，在网络软件的支持下，实现彼此之间资源共享和数据通信的整个系统。计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物，是计算机与通信网络发展的高级阶段。1.1.1计算机网络的定义凡是利用通信设备和线路按不同的拓扑结构将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议、信息交换方式及网络操作系统等）实现网络中硬件、软件资源共享和信息传输的系统，成为计算机系统。1.1.2计算机网路的功能a)数据交换和通信OSI网络参考模型与TCP/IP网络结构的相同点和不同点15计科本1胡鹏第2页，共8页2015年11月29日星期日b)资源共享c)提高系统的可靠性和可用性d)均衡负荷，相互合作e)分布式网络处理1.1.3计算机网路的组成计算机网路是由计算机系统、通信链路和网络节点组成的计算机群，他是计算机技术和通信技术紧密结合的产物，承担着数据处理通信两类工作。a)资源子网b)通信子网(二)网络互连模型1977年，国际标准化组织（ISO）为适应网络标准化发展的需求，制定了开放系统互连参考模型，从而形成了网络体系结构的国际标准。1.1.41.OSI结构与功能开放系统互连参考模型为开放式互联信息系统提供了一种功能结构的框架，他将整个网络划分成7个层次，如下图所示：OSI网络参考模型与TCP/IP网络结构的相同点和不同点15计科本1胡鹏第3页，共8页2015年11月29日星期日1.1.4.1物理层物理层的目的是提供网络内两个实体间的物理接口和实现他们之间的物理连接，按位传送比特流，将数据信息从一个实体经物理信道送往另一个实体，为数据链路层提供一个透明的比特流传送服务。通常把物理介质的机械、电气、功能和规程特性称为四特性。物理层的四特性也是物理层协议和接口的主要内容，它规定：在机械方面考虑接插器的尺寸、引线的数目和排列；在电气方面要考虑信号的波形和参数。在功能方面要考虑每一条线路的作用和操作要求。在规程方面要考虑利用接口传送比特流的整个过程和执行的先后顺序。1.1.4.2数据链路层数据链路层的主要功能是对高层屏蔽传输介质的物理特性，保证两个邻接（共享一条物理信道）节点间的吴差错数据传输，给上层提供无差错的信道服务。OSI网络参考模型与TCP/IP网络结构的相同点和不同点15计科本1胡鹏第4页，共8页2015年11月29日星期日1.1.4.3网络层网络层的基本工作是接收来源计算机的报文，把它转换成报文分组，而后送到指定目标计算机。报文分组在源机和目标机之间建立起的网络连接上传送，当他到达目标后再装配还原为报文。网络层是通信子网的边界层次，他决定主机和通信子网接口的主要特征，即传输层和链路层接口的特点。同时，也存在这两层的分工问题，以避免某些功能的遗漏和重复。1.1.4.4传输层传输层又称端到端协议层，是网络高层与网络底层，该层的目的是提供一种独立于通信子网的数据传输服务，使源主机与目标主机是点对点简单的连接起来一样。传输层的具体工作是负责两个会话实体之间的数据传输，接收会话层送来的报文，把它分成若干较短的片段，保证每一片段都能正确的到达对方，并按他们发送的次序在目标主机重新汇集起来。1.1.4.5会话层会话层的任务是为不同系统的两个进程建立会话连接，并管理它们在该连接上的对话。“会话”是通过“谈判”的形式建立的。当任意两个用户要建立“会话”时，要求建立会话的用户必须提供对方的远程地址。会话层将会话地址转换成其相对应得传送站地址，以实现正确的传输连接。会话可使用进入远程分时系统或在两个主机间进行文件交换。会话层的另一个功能是对话建立后的管理。OSI网络参考模型与TCP/IP网络结构的相同点和不同点15计科本1胡鹏第5页，共8页2015年11月29日星期日1.1.4.6表示层表示层完成许多与数据表示有关的数据。这些功能用户频繁使用的，常常由用户所拥有的程序完成。为提高系统之间的通信效率，提供保密通信以及使存在差异的设备能实现相互通信，表示层主要完成字符集转换，数据压缩与恢复，数据加密与解密，实际终端与虚拟终端之间的转换等功能。1.1.4.7应用层应用层又称用户层，负责两个应用进程之间的通信，为网络用户之间的通信提供专用的应用程序包。应用层相当于一个独立的用户。该层协议提供直接为端点用户服务的功能。这些功能主要包括网络的透明性，操作用户资源的物理配置，应用管理和系统管理，分布式信息服务等，以实现把不同任务自动地分配到不同的计算机支执行，避免用户为此而分心，使网络的优越性得到最充分地显示。由此可见，应用层包括分布环境下的各种应用（有时把这些应用称为网络实用程序），这些实用程序通常由厂商提供。(三)TCP/IP结构模型虽然OSI已成为计算机网络体系结构的标准模型,但因为其结构过于复杂,实际系统采用OSI的并不多。目前，使用广泛的网络体系结构是传输控制协议/网际协议结构模型。虽然从名字看TCP/IP包括上百个各种功能的协议，如远程登陆，文件传输和电子邮件等，而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要。通常说TCP/IP是Internet协议簇，而不单单是TCP和IP。TCP/IP体系结构与OSI参考模型的对应关系OSI网络参考模型与TCP/IP网络结构的相同点和不同点15计科本1胡鹏第6页，共8页2015年11月29日星期日下面简单地介绍TCP/IP各层所提供的服务。1.1.4.8接入层接入层是TCP/IP模型的最低层。TCP/IP参考模型对互联网之下未加定义，只指出主机必须通过某种协议连接到网络，才能以送IP分组。1.1.4.9互联网络层互联网络层（IP层）的主要功能是负责相邻节点之间的数据传送。它的主要功能包括三个方面。1.1.4.10传输层TCP/IP参考模型中传输层（TCP）的作用与OSI参考模型中传输层的作用是一样的，即在源节点和目的节点的两个进程实体之间提供可靠的端到端的数据传输。OSI网络参考模型与TCP/IP网络结构的相同点和不同点15计科本1胡鹏第7页，共8页2015年11月29日星期日1.1.4.11应用层TCP/IP参考模型中没有会话层与表示层。OSI模型的实践发现，大部分的应用程序不涉及这两层，故TCP/IP参考模型中不予考虑。在传输层之上就是应用层，它包含了所有高层协议。(四)TCP/IP与OSI的比较1.1.5相同点综上分析可以看出，TCP/IP模型和OSI模型有许多相似之处。例如，两种模型中都包含能提供可靠的进程之间端到端传输服务的传输层，而在传输层之上是面向用户应用的传输服务。尽管OSI模型和TIP/IP模型基本类似，但是它们还是有许多不同之处。在OSI参考模型中，有三个基本概念：服务、接口和协议。每一层都为其上层提供服务，服务的概念描述了该层所做的工作，并不涉及服务的实现以及上层实体如何访问的问题。层间接口描述了高层实体如何访问底层实体提供服务。接口定义了服务访问所需的参数和期望的结果。接口仍然不涉及某层实体的内部机制，而只有不同计算机同层实体使用的对等进程才涉及层实体的问题。只要能够完成它必须提供的功能，对等层之间可以采用任何协议。如果愿意，对等层实体可以任意更换协议而不影响高层软件。TCP/IP模型并不十分清晰地区分服务、接口和协议这些概念。相比TCP/IP模型，OSI模型中的协议具有更好的隐蔽性更容易被替换。OSI参考模型是在其协议被开发之前设计出来的。这意味OSI模型并不是基于某个特定的协议集而设计的，因而它具有通用性。但另一方面，也意OSI网络参考模型与TCP/IP网络结构的相同点和不同点15计科本1胡鹏第8页，共8页2015年11月29日星期日味着OSI模型在协议实现方面存在某些不足。而TCP/IP模型正好相反，先有协议，模型只是先有协议的描述，因而协议与模型非常吻合。问题在于TCP/IP模型不适合其他协议栈。因而，它在描述其他非TCP/IP网络时用处不大。1.1.6不同点下面我们来看看两种模型的具体差异。其中显而易见的差异是两种模型的层数不一样：OSI模型有7层，而TCP/IP模型只有4层。二者都有网络层、传输层和应用层，但其他层是不同的。二者的另外一个差别是有关服务类型的方面。OSI模型的网络层提供向连接和无连接两种服务，而传输层只提供面向连接服务。TCP/IP模型在网络层只提供无连接服务，但在传输层却提供两种服务。综上所述，使用OSI模型（去掉会话层和表示层）可以很好地讨论计算机网络，但是OSI协议并未流行。TCP/IP模型正好相反，其模型本身实际上并不存在，只是对现存协议的一个归纳和总结，但TCP/IP协议却被广泛使用。