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網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)的背后“OSI與TCP/IP模型”
發(fā)表于:2023-07-21編輯:小U

 

 

 

 

 

“經(jīng)濟基礎決定上層建筑”,經(jīng)濟基礎的性質(zhì)決定上層建筑的性質(zhì),經(jīng)濟基礎的變革必然引起上層建筑的變革,并決定其變革的方向。20世紀70年代的互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)肆意發(fā)展、遍地開(kāi)花,它熱切期待著(zhù)一個(gè)上層的秩序來(lái)規范整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)空間。OSI和TCP/IP參考模型應運而生,終結了網(wǎng)絡(luò )模型百家爭鳴的局面,引領(lǐng)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)入了互聯(lián)互通時(shí)代。TCP/IP 最初由 DARPA(美國國防高級研究計劃局)的兩位科學(xué)家于 1970 年代開(kāi)發(fā),這兩位科學(xué)家分為是Vint Cerf 和 Bob Kahn,被稱(chēng)為 Internet 之父。

 

 

 

 

OSI模型

 

 

 

在1977年,國際標準化組織ISO的技術(shù)委員會(huì )成立了一個(gè)新的分委員會(huì )專(zhuān)門(mén)研究"開(kāi)放系統互聯(lián)"。在1983年形成了開(kāi)放系統互聯(lián)參考模型(Open System Interconnection Refence Model)的正式文件,即著(zhù)名的ISO7498國際標準,并記為OSI/RM,有時(shí)也籠統稱(chēng)為OSI。任何兩個(gè)系統只要遵守該參考模型和有關(guān)標準,就能夠進(jìn)行互聯(lián)。

 

 

物理層:實(shí)現計算機節點(diǎn)之間比特流的透明傳輸,規定傳輸媒體接口的標準,屏蔽掉具體傳輸介質(zhì)和物理設備的差異,使數據鏈路層不必關(guān)心網(wǎng)絡(luò )的具體傳輸介質(zhì);數據鏈路層:通過(guò)差錯控制、流量控制等方法,使有差錯的物理線(xiàn)路變?yōu)闊o(wú)差錯的數據鏈路;網(wǎng)絡(luò )層:實(shí)現網(wǎng)絡(luò )地址與物理地址的轉換,并通過(guò)路由選擇算法為分組通過(guò)通信子網(wǎng)選擇最適當的路徑;傳輸層:提供源端與目的端之間提供可靠的透明數據傳輸,傳輸層協(xié)議為不同主機上運行的進(jìn)程提供邏輯通信;會(huì )話(huà)層:是用戶(hù)應用程序和網(wǎng)絡(luò )之間的接口,負責在網(wǎng)絡(luò )中的兩節點(diǎn)之間建立、維持、終止通信;表示層:處理用戶(hù)數據的表示問(wèn)題;應用層:為用戶(hù)的應用進(jìn)程提供網(wǎng)絡(luò )通信服務(wù),完成和實(shí)現用戶(hù)請求的各種服務(wù)。OSI參考模型在實(shí)現網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)時(shí),要求在網(wǎng)絡(luò )的出口處實(shí)現本網(wǎng)絡(luò )體系結構向標準網(wǎng)絡(luò )體系結構的轉換,而在網(wǎng)絡(luò )入口處實(shí)現標準網(wǎng)絡(luò )體系結構向本網(wǎng)絡(luò )體系結構的轉換,不同體系結構的網(wǎng)絡(luò )之間傳輸的都是標準體系接口的數據。

 

 

 

 

 

 

 

什么是TCP/IP?

 

相比于OSI模型,TCP/IP模型同樣采用了分層結構,但是由于OSI模型中的會(huì )話(huà)層與表示層在實(shí)際應用中很少使用,因此TCP/IP模型簡(jiǎn)化了模型。TCP/IP的參考模型將協(xié)議分成四個(gè)層次,它們分別是鏈路層、網(wǎng)絡(luò )層、傳輸層和應用層。TCP/IP協(xié)議族按照層次由上到下,層層包裝。最上面的是應用層,這里面有http,ftp 等等我們熟悉的協(xié)議。而第二層則是傳輸層,著(zhù)名的TCP和UDP協(xié)議就在這個(gè)層次。第三層是網(wǎng)絡(luò )層,IP協(xié)議就在這里,它負責對數據加上IP地址和其他的數據以確定傳輸的目標。第四層是數據鏈路層,這個(gè)層次為待傳送的數據加入一個(gè)以太網(wǎng)協(xié)議頭,并進(jìn)行CRC編碼,為最后的數據傳輸做準備。

IP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議的核心,所有的TCP,UDP,IMCP,IGMP的數據都以IP數據格式傳輸。要注意的是,IP不是可靠的協(xié)議,這是說(shuō),IP協(xié)議沒(méi)有提供一種數據未傳達以后的處理機制,這被認為是上層協(xié)議:TCP或UDP要做的事情。

 

OSI參考模型 vs TCP/IP參考模型

 

 

 

在20世紀80年代,幾乎所有專(zhuān)家都認為OSI參考模型與協(xié)議將風(fēng)靡世界,但事實(shí)卻與人們預想的相反。國際化標準組織本來(lái)計劃通過(guò)推動(dòng)OSI參考模型與協(xié)議的研究來(lái)促進(jìn)網(wǎng)絡(luò )的標準化,但事實(shí)上它的目標并沒(méi)有達到。在網(wǎng)絡(luò )標準化的進(jìn)程中,面對的是這樣一個(gè)事實(shí):OSI參考模型由于要照顧各方面的因素,變得大而全,效率很低。所以,OSI用于理論研究學(xué)習,TCP/IP常用于工程實(shí)踐中。實(shí)際工作中TCP/IP協(xié)議是早于OSI模型出現的。同時(shí)由于OSI是理論模型,在分層上過(guò)于復雜,導致部分功能重復出現,極大的降低了系統效率,所以通常選擇更加精簡(jiǎn)靈活的TCP/IP協(xié)議。

 

 

 

 

 

 

 

 

OSI和TCP/IP都是很基礎但又非常重要的知識,很多知識點(diǎn)都是以它們?yōu)榛A去串聯(lián)的。底層掌握得越透徹,理解上層時(shí)會(huì )越順暢?;赝^(guò)去的10kbps的低速網(wǎng),到如今的光纖入戶(hù)、5G通信,互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展從未止步。未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)將發(fā)展成什么水平?是腦機接口技術(shù)的成熟,還是虛擬世界的應用,讓我們共同期待...


 

 

 

 

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