OSI参考模型和TCP/IP体系结构
OSI参考模型
OSI参考模型（OSI/RM）的全称是开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model，OSI/RM）
OSI参考模型将网络划分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层共七层
物理层、数据链路层、网络层、传输层通常称做底层（面向数据传输），是网络工程师所研究的对象；会话层、表示层、应用层则称做高层（面向用户应用），是用户面向和关心的内容。
1.物理层
物理层是整个OSI参考模型的最底层，主要协调在物理媒体中传送比特流所需的各种功能。
物理层是建立在物理介质之上的，它提供的是机械和电气接口，主要包括线缆、物理端口和附属设备，如双绞线、光纤、RJ45接口、串口等都是工作在这个层次的。
物理层定义的典型规范包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIARS-449、V.35、RJ45等。在物理层，数据的单位称为比特（bit）。工作在这一层的主要设备有中继器和集线器。
2.数据链路层
- 建立相邻节点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧（frame）在信道上的无差错传输。
- 数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。
- 该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。
- 数据链路层协议的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、X25、帧中继等。在这一层，数据的单位称为帧。
- 作在这一层的主要设备有网桥、低端的交换设备和Modem（调制解调器）之类的拨号设备。工作在这个层次上的交换机俗称“二层交换机”。
3.网络层
- 网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换节点，确保数据及时传送。
- 网络层将解封数据链路层收到的帧，提取数据包（包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息，即源站点和目的站点地址的网络地址）。
- 网络层协议的代表包括：IP、IPX、OSPF等。在这一层，数据的单位称为数据包（packet）。工作在这一层的主要设备有路由器和三层交换机。
4.传输层
- 该层负责将报文准确、可靠、顺序地从源端传输到目的端（端到端），这两个端点可以在同一网段上，也可以在不同网段上。
- 传输层协议的代表包括：TCP、SPX等。在这一层，数据的单位称为数据段（segment）。
5.会话层
会话层提供的服务可使应用建立和维持会话，并能使会话获得同步。
在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文（message）。
6.表示层
表示层考虑的是两个系统所交换的信息的语法和语义。如果通信双方用不同的数据表示方法，他们就不能互相理解。表示层就是用于屏蔽这种不同之处的。
- 表示层的主要功能有：数据的编码和解码、数据语法转换、语法
- 表示、表示连接管理、数据加密和数据压缩。表示层是各节点应用程序、文件传输的“翻译官”。
7.应用层
- 应用层是整个OSI参考模型的最高层，其主要作用是为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。应用层包含用户应用程序执行通信任务所需要的协议和功能，如电子邮件和文件传输等。
- 应用层协议的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。
TCP/IP体系结构
TCP/IP，中文译名为传输控制协议/网际协议，又名网络通信协议，它是由一组协议组成的协议族，其中包含两个著名的协议：传输控制协议和网际协议。
1.应用层
应用层是面向用户使用的层次，为终端用户提供使用网络的服务。
应用层包含了所有的高层协议，如：
1）FTP（File Transfer Protocol）是文件传输协议，一般上传、下载会用到FTP服务，数据端口是20，控制端口是21。
2）TELNET服务是用户远程登录服务，它使用23端口，使用明码传送，保密性差，但简单方便。
3）DNS（Domain Name Service）是域名解析服务，提供域名到IP地址之间的转换。
4）SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）是简单邮件传输协议，用来控制信件的发送、中转。
5）POP3（Post Office Protocol 3）是邮局协议第3版本，用于接收邮件。
2.传输层
传输层提供了端到端的数据传输。
- 这一层包含两个协议：传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP（User Datagram Protocol）。
- TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，提供了面向连接的可靠的数据传送、重复数据抑制、拥塞控制以及流量控制等功能。
- UDP提供了一种无连接的、不可靠的、尽最大努力交付的服务。UDP协议主要用于那些“不想使用TCP提供的序列化或者流控功能，而希望自己提供这些功能”的应用程序。
3.互联网络层
TCP/IP中的互联网络层对应OSI参考模型中的网络层，该层为分组交换网上的不同主机提供通信。
该层的主要任务是将传输层产生的报文封装成数据包进行传送，并且让这些数据包独立地到达目的地（目的地可能与源地在不同的网段上），这些数据包到达目的地的顺序可能与它们发送的顺序不一致，数据包在传送的过程中也可能丢失、传错。在这种情况下，如果有必要保证有序、正确地到达目的地，则由高层来负责。
互联网络层主要有以下一些协议：
- 1）IP网际协议。是互联网络层的核心协议，是一种无连接协议，不负责传输的可靠性，不具有流量控制和差错恢复功能。IP协议提供了路由功能，它试图把传输的数据传送到目的地，数据包路由和避免拥塞是需要解决的最主要问题。
- 2）ICMP（Internet Control Message Protocol）控制报文协议。IP协议提供了无连接的数据包传送服务，它在IP层加入一类特殊用途的报文机制，以满足IP协议报告差错的需求。该协议典型的应用有：测试目的地的可达性（ping）、测试到达目的地的路径（tracert）等。
- 3）ARP（Address Resolution Protocol）地址解析协议。用于将IP地址解析成硬件地址。
- 4）RARP（Reverse ARP）逆地址解析协议。用于将硬件地址解析成IP地址。
4.网络接口层
网络接口层的主要作用是负责接收IP数据包并通过网络发送，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据包，交给IP层。
- 网络接口层直接控制着网络层与介质的通信，主要任务有：组帧、物理编址、流量控制、差错控制、接入控制等。
网络接口层常见的协议有：
1）802.3以太网协议。
2）802.4令牌环网协议。
3）802.11a/b/g无线局域网协议。
4）PPP点到点协议。
