网络模型

1、分层模型的优点

分层模型，例如 TCP/IP 模型，通常用于形象化展现各种协议之间的交互。 分层模型形象地说明了各层内协议的工作方式，及其与上下层之间的交互。

使用分层模型来说明网络协议及其工作方式有很多优点。 使用分层模型的优点：

• 有助于协议设计，因为对于在特定层工作的协议而言，它们的工作方式及其与上下层之间的接口都已经确定。

• 促进竞争，因为可以同时使用不同厂商的产品。

• 避免一个协议层的技术或功能变化影响相邻的其它层。

• 提供了描述网络功能和能力的通用语言。

网络模型有两种基本类型：

• 协议模型 - 该模型与特定的协议簇结构紧密配合。 协议簇中分层的一组相关协议通常代表连接以人为本的网络与数据网络所需的全部功能。 TCP/IP 模型描述了 TCP/IP 协议簇中每个协议层实现的功能，因此属于协议模型。

• 参考模型 - 该模型通过描述特定层需要完成什么但不规定如何完成来保持各类网络协议和服务中的一致性。 参考模型的目的并不是作为一种实现规范，也不是为了提供充分的详细信息来精确定义网络体系结构的服务。 参考模型的主要用途是帮助人们更清晰地理解涉及的功能和过程。

OSI 模型是最广为人知的网际网络参考模型。 用于数据网络设计、操作规范和故障排除。

如图所示，TCP/IP 模型和 OSI 模型是讨论网络功能时使用的主要模型。 网络协议、服务或设备的设计人员可以自行创建模型来代表他们的产品。 不过，设计人员最终还是需要将自己的产品或服务与 OSI 模型和 TCP/IP 模型之中任一或全部相关联才能与行业通信。

2、OSI 参考模型

OSI 模型最初由 ISO 设计，旨在提供一套开放式系统协议的构建框架。 其初衷是希望使用这套协议开发一个独立于专有系统的国际网络。

不过，由于基于 TCP/IP 协议的 Internet 迅速得到广泛采用并且扩展速度极快，致使 OSI 协议簇的制定和认可相对滞后。 但即使目前只有少数使用 OSI 规范制定的协议得到了广泛使用，七层 OSI 模型对适用于所有新兴网络类型的其它协议的制定和产品的开发作出的贡献也不容忽视。

OSI 模型详细罗列了每一层可以实现的功能和服务。 它还描述了各层与其上、下层之间的交互。

请注意：我们提及 TCP/IP 模型的各层时只使用其名称，而提及 OSI 模型的七个层时则通常使用编号而非名称。 例如，物理层称为 OSI 模型的第 1 层。

3、TCP/IP 协议模型

用于网际通信的 TCP/IP 协议模型建立于二十世纪七十年代，有时称为 Internet 模型。 如图所示，它定义了成功通信所必需的四类功能。 TCP/IP 协议簇的体系结构遵循了此模型的结构。 因此，Internet 模型通常被称为 TCP/IP 模型。

大多数协议模型描述的都是厂商特定的协议栈。 但是，由于 TCP/IP 模型是一种开放式标准，因此并不由一家公司来控制该模型的定义。 标准的定义和 TCP/IP 协议都在公开的论坛中讨论并在向公众开放的 RFC 集中加以定义。 RFC 同时包含数据通信协议的正式规范和描述协议使用的资源。

RFC 中还有与 Internet 相关的技术文档和组织文档，包括由 IETF 制作的技术规范和策略文档。

4、比较 OSI 模型与 TCP/IP 模型

根据 OSI 参考模型可以说明构成 TCP/IP 协议簇的协议。 在 OSI 模型中，TCP/IP 模型的网络接入层和应用层被进一步划分，用于说明这些协议层必须实现的详细功能。

TCP/IP 协议簇在网络接入层并没有指定通过物理介质传输时使用的协议，而只是描述了从 Internet 层到物理网络协议的传递。 而 OSI 模型第 1 层和第 2 层则论述了接入介质所需的步骤以及通过网络发送数据的物理手段。

如图所示，这两个网络模型之间主要的相似之处在于 OSI 第 3 层和第 4 层。 OSI 第 3 层是网络层，几乎全部用于描述发生在所有数据网络中的用于编址并在网际网络中路由消息的过程。 IP 是 TCP/IP 协议簇中的协议，包含了 OSI 第 3 层中描述的功能。

OSI 模型的第 4 层，传输层，描述了可以在源主机和目的主机之间提供有序可靠的数据传输的常用服务和功能。 这些功能包括确认、错误恢复和定序。 传输控制协议 (TCP) 和用户数据报协议 (UDP) 这两个 TCP/IP 协议提供了这一层需要的功能。

TCP/IP 应用层包括许多协议，为各种最终用户应用程序提供特定功能。 OSI 模型第 5 层、第 6 层和第 7 层供应用程序软件开发人员和厂商参考，用于生产需要在网络上运行的产品。

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