1、協議分層

兩個實體之間要進行通信就需要有一個協議。而當通信比較復雜時就有必要將這個復雜的任務劃分為多層，就需要有多個協議，每一層都有自己的協議。

2、ISO

國際標準化組織（International Standard Organization ， ISO）是一個多國團體，專門就一些國際標準達成世界范圍內的一致。全世界大約有3/4的國家派代表參加。一個全方位覆蓋網絡通信問題的ISO標準就是開放系統互連（OSI ，Open Systems Interconnection）模型。

3、OSI

開放系統互連（OSI ，Open Systems Interconnection）模型。一個開放系統（Open System）就是一組協議的集合，它使得兩個不同系統之間能夠互相通信，而不用考慮底層體系結構。OSI模型的作用就是展示兩個不同的系統之間怎樣才能做到互相通信，且不需要改變底層的用劍或軟件邏輯。為OSI框架的各種協議的創建童工基礎是OSI模型的本意。

OSI模型是一個分層的框架結構，目的是為了設計出能夠讓各種類型的計算機系統相互通信的網絡系統。由7個獨立且相關的層組成，每層都定義了信息通過網絡傳輸的完整過程的一部分。

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處于一臺機器上上的每一層都要調用緊挨的下一層的服務。例如，第3層使用第2層提供的服務，同時向第4層提供服務。而機器與機器之間看起來就像是一臺機器中的第x層與另一臺機器中的第x層之間在相互通信。這種通信由協議來控制。

上述7層可以看成分屬于三個組。第1、2、3層（物理層、數據鏈路層、網絡層）是網絡支撐層，這些層的任務是在物理上將數據從一個設備傳送到另一個設備（如，電氣規約、物理連接、物理編址、以及運輸的定時和可靠性）。第5、6、7（會話層、表示層、應用層）可以看成是用戶支撐層，這些層使得一些本來沒有關系的軟件系統之間有了互操作性。第4層（運輸層）將這兩部分鏈接起來，使得底層所發送的是高層使用的形式。OSI的高層幾乎都是用軟件來實現的，而低層的則是硬件和軟件的結合，物理層絕大部分是硬件。

4、OSI模型中的各層

? [1]物理層（physical layer）負責把逐個的比特從一跳（結點）移動到下一跳。協調通過物理媒體傳送比特流時所需的各種功能。

物理層涉及到接口和傳輸媒體的機械和電氣規約。物理層關心以下內容：

（1）接口和媒體的物理特性： ?物理層定義了設備與傳輸媒體之間接口特性，定義了傳輸媒體的類型。

（2）比特的表示： ?物理層的數據由一串沒有任何解釋道的比特流（0和1的序列）組成。發送時，比特必須經過編碼變成信號——電的或光的。

（3）數據率： ?傳輸速率，即每秒發送的比特數。

（4）比特的同步：發送設備和接收設備的時鐘必須是同步的。

（5）線路配置：考慮設備與媒體的連接。點對點配置（point-to-point configuration）時兩個設備通過專用鏈路連接在一起。多點配置（multipoint configuration）時若干個設備共享一條鏈路。

（6）物理拓撲：網狀、星狀、環狀、總線拓撲。

（7）傳輸方式：單工、半雙工、全雙工。

[2]數據鏈路層（data link layer）把物理層轉換成可靠的鏈路。使物理層對上層（網絡層）看起來像是無差錯的。鏈路層的任務：

（1）組幀：數據鏈路層把從網絡層收到的比特流劃分成可以處理的數據單元，稱為幀（frame）。

（2）物理編址：若這些幀需要發給本網絡內的另一個系統，那數據鏈路層就要在幀上附加一個首部，指明幀的發送方或接收方。若這個幀要發送給本網絡以外的另一個系統，則接收方地址應當是連接本網絡和下一個網絡的連接設備的地址。

（3）流量控制：協調接收方吸收速率和發送方發送速率。
（4）差錯控制：數據鏈路層增加了一些措施來檢測并重傳受損傷的幀或丟失幀。

（5）接入控制： 當兩個或更多設備連接到同一條鏈路時，數據鏈路層決定任一時刻該由哪一個設備對鏈路有控制權。

[3]網絡層（network layer）負責把分組從源點交付到終點。這可能要跨越多個網絡，如果說數據鏈路層監督的是同一個網絡上的兩個系統之間的分組交付，那么網絡層則要確保每個分組從源點出發并最終抵達目的地。若兩個系統連到同一條鏈路上，則一般來說就不需要網絡層了；若連在不同的網絡上，而這些網絡是由一些連接設備連接起來的，那么就需要網絡層來完成從源點到終點的交付。網絡層的任務包括：

（1）路由選擇：當多個獨立的網絡或鏈路互相連接組成互聯網?，這些設備（路由器或交換機）就要為數據分組選路或交換以到達它們最終的目的地。 ?（2）邏輯編址：由數據鏈路層實現的物理編址處理的是本地尋址問題。若分組穿過了網絡的邊界，就需要另一種編址系統來區分源系統和目的系統。網絡層給從上層傳來的分組附加一個首部，其中包括發送方和接收方的邏輯地址。

[4]運輸層（transport layer）負責完整報文的進程到進程的交付（process-to-process delivery）.進程是運行在主機上的應用程序。網絡層管理的是單個分組從源點到終點的交付（source-to-destination delivery），它并不考慮這些分組之間的關系。網絡層獨立的處理每個分組，運輸層要確保整個報文原封不動的按序到達，要監督從源點到終點這一級的差錯控制和流量控制。運輸層的任務包括：
（1）服務點編址：計算機往往在同一時間運行多個程序。因此，從源點到終點的交付并不僅僅是從某個計算機交付到另一個計算機，同時還指交付到另一個計算機的特定進程。因此，運輸層的首部必須包括一種稱為服務點地址的地址（或端口地址）。網絡層將各分組送抵正確的進程。 （2）分段與重裝 ：一個報文被劃分為若干個可傳輸的報文段，每個報文段應包含一個序號。在報文到達終點時，運輸層利用這些序號能夠將他們重裝起來，同時對在傳輸時丟失的分組也能夠識別并替換為正確的分組。 （3）連接控制：運輸層可以是無連接的，也可以是面向連接的。無連接的運輸層把每個報文段看成是獨立的數據報，并把這些報文段交付給終點設備上的運輸層。面向連接的運輸層在發送報文段之前，先要與終點設備上的運輸層建立一條連接，當全部數據都傳送完畢后，連接就被釋放掉。 （4）流量控制：運輸層的流量控制是端到端的，不同于數據鏈路層層對單條鏈路上的流量控制。 （5）差錯控制：運輸層的差錯控制也是端到端的，不是只限于單條鏈路上的差錯控制。發送端的運輸層必須確保整個報文無差錯（無損傷、無丟失、無重復）地到達接收端的運輸層。
[5]會話層（session layer） 對某些進程來說，下四層（物理層、數據鏈路層、網絡層、運輸層）提供的服務還不夠充分,會話層就是網絡的對話控制器。用于建立、維持并同步正在通信的系統之間的交互。會話層的任務：
（1）對話控制：會話層允許兩個系統進入對話狀態。允許兩個進程之間的通信按半雙工或全雙工方式進行。 （2）同步：會話層允許進程在數據流中插入若干個檢查點（同步點）。如，某系統要發送一個2000頁的文件，那么可以在每100頁后插入一個同步點，這樣就保證了以每100頁為一個單元的數據獨立的接收和確認。這種情況下，如果傳輸到第523頁時計算機崩潰了，那系統恢復后只需要重傳501~523頁，第501以前的就不用重傳了。
[6]表示層（presentation layer）考慮的問題是兩個系統所交換的信息的語法和語義。表示層的任務有：
（1）轉換：分別位于兩個系統上的進程所交換的信息的形式通常都是字符串、數字等，這些信息在傳送之前必須轉變為比特流。由于不同的計算機使用不同的編碼系統，表示層的任務就是在這些不同的編碼方法之間提供互操作性。發送方的表示層把信息從與發送方相關的格式轉換為一種公共的個好似，接收方的表示層把這種公共格式轉換為與接收方相關的格式。 （2）加密：加密就是發送方將原始信息轉換為另一種形式，然后將轉換后的報文發送到網絡上。 （3）壓縮：數據壓縮減少了信息中所包含的比特數。
[7]應用層（application layer）,讓用戶可以接入網絡。應用層給用戶提供了接口，也提供多種服務支持，如電子郵件、遠程文件訪問和傳送、共享數據庫管理等。應用層提供的特定服務有：
（1）網絡虛擬終端：是物理終端的軟件版本，用來使用戶能夠登錄到遠程主機上。為此，這個應用程序創建一個軟件對遠程主機的終端進行仿真。用戶的計算機先與這個軟件終端交談，然后這個軟件終端再和主機交談。遠程主機認為它正在和自己的終端交談，因此就允許你進行登錄。 （2）文件傳送、存取和管理（File Transfer Access and Management FTAM）：這個應用程序允許用戶訪問遠程主機中的文件（改變數據或讀取數據）、將文件從遠程計算機讀取到本地計算機上來使用以及在本地上管理和控制遠程計算機上的文件。 （3）郵件服務：這個應用程序提供轉發和存儲電子郵件的基本功能。 （4）名錄服務：這個應用程序提供分布式數據庫源，以及對全球各種對象和服務信息的存取。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的OSI模型和TCP/IP协议族的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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