网络协议 & 协议体系结构模型

基本知识概述

网络协议是什么?
为进行网络中的数据交换,而建立的规则(约定),就称为网络协议

网络协议的三个组成要素?
语法:数据与控制信息的结构或格式
语义:发出何种控制信息,完成何种动作,作出何种响应
同步:完成某个事件的具体顺序,需要详细说明

计算机网络体系结构是什么?
计算机网络的各层及其协议的集合,就是网络的体系结构 。

OSI/RM 七层协议体系结构

简称:OSI/RM (Open System Interconnection Rerference Model,开放系统互连基本参考模型)可以简称为 OSI 七层模型
由来:ISO(International Organization for Standardization,国际标准化组织)推出 。
解释:OSI/RM (Open System Interconnection Rerference Model),开放(Open)是指此标准是非独家垄断的,只要遵循 OSI 标准,那么一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循 OSI 标准的其他任何系统通信,这一点像世界范围的有线电话和邮政系统;系统(System)是指在现实的系统中与互连有关的各部分,并不是系统中的所有部分都与互连有关 。
特点:准确来说,先有 OSI 七层模型,后有协议;先有标准,后进行实践;所以理论概念上虽然很清晰,但实际上即复杂又不实用;这一点和 TCP/IP 四层模型不同,TCP/IP 四层模型是在实践的基础上衍生的 。

数据传输的过程如下图所示,

TCP/IP 四层协议体系结构

首先,TCP/IP(Transmission Control Protocol / Internet Protocol,传输控制协议 / 网际协议)是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议栈(协议蔟/协议集/协议群)。TCP/IP 协议不仅仅指的是TCP 和 IP 两个协议,而是指一个由 FTP、SMTP、TCP、UDP、IP 等协议构成的协议栈, 只是因为在 TCP/IP 协议中 TCP协议 和 IP协议 最具代表性,所以被称为 TCP/IP 协议,根据 TCP/IP 协议栈中,内部各个协议的角色功能不同,可以被划分为四个部分:

TCP/IP 协议栈 迅速发展成为了计算机网络体系结构的一种标准,衍生出了 TCP/IP 四层参考模型:

相对于 OSI 七层参考模型而言,TCP/IP 四层模型先有协议栈,然后才建立的模型,更加符合实际应用 。

两种体系结构比较

共同点:
(1)OSI参考模型和TCP/IP参考模型都采用了层次结构的概念。
(2)都能够提供面向连接和无连接两种通信服务机制。
不同点:
(1)OSI采用的七层模型,而TCP/IP是四层结构。
(2)TCP/IP参考模型的网络接口层实际上并没有真正的定义,只是一些概念性的描述。而OSI参考模型不仅分了两层,而且每一层的功能都很详尽,甚至在数据链路层又分出一个介质访问子层,专门解决局域网的共享介质问题。
(3)OSI模型是在协议开发前设计的,具有通用性。TCP/IP是先有协议集然后建立模型,不适用于非TCP/IP网络。
(4)OSI参考模型与TCP/IP参考模型的传输层功能基本相似,都是负责为用户提供真正的端对端的通信服务,也对高层屏蔽了底层网络的实现细节。所不同的是TCP/IP参考模型的传输层是建立在网络互联层基础之上的,而网络互联层只提供无连接的网络服务,所以面向连接的功能完全在TCP协议中实现,当然TCP/IP的传输层还提供无连接的服务,如UDP;相反OSI参考模型的传输层是建立在网络层基础之上的,网络层既提供面向连接的服务,又提供无连接的服务,但传输层只提供面向连接的服务。
(5)OSI参考模型的抽象能力高,适合与描述各种网络;而TCP/IP是先有了协议,才制定TCP/IP模型的。
(6)OSI参考模型的概念划分清晰,但过于复杂;而TCP/IP参考模型在服务、接口和协议的 区别上不清楚,功能描述和实现细节混在一起。
(7)TCP/IP参考模型的网络接口层并不是真正的一层;OSI参考模型的缺点是层次过多,划分意义不大但增加了复杂性。
(8)OSI参考模型虽然被看好,由于没把握好时机,技术不成熟,实现困难;相反,TCP/IP参考模型虽然有许多不尽人意的地方,但还是比较成功的。

五层协议体系结构

在学习计算机网络的原理时,往往综合 OSI 七层模型TCP/IP 四层模型 的优点,引申出五层参考模型,可以更好的介绍网络的原理,实际应用还是 TCP/IP 四层体系结构 。

本文借鉴了《计算机网络(第七版)》百度百科以及Blog:
百度百科
冲突域和广播域
以太网交换机和路由器有什么区别
超详细各层协议
必读 图解 TCP/IP标准化
OSI七层模型
报文是哪个一层的数据单位
TCP 三次握手四次挥手以及面试题
TCP/IP 网络知识总结

原文地址:https://www.cnblogs.com/zzzwqh/p/13046636.html