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网络互联的背后“OSI与TCP/IP模型”
发表于:2023-07-21编辑:小U

 

 

 

 

 

“经济基础决定上层建筑”,经济基础的性质决定上层建筑的性质,经济基础的变革必然引起上层建筑的变革,并决定其变革的方向。20世纪70年代的互联网市场肆意发展、遍地开花,它热切期待着一个上层的秩序来规范整个互联网空间。OSI和TCP/IP参考模型应运而生,终结了网络模型百家争鸣的局面,引领网络进入了互联互通时代。TCP/IP 最初由 DARPA(美国国防高级研究计划局)的两位科学家于 1970 年代开发,这两位科学家分为是Vint Cerf 和 Bob Kahn,被称为 Internet 之父。

 

 

 

 

OSI模型

 

 

 

在1977年,国际标准化组织ISO的技术委员会成立了一个新的分委员会专门研究"开放系统互联"。在1983年形成了开放系统互联参考模型(Open System Interconnection Refence Model)的正式文件,即著名的ISO7498国际标准,并记为OSI/RM,有时也笼统称为OSI。任何两个系统只要遵守该参考模型和有关标准,就能够进行互联。

 

 

物理层:实现计算机节点之间比特流的透明传输,规定传输媒体接口的标准,屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异,使数据链路层不必关心网络的具体传输介质;数据链路层:通过差错控制、流量控制等方法,使有差错的物理线路变为无差错的数据链路;网络层:实现网络地址与物理地址的转换,并通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径;传输层:提供源端与目的端之间提供可靠的透明数据传输,传输层协议为不同主机上运行的进程提供逻辑通信;会话层:是用户应用程序和网络之间的接口,负责在网络中的两节点之间建立、维持、终止通信;表示层:处理用户数据的表示问题;应用层:为用户的应用进程提供网络通信服务,完成和实现用户请求的各种服务。OSI参考模型在实现网络互联时,要求在网络的出口处实现本网络体系结构向标准网络体系结构的转换,而在网络入口处实现标准网络体系结构向本网络体系结构的转换,不同体系结构的网络之间传输的都是标准体系接口的数据。

 

 

 

 

 

 

 

什么是TCP/IP?

 

相比于OSI模型,TCP/IP模型同样采用了分层结构,但是由于OSI模型中的会话层与表示层在实际应用中很少使用,因此TCP/IP模型简化了模型。TCP/IP的参考模型将协议分成四个层次,它们分别是链路层、网络层、传输层和应用层。TCP/IP协议族按照层次由上到下,层层包装。最上面的是应用层,这里面有http,ftp 等等我们熟悉的协议。而第二层则是传输层,著名的TCP和UDP协议就在这个层次。第三层是网络层,IP协议就在这里,它负责对数据加上IP地址和其他的数据以确定传输的目标。第四层是数据链路层,这个层次为待传送的数据加入一个以太网协议头,并进行CRC编码,为最后的数据传输做准备。

IP协议是TCP/IP协议的核心,所有的TCP,UDP,IMCP,IGMP的数据都以IP数据格式传输。要注意的是,IP不是可靠的协议,这是说,IP协议没有提供一种数据未传达以后的处理机制,这被认为是上层协议:TCP或UDP要做的事情。

 

OSI参考模型 vs TCP/IP参考模型

 

 

 

在20世纪80年代,几乎所有专家都认为OSI参考模型与协议将风靡世界,但事实却与人们预想的相反。国际化标准组织本来计划通过推动OSI参考模型与协议的研究来促进网络的标准化,但事实上它的目标并没有达到。在网络标准化的进程中,面对的是这样一个事实:OSI参考模型由于要照顾各方面的因素,变得大而全,效率很低。所以,OSI用于理论研究学习,TCP/IP常用于工程实践中。实际工作中TCP/IP协议是早于OSI模型出现的。同时由于OSI是理论模型,在分层上过于复杂,导致部分功能重复出现,极大的降低了系统效率,所以通常选择更加精简灵活的TCP/IP协议。

 

 

 

 

 

 

 

 

OSI和TCP/IP都是很基础但又非常重要的知识,很多知识点都是以它们为基础去串联的。底层掌握得越透彻,理解上层时会越顺畅。回望过去的10kbps的低速网,到如今的光纤入户、5G通信,互联网的发展从未止步。未来互联网将发展成什么水平?是脑机接口技术的成熟,还是虚拟世界的应用,让我们共同期待...


 

 

 

 

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