网络协议和OSI模型

1、  网络协议：

网络上所有设备（网络服务器、计算机及交换机、路由器、防火墙等）为进行数据交换或通信而建立的规则、标准或约定的集合。它规定了传输信息必须采用的格式和这些格式的意义，不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信。

大多数网络都采用分层的体系结构，每一层都建立在它的下层之上，向它的上一层提供一定的服务且屏蔽实现细节。一台设备上的第 n层与另一台设备上的第n层进行通信的规则就是第n层协议。在网络的各层中存在着许多协议，接收方和发送方同层的协议必须一致，否则一方将无法识别另一方发出的信息。常见的协议有：TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。

网络协议的层次结构特征如下：
　　（1）结构中的每一层都规定有明确的服务及接口标准。
　　（2）把用户的应用程序作为最高层
　　（3）除了最高层外，中间的每一层都向上一层提供服务，同时又是下一层的用户。
　　（4）把物理通信线路作为最低层，它使用从最高层传送来的参数，是提供服务的基础。

 

2、TCP/IP协议：

Internet上的计算机用的是传输控制协议/互联网协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）TCP/IP。它是一组协议，包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNET、FTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议。 
  TCP/IP由四个层次组成：数据链路层、网络层、传输层、应用层。

TCP/IP协议中一些常用协议英文名： 
TCP(Transmission Control Protocol)传输控制协议 
IP(Internet Protocol)网际协议 
UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议 
ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网控制信息协议 
SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议 
SNMP(Simple Network manage Protocol)简单网络管理协议 
FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议 
ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议

3、  OSI/RM模型：

国际标准化组织（ISO）在1978年提出了“开放系统互联参考模型”OSI/RM模型（Open System Interconnection/Reference Model）。它将计算机网络体系结构的通信协议划分为七层，自下而上依次为：物理层（Physics Layer）、数据链路层（Data Link Layer）、网络层（Network Layer）、传输层（Transport Layer）、会话层（Session Layer）、表示层（Presentation Layer）、应用层（Application Layer）。

对于每一层，至少制定两项标准：服务定义和协议规范。前者给出了该层所提供的服务的准确定义，后者详细描述了该协议的动作和各种有关规程，以保证服务的提供。

（一）物理层 
（1）定义：数据单位—比特，传输方式一般为串行，以二进制数据形式在物理媒体上传输数据。
（2）功能： 
    ①提供物理链路所需的机械（设备）、电气（信号）、功能和规程（单工、半双工、全双工） 
    ②为数据链路层提供服务，从数据链路层接收数据，并按规定形式的信号和格式将数据发送。 
     ③向数据链路层提供数据（把比特流还原为数据链路层可以理解的格式）和电路标识、故障状态及服务质量参数等等 

（3）相关协议：EIA/TIA-232, EIA/TIA-499, V.35, V.24, RJ45, Ethernet, 802.3, 802.5, FDDI, NRZI, NRZ, B8ZS

 

（二）数据链路层 
（1）定义：为网络层提供服务，从源开放系统的网络层向目的开放系统的网络层传输数据，屏蔽了物理层的特征。这是TCP/IP软件的最低层，负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。传输有地址的帧以及错误检测功能 
（2）功能： 
    ①传输管理：为网络层提供低出错率、高可靠性的数据链路 
    ②流量控制：协调主机和通信设备之间的数据传输率 
      此处流量控制相邻节点之间的数据链路层的流量控制 
      控制对象：数据帧 

（3）相关协议：SLIP，CSLIP，PPP，ARP，RARP，MTU ,Frame Relay, HDLC, PPP, IEEE 802.3/802.2, FDDI, ATM, IEEE 802.5/802.2)

（三） 网络层 
（1）定义：处理与寻址和传输有关的管理问题（这里所说的传输有关问题是指提供传输基础、准备工作）同一LAN内可以省略该层。

（2）功能： 
   ①路由选择与中断 
   ②控制分组传送系统的操作 
   ③控制流量，以防网络过于拥挤 
    此处流量控制是源节点到目的节点之间整个通信子网的流量，对进入分组交换网的通信量进行控制。 
    控制对象：数据分组 
  ④建立和撤销网络连接————点对点的连接 
  ⑤对传输层屏蔽低层的传输细节 
  ⑥对数据分段合段，对数据惊醒差错检测和恢复，向传输层报告未恢复的错误 
  ⑦根据传输层的要求来选择服务，实现单链上的多网络连接复用 

（3）相关协议：IP，ICMP，RIP，OSPF，BGP，IGMP ,IP，IPX，AppleTalk DDP

（四）传输层：

（1）定义：数据核对和初步整理。数据单位：报文 ，格式化信息流，提供可靠传输。

（2）功能：

①建立、维护和撤销传输连接————端对端的连接

②控制流量，差错控制（使高层收到的数据几乎完整无差错）

此处的流量控制是源主机到目的主机之间传输实体端到端的流量控制。

控制对象：传输协议数据单元（TPDU）

③选择合适的网络层服务以实现其功能

④提供数据的编号、排序、拼接以及重同步功能

提供应用程序间的通信。其功能包括： 
（3）相关协议：TCP，UDP ，UGP,SPX

 

（五）会话层 ：

（1）定义：数据传输的“中间商”角色，负责数据传输的“售后服务”，解除或建立与别的接点的联系

（2）功能： 
    ①提供两进程之间建立、维护和结束会话连接的功能 
    ②管理会话（三种数据流的控制，即一路交互、两路交互和两路同时会话） 
    ③同步，在数据中插入同步点 
（3）相关协议：RPC,SQL,NFS,NetBIOS,names,AppleTalk,ASP,DECnet,SCP

 

（六） 表示层： 

（1）定义：隐藏不同硬件间的差异，使不同计算机互联数据的最终处理，供用户使用，数据格式化，代码转换，数据加密。

（2）功能： 
    ①代表应用层协商数据表示 
    ②完成对传输数据的转化，如格式化、加/解密、压缩/解压 

（3）相关协议：TIFF,GIF,JPEG,PICT,ASCII,EBCDIC,encryption,MPEG,MIDI,HTML

（七）应用层： 
（1）定义：提供OSI用户服务，如事务处理、文件传输、数据检索、网络管理、加密，会话层、表示层、应用层合称高层，数据单位：报文

（2）功能：向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。 

（3）相关协议：TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP,DNS，Telnet ,FTP,WWW,Telnet,NFS,SMTP,Gateway,SNMP