浅谈OSI七层网络模型和TCP/IP四层模型

OSI七层网络模型

　　OSI（Open System Interconnection）开放系统互连参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系。

OSI七层模型	功能	对应的网络协议
应用层	应用层是网络体系中最高的一层，也是唯一面向用户的一层，也可视为为用户提供常用的应用程序，每个网络应用都对应着不同的协议	HTTP、TFTP, FTP, NFS, WAIS、SMTP
表示层	主要负责数据格式的转换，确保一个系统的应用层发送的消息可以被另一个系统的应用层读取，编码转换，数据解析，管理数据的解密和加密，同时也对应用层的协议进行翻译	Telnet, Rlogin, SNMP, Gopher
会话层	负责网络中两节点的建立，在数据传输中维护计算机网络中两台计算机之间的通信连接，并决定何时终止通信	SMTP, DNS
传输层	是整个网络关键的部分，是实现两个用户进程间端到端的可靠通信，处理数据包的错误等传输问题。是向下通信服务最高层，向上用户功能最底层。即向网络层提供服务，向会话层提供独立于网络层的传送服务和可靠的透明数据传输。	TCP, UDP
网络层	进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择，IP就在网络层	IP, ICMP, ARP, RARP, AKP, UUCP
数据链路层	物理地址（MAC地址），网络设备的唯一身份标识。建立逻辑连接、进行硬件地址寻址，相邻的两个设备间的互相通信	FDDI, Ethernet, Arpanet, PDN, SLIP, PPP，STP。HDLC,SDLC,帧中继
物理层	七层模型中的最底层，主要是物理介质传输媒介（网线或者是无线），在不同设备中传输比特，将0/1信号与电信号或者光信号互相转化	IEEE 802.1A, IEEE 802.2到IEEE 802

数据发送时从上至下封装，收到数据包后从下至上解包。

TCP/IP四层模型

TCP/IP四层模型：TCP/IP参考模型是计算机网络的祖父ARPANET和其后继的因特网使用的参考模型。

常见的网络相关的协议

DNS：域名解析协议 www.baidu.com

SNMP(Simple Network Management Protocol)网络管理协议

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)动态主机配置协议，它是在TCP/IP网络上使客户机获得配置信息的协议

FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议，它是一个标准协议，是在计算机和网络之间交换文件的最简单的方法。

TFTP(Trivial File Transfer Protocol)：小文件传输协议

HTTP(Hypertext Transfer Protocol )：超文本传输协议

HTTPS(Secure Hypertext Transfer Protocol)：安全超文本传输协议，它是由Netscape开发并内置于其浏览器中，用于对数据进行压缩和解压操作.

ICMP(Internet Control Message Protocol)：Internet控制信息协议,互联网控制报文协议

ping ip定义消息类型有：TTL超时、地址的请求与应答、信息的请求与应答、目的地不可到达

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)：简单邮件传送协议

TELNET Protocol：虚拟终端协议

UDP(User Datagram Protocol)：用户数据报协议，它是定义用来在互连网络环境中提供包交换的计算机通信的协议

TCP（Transmission Control Protocol）：传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议 log转发：开启一个协议：tcp(三次握手和四次挥手)

TCP三次握手协议

TCP的连接建立是一个三次握手过程，目的是为了通信双方确认开始序号，以便后续

通信的有序进行。主要步骤如下：

1. 连接开始时，连接建立方(Client)发送SYN包，并包含了自己的初始序号a；——连接请求

2. 连接接受方(Server)收到SYN包以后会回复一个SYN包，其中包含了对上一个a包

的回应信息ACK，回应的序号为下一个希望收到包的序号，即a＋1，然后还包含

了自己的初始序号b；——请求确认

3. 连接建立方(Client)收到回应的SYN包以后，回复一个ACK包做响应，其中包含了

下一个希望收到包的序号即b＋1。——连接确认

TCP四次挥手

TCP终止连接的四次握手过程如下：

1. 首先进行关闭的一方（即发送第一个FIN）将执行主动关闭，而另一方（收到这

个FIN）执行被动关闭。

2. 当服务器收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1。和SYN一

样，一个FIN将占用一个序号。

3. 同时TCP服务器还向应用程序（即丢弃服务器）传送一个文件结束符。接着这个

服务器程序就关闭它的连接，导致它的TCP端发送一个FIN。

4. 客户必须发回一个确认，并将确认序号设置为收到序号加1。

总结

　　TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是基于连接的协议，也就是说，在正式收发数据前，必须和对方建立可靠的连接。

一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来，其中的过程非常复杂，我们这里只做简单、形象的介绍，你只要做到能够理解这个过程即可。

我们来看看这三次对话的简单过程：主机A向主机B发出连接请求数据包：“我想给你发数据，可以吗？”，这是第一次对话；主机B向主机A发送同意连接

和要求同步（同步就是两台主机一个在发送，一个在接收，协调工作）的数据包：“可以，你什么时候发？”，这是第二次对话；主机A再发出一个数据包

确认主机B的要求同步：“我现在就发，你接着吧！”，这是第三次对话。三次“对话”的目的是使数据包的发送和接收同步，经过三次“对话”之后，主机A

才向主机B正式发送数据。 UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。它是面向非连接的协议，它不与对方建立连接，
而是直接就把数据包发送过去！

　UDP适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高的应用环境。比如，我们经常使用“ping”命令来测试两台主机之间TCP/IP通信是否正常，

其实“ping”命令的原理就是向对方主机发送UDP数据包，然后对方主机确认收到数据包，如果数据包是否到达的消息及时反馈回来，那么网络就是通的。

例如，在默认状态下，一次“ping”操作发送4个数据包（如图2所示）。大家可以看到，发送的数据包数量是4包，收到的也是4包（因为对方主机收到

后会发回一个确认收到的数据包）。这充分说明了UDP协议是面向非连接的协议，没有建立连接的过程。正因为UDP协议没有连接的过程，所以它的通信

效果高；但也正因为如此，它的可靠性不如TCP协议高。QQ就使用UDP发消息，因此有时会出现收不到消息的情况。 tcp协议和udp协议的差

	TCP	UDP
是否连接	面向连接	面向非连接
传输可靠性	可靠	不可靠
应用场合	传输大量数据视频，语音通讯，或网络环境很好，比如局域网中通讯可以使用 udp。数据传输完整性，可以通过应用层的软件来校对就可以了。	少量数据传文件，数据完整性要求高
速度	慢	快
对系统资源的要求	较多	较少
结构	信息包有20个字节	UDP信息包的标题很短，只有8个字节

TCP和UDP常用端口号名称

可以查询   vim /etc/services    此文件中,包含所有常见端口号及服务名称

21	ftp	文件传输服务
22	ssh	安全远程连接服务
23	telnet	远程连接服务
25	smtp	电子邮件服务
53	DNS	域名解析服务，有tcp53也有用udp53端口传输
80	http	web服务
443	https	安全web服务