TCPIP模型及OSI七层参考模型各层的功能和主要协议
注：⽹络体系结构是分层的体系结构，学术派标准OSI参考模型有七层，⽽⼯业标准TCP/IP模型有四层。后者成为了事实上的标准，在介绍时通常分为5层来叙述但应注意TCP/IP模型实际上只有四层。
1、TCP/IP模型
（1）物理层
物理层规定：为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除，⽽提供具有机械的，电⼦的，功能的和规范的特性，确保原始的数据可在各种物理媒体上传输，为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。
（2）数据链路层
主要提供链路控制（同步，异步，⼆进制，HDLC），差错控制（重发机制），流量控制（窗⼝机制）
1） MAC：媒体接⼊控制，主要功能是调度，把逻辑信道映射到传输信道，负责根据逻辑信道的瞬时源速率为各个传输信道选择适当的传输格式。MAC层主要有3类逻辑实体，第⼀类是MAC-b，负责处理⼴播信道数据；第⼆类是MAC-c，负责处理公共信道数据；第三类是MAC-d，负责处理专⽤信道数据。
2）RLC：⽆线链路控制，不仅能载控制⾯的数据，⽽且也承载⽤户⾯的数据。RLC⼦层有三种⼯作模式，分别是透明模式、⾮确认模式和确认模式，针对不同的业务采⽤不同的模式。
3）BMC：⼴播/组播控制，负责控制多播/组播业务。
4）PDCP：分组数据汇聚协议，负责对IP包的报头进⾏压缩和解压缩，以提⾼空中接⼝⽆线资源的利⽤率。
（3）⽹络层
提供阻塞控制，路由选择（静态路由，动态路由）等
1）IP：IP协议提供不可靠、⽆连接的传送服务。IP协议的主要功能有：⽆连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。IP地址是重要概念
2）ARP：地址解析协议。基本功能就是通过⽬标设备的IP地址，查询⽬标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进⾏。以太⽹中的数据帧从⼀个主机到达⽹内的另⼀台主机是根据48位的以太⽹地址（硬件地址）来确定接⼝的，⽽不是根据32位的IP地址。内核必须知道⽬的端的硬件地址才能发送数据。P2P的连接是不需要ARP的。
3）RARP：反向地址转换协议。允许局域⽹的物理机器从⽹关服务器的 ARP 表或者缓存上请求其 IP 地址。局域⽹⽹关路由器中存有⼀个表以映射MAC和与其对应的 IP 地址。当设置⼀台新的机器时，其 RARP 客户机程序需要向路由器上的 RARP 服务器请求相应的 IP 地址。假设在路由表中已经设置了⼀个记录，RARP 服务器将会返回 IP 地址给机器。
4）IGMP：组播协议包括组成员管理协议和组播路由协议。组成员管理协议⽤于管理组播组成员的加⼊和离开，组播路由协议负责在路由器之间交互信息来建⽴组播树。IGMP属于前者，是组播路由器⽤来维护组播组成员信息的协议，运⾏于主机和和组播路由器之间。IGMP 信息封装在IP报⽂中，其IP的协议号为2。
5）ICMP：Internet控制报⽂协议。⽤于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指⽹络通不通、主机是否可达、路由是否可⽤等⽹络本⾝的消息。这些控制消息虽然并不传输⽤户数据，但是对于⽤户数据的传递起着重要的作⽤。
6)  BGP ：边界⽹关协议。处理像因特⽹⼤⼩的⽹络和不相关路由域间的多路连接。
7）RIP：路由信息协议。是⼀种分布式的基于距离⽮量的路由选择协议。
（4）传输层
提供分割与重组数据，按端⼝号寻址，连接管理差错控制和流量控制，纠错的功能。传输层要向会话层提供通信服务的可靠性，避免报⽂的出错、丢失、延迟时间紊乱、重复、乱序等差错。
1）TCP: ⼀种⾯向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
2)  UDP: ⽤户数据报协议，⼀种⽆连接的传输层协议，提供⾯向事务的简单不可靠信息传送服务。
3）RTP：实时传输协议，为数据提供了具有实时特征的端对端传送服务，如在组播或单播⽹络服务下的交互式视频⾳频或模拟数据。
4）SCTP：⼀个⾯向连接的流控制传输协议，它可以在两个端点之间提供稳定、有序的数据传递服务。SCTP可以看做是TCP协议的改进，它继承了TCP较为完善的拥塞控制并改进TCP的⼀些不⾜：
a. SCTP是多宿主连接，⽽TCP是单地址连接。
b.⼀个TCP连接只能⽀持⼀个流，⼀个SCTP连接可以⽀持多个流。
c.SCTP有更好的安全性。
（5）应⽤层
1）HTTP：超⽂本传输协议，基于TCP，是⽤于从WWW服务器传输超⽂本到本地浏览器的传输协议。它可以使浏览器更加⾼效，使⽹络传输减少。
2）SMTP：简单邮件传输协议，是⼀组⽤于由源地址到⽬的地址传送邮件的规则，由它来控制信件的中转⽅式。
3）SNMP：简单⽹络管理协议，由⼀组⽹络管理的标准组成，包含⼀个应⽤层协议、数据库模型和⼀组资源对象。
4）FTP：⽂件传输协议，⽤于Internet上的控制⽂件的双向传输。同时也是⼀个应⽤程序。
5）Telnet：是Internet远程登陆服务的标准协议和主要⽅式。为⽤户提供了在本地计算机上完成远程主机⼯作的能⼒。在终端使⽤者的电脑上使⽤telnet程序，⽤它连接到服务器。
6）SSH：安全外壳协议，为建⽴在应⽤层和传输层基础上的安全协议。SSH 是⽬前较可靠，专为远程登录会话和其他⽹络服务提供安全性的协议。
7）NFS：⽹络⽂件系统，是FreeBSD⽀持的⽂件系统中的⼀种，允许⽹络中的计算机之间通过TCP/IP⽹络共享资源。
2、OSI七层参考模型
1. ISO/OSI的参考模型共有7层，由低层⾄⾼层分别为：物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、会话层、表⽰层、应⽤层。各层功能分别为：
（1）物理层
提供建⽴、维护和拆除物理链路所需的机械、电⽓、功能和规程的特性；提供有关在传输介质上传输⾮结构的位流
及物理链路故障检测指⽰。在这⼀层，数据还没有被组织，仅作为原始的位流或电⽓电压处理，单位是⽐特。
（2）数据链路层
负责在两个相邻结点间的线路上，⽆差错地传送以帧为单位的数据，并进⾏流量控制。每⼀帧包括⼀定数量的数据
和⼀些必要的控制信息。与物理层相似，数据链路层要负责建⽴、维持和释放数据链路的连接。在传送数据时，如
果接收点检测到所传数据中有差错，就要通知发⽅重发这⼀帧。
（3）⽹络层
为传输层实体提供端到端的交换⽹络数据传送功能，使得传输层摆脱路由选择、交换⽅式、拥挤控制等⽹络传输
细节；可以为传输层实体建⽴、维持和拆除⼀条或多条通信路径；对⽹络传输中发⽣的不可恢复的差错予以报告。
⽹络层将数据链路层提供的帧组成数据包，包中封装有⽹络层包头，其中含有逻辑地址信息——源站点和⽬的站点
地址的⽹络地址。
（4）传输层
为会话层实体提供透明、可靠的数据传输服务，保证端到端的数据完整性；选择⽹络层的最适宜的服务；提供建
⽴、维护和拆除传输连接功能。传输层根据通信⼦⽹的特性，最佳的利⽤⽹络资源，为两个端系统的会话层之间提
供建⽴、维护和取消传输连接的功能，并以可靠和经济的⽅式传输数据。在这⼀层，信息的传送单位是报⽂。
（5）会话层
为彼此合作的表⽰层实体提供建⽴、维护和结束会话连接的功能；完成通信进程的逻辑名字与物理名字间的对应；
提供会话管理服务。
tcpip协议pdf（6）表⽰层
为应⽤层进程提供能解释所交换信息含义的⼀组服务，即将欲交换的数据从适合于某⼀⽤户的抽象语法，转换为
适合于OSI系统内部使⽤的传送语法，提供格式化的表⽰和转换数据服务。数据的压缩，解压缩，加密和解密等
⼯作都由表⽰层负责。
（7）应⽤层
提供OSI⽤户服务，即确定进程之间通信的性质，以满⾜⽤户需要以及提供⽹络与⽤户应⽤软件之间的接⼝服务。
简⾔之，各层的作⽤：
物理层：在物理媒体上传输原始的数据⽐特流。
数据链路层：将数据分成⼀个个数据帧，以数据帧为单位传输。有应有答，遇错重发。
⽹络层：将数据分成⼀定长度的分组，将分组穿过通信⼦⽹，从信源选择路径后传到信宿。传输层：提供不具体⽹络的⾼效、经济、透明的端到端数据传输服务。
会话层：进程间的对话也称为会话，会话层管理不同主机上各进程间的对话。
表⽰层：为应⽤层进程提供格式化的表⽰和转换数据服务。
应⽤层：提供应⽤程序访问OSI环境的⼿段。
2. ISO/OSI参考模型与TCP/IP协议模型中各层的对应关系：
3. 数据的封装和解封：
4. OSI⽹络体系结构各层协议：
（1）应⽤层：TELNET、FTP、TFTP、SMTP、SNMP、HTTP、BOOTP、DHCP、DNS（注：DNS使⽤的传输协议既可为TCP⼜可为UDP）
（2）表⽰层：
⽂本：ASCII，EBCDIC
图形：TIFF，JPEG，GIF，PICT
声⾳：MIDI，MPEG，QUICKTIME
（3）会话层：Socket、NFS、SQL、RPC 、X-WINDOWS、ASP（APPTALK会话协议）、SCP
（4）传输层：TCP、UDP、SPX
（5）⽹络层：IP、IPX、ICMP、RIP、OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)
（6）数据链路层：SDLC、HDLC、PPP、STP（Spanning Tree Protocol）、帧中继
（7）物理层：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45
5. 常⽤端⼝（每个协议都有⼀个缺省端⼝）

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