计算机网络的体系结构模型主要有三种：OSI七层模型、TCP/IP四层模型和五层参考模型。以下是各模型的分层及主要功能

1. OSI七层模型

由国际标准化组织（ISO）提出，理论性强但实际应用较少，主要用于学术研究。

1. 物理层（Physical Layer）

  • 功能：在物理介质上透明传输原始比特流，处理电气、机械和时序接口等特性。
  • 协议/设备：网线、光纤、集线器（Hub）等。

    • 2. 数据链路层（Data Link Layer）

  • 功能：将比特流封装成帧，实现相邻节点间的可靠传输，包括差错控制、流量控制和介质访问控制（如MAC子层）。
  • 协议/设备：以太网、MAC地址、交换机（Switch）。

    • 3. 网络层（Network Layer）

  • 功能：负责跨网络的逻辑寻址和路由选择，将数据从源主机传递到目标主机。
  • 协议：IP协议、ICMP、路由协议（如OSPF）。

    • 4. 传输层（Transport Layer）

  • 功能：提供端到端（进程间）的可靠或不可靠数据传输服务，处理流量控制、差错控制和拥塞控制。
  • 协议：TCP（可靠）、UDP（不可靠）。

    • 5. 会话层（Session Layer）

  • 功能：建立、管理和终止会话连接，协调不同主机应用进程间的交互。
  • 示例：会话恢复、同步点管理。

    • 6. 表示层（Presentation Layer）

  • 功能：处理数据格式转换（如加密、压缩）、统一语法和语义，确保数据可识别。
  • 示例：ASCII编码、JPEG图像格式。

    • 7. 应用层（Application Layer）

  • 功能：为应用程序提供网络接口，支持用户直接使用的服务（如文件传输、邮件）。
  • 协议：HTTP、FTP、SMTP、DNS。

    • 2. TCP/IP四层模型

    实际应用最广泛的模型，由美国国防部开发，是互联网的基础。

    1. 网络接口层（Network Interface Layer）

  • 功能：合并OSI的物理层和数据链路层，处理物理介质上的数据传输（如帧封装）。

    • 2. 网络层（Internet Layer）

  • 功能：与OSI网络层相同，核心协议为IP协议，负责寻址和路由。

    • 3. 传输层（Transport Layer）

  • 功能：与OSI传输层一致，提供端到端通信服务。

    • 4. 应用层（Application Layer）

  • 功能：合并OSI的会话层、表示层和应用层，直接为用户提供网络服务。

    • 3. 五层参考模型

    综合OSI和TCP/IP的优点，更适合教学和实践。

    1. 物理层：同OSI物理层。

    2. 数据链路层：同OSI数据链路层。

    3. 网络层：同OSI网络层。

    4. 传输层：同OSI传输层。

    5. 应用层：合并OSI的上三层功能，支持用户应用。

    模型对比

    | 功能 | OSI七层模型 | TCP/IP四层模型 | 五层参考模型 |

    |||||

    | 理论性 | 强（学术标准） | 弱（实际标准） | 适中（教学适用） |

    | 分层逻辑 | 严格分层 | 简化分层 | 折中分层 |

    | 应用场景 | 理论分析 | 互联网实际应用 | 教学与协议学习 |

    | 协议示例 | HTTP、TCP、IP | IP、TCP、HTTP | 同TCP/IP模型 |

    总结

  • OSI模型：强调分层逻辑，但复杂度高，实际应用少。
  • TCP/IP模型：简化分层，成为互联网的“事实标准”。
  • 五层模型：兼顾理论和实践，常用于教学。

    • 各层的核心功能可概括为：物理层传比特、链路层传帧、网络层传包、传输层传段、应用层传报文。