网络协议 & 协议体系结构模型

基本知识概述

网络协议是什么？

为进行网络中的数据交换，而建立的规则（约定），就称为网络协议

网络协议的三个组成要素？

语法：数据与控制信息的结构或格式

语义：发出何种控制信息，完成何种动作，作出何种响应

同步：完成某个事件的具体顺序，需要详细说明

计算机网络体系结构是什么？

计算机网络的各层及其协议的集合，就是网络的体系结构。

OSI/RM 七层协议体系结构

简称：OSI/RM （Open System Interconnection Rerference Model，开放系统互连基本参考模型）可以简称为 OSI 七层模型 。

由来：ISO（International Organization for Standardization，国际标准化组织）推出。

解释：OSI/RM （Open System Interconnection Rerference Model），开放（Open）是指此标准是非独家垄断的，只要遵循 OSI 标准，那么一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循 OSI 标准的其他任何系统通信，这一点像世界范围的有线电话和邮政系统；系统（System）是指在现实的系统中与互连有关的各部分，并不是系统中的所有部分都与互连有关。

特点：准确来说，先有 OSI 七层模型，后有协议；先有标准，后进行实践；所以理论概念上虽然很清晰，但实际上即复杂又不实用；这一点和 TCP/IP 四层模型不同，TCP/IP 四层模型是在实践的基础上衍生的。

数据传输的过程如下图所示，

TCP/IP 四层协议体系结构

首先，TCP/IP（Transmission Control Protocol / Internet Protocol，传输控制协议 / 网际协议）是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议栈（协议蔟/协议集/协议群）。TCP/IP 协议不仅仅指的是TCP 和 IP 两个协议，而是指一个由 FTP、SMTP、TCP、UDP、IP 等协议构成的协议栈，只是因为在 TCP/IP 协议中 TCP协议和 IP协议最具代表性，所以被称为 TCP/IP 协议，根据 TCP/IP 协议栈中，内部各个协议的角色功能不同，可以被划分为四个部分：

TCP/IP 协议栈迅速发展成为了计算机网络体系结构的一种标准，衍生出了 TCP/IP 四层参考模型：

相对于 OSI 七层参考模型而言，TCP/IP 四层模型先有协议栈，然后才建立的模型，更加符合实际应用。

两种体系结构比较

共同点：

（1）OSI参考模型和TCP/IP参考模型都采用了层次结构的概念。

（2）都能够提供面向连接和无连接两种通信服务机制。

不同点：

（1）OSI采用的七层模型，而TCP/IP是四层结构。

（2）TCP/IP参考模型的网络接口层实际上并没有真正的定义，只是一些概念性的描述。而OSI参考模型不仅分了两层，而且每一层的功能都很详尽，甚至在数据链路层又分出一个介质访问子层，专门解决局域网的共享介质问题。

（3）OSI模型是在协议开发前设计的，具有通用性。TCP/IP是先有协议集然后建立模型，不适用于非TCP/IP网络。

（4）OSI参考模型与TCP/IP参考模型的传输层功能基本相似，都是负责为用户提供真正的端对端的通信服务，也对高层屏蔽了底层网络的实现细节。所不同的是TCP/IP参考模型的传输层是建立在网络互联层基础之上的，而网络互联层只提供无连接的网络服务，所以面向连接的功能完全在TCP协议中实现，当然TCP/IP的传输层还提供无连接的服务，如UDP；相反OSI参考模型的传输层是建立在网络层基础之上的，网络层既提供面向连接的服务，又提供无连接的服务，但传输层只提供面向连接的服务。

（5）OSI参考模型的抽象能力高，适合与描述各种网络；而TCP/IP是先有了协议，才制定TCP/IP模型的。

（6）OSI参考模型的概念划分清晰，但过于复杂；而TCP/IP参考模型在服务、接口和协议的区别上不清楚，功能描述和实现细节混在一起。

（7）TCP/IP参考模型的网络接口层并不是真正的一层；OSI参考模型的缺点是层次过多，划分意义不大但增加了复杂性。

（8）OSI参考模型虽然被看好，由于没把握好时机，技术不成熟，实现困难；相反，TCP/IP参考模型虽然有许多不尽人意的地方，但还是比较成功的。

五层协议体系结构

在学习计算机网络的原理时，往往综合 OSI 七层模型 和 TCP/IP 四层模型 的优点，引申出五层参考模型，可以更好的介绍网络的原理，实际应用还是 TCP/IP 四层体系结构。

本文借鉴了《计算机网络（第七版）》百度百科以及Blog:

百度百科

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巴特西