什么是OSI和TCP/IP网络模型？

Posted 2021-04-07 码农玩具

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    今天我要跟大家聊聊网络模型。配图选择了人类历史上第一张黑洞照片，这是人类历史的一大进步。网络模型也为人类网络发展有着决定性的推进作用。本文主要聊聊OSI和TCP/IP这两个重要的网络模型。本文主要是对《计算机网络》第5版第一章的部分学习笔记。欢迎大家与我探讨网络模型方面的知识点。

OSI参考模型

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    上图是一个OSI 7层网络模型。OSI英文全称为Open Systems Interconnection，译为开放系统互联。OSI本身只是一个概念性的参考模型，它指出了每一层应该做些什么。OSI每层都有相应的标准。该模型更大的意义是指导实用网络模型设计。

    我们以OSI模型为例，简要讲述模型基本设计思想。在OSI模型中每一层与其上下层直接是相互独立的关系，下层为上层提供API接口服务，上层使用下层提供的服务，而不关心下层是如何实现服务的。这种设计思维类似于面向对象设计思维。每一层只关心服务的实现和接口的发布，因此对于不通的厂商对层内服务的实现是可能是不同的。不同节点之间的相同层具有对等协议，即不同节点的相同层可处理互相通信的信息。这里需要说明的是并不是不同节点的同层之间直接通信，而是通过向该层提供服务的下层直到物理层，然后通过子网进行数据交互。

TCP/IP模型

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    TCP/IP模型是当前网络上广泛使用的网络模型，IP全称为Internet Protocol，译为因特网协议。IP协议是互联网层定义的官方的数据包格式和协议。互联网层的任务是将IP分组投递到它们该去额地方。TCP全称Transport Control Protocol，译为传输控制协议。TCP协议是一个可靠的、面向链接的协议，它可以保障字节流被正确无误的投递。同时，TCP协议还处理流量控制，确保快速发送方的太多报文淹没掉慢速接收方。

模型比较

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    OSI参考模型是一个标准的网络模型，虽然没有被实际应用，但具有很重要的参考意义。它的实力在于模型本身，已被证明对于讨论计算机网络特别有益。

    TCP/IP模型并没有会话层和表示层，应用层简单包含了所需的任何会话和表示功能。TCP/IP参考模型的示例体现在协议，这些协议已被广泛使用多年。

    OSI模型最大的贡献是服务、接口、协议这3个概念。OSI模型中的协议比TCP/IP模型中的协议有更好的隐蔽性。由于OSI模型在协议发明前就已经产生了，因此OSI模型不会偏向与任何一组特定的协议，这使其更具有通用性。同时，也导致了功能设置上没有明确的指导。TCP/IP模型只是对已有协议的一个描述而已，这使得协议与模型高度吻合。但TCP/IP模型并不适合任何其他协议栈。OSI模型的网络层同时支持无连接和面向连接的通信，但是由于传输层是对用户可见的，所以只支持面向连接的通信，这是由该层的特点所决定的。TCP/IP模型在网络层只支持无连接模式，但是在传输层同时支持两种通信模式，这种模式对于简单的“请求-应答”协议特别重要。

总结

    本文主要是我学习《计算机网络》第5版这本书的学习笔记，这里分享给大家。计算机网络知识是程序员的基本知识，了解计算机网络知识可以帮助我们更好的理解现在流行的Docker容器的底层设计思维，这也是我学习《计算机网络》第5版这本书的一个理由，同时左耳听风分享过的文章中提到，具有熟练的计算机网络知识可以提供给我们很多计算机编程中的思维方式，比如网络模型中的数据通信就可以引入到我们的代码设计中，以提高代码中的数据交互业务性能。个人很认可很多技术的演进都是从基本技术发展出来的名言。

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