作者簡介：閆可新（1992.10-），女，漢，黑龍江佳木斯人。大學(xué)本科在讀，單位：齊齊哈爾工程學(xué)院，專業(yè)方向：計算機科學(xué)與技術(shù)。

摘要：隨著信息技術(shù)及其應(yīng)用的迅猛發(fā)展，人類已經(jīng)進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)時代，人們也開始關(guān)注于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是指通信系統(tǒng)的整體設(shè)計，它為網(wǎng)絡(luò)硬件、軟件、協(xié)議存取控制和拓?fù)涮峁?biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：OSI參考模型；TCP/IP參考模型與協(xié)議；TCP/IP協(xié)議簇我們把計算機網(wǎng)絡(luò)的層次劃分及各層協(xié)議的集合稱為計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，簡稱網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。換句話說，所謂網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是指整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)和功能劃分，它包含了硬件和軟件的組織與設(shè)計所必須遵守的規(guī)定。計算機網(wǎng)絡(luò)采用分層結(jié)構(gòu)還有利于交流、理解和標(biāo)準(zhǔn)化。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中，已建立的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)很不一致，互不相容，難以相互連接。為了使用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在20世紀(jì)80年代初正式公布了一個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型作為國際標(biāo)準(zhǔn)，稱為開放系統(tǒng)互連參考模型。

一、 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

計算機之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信僅有傳送數(shù)據(jù)的通路是不夠的，還必須遵守一些事先約定好的規(guī)則，由這些規(guī)則明確所交換數(shù)據(jù)的格式及有關(guān)等問題。計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是通信的實體之間有關(guān)通信規(guī)則約定的集合。只有遵守這個約定，計算機之間才能相互通信和交流。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議由3個要素組成，即：

（1） 語法，即控制信息或數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和格式。（2） 語義，即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及何種應(yīng)答。（3） 同步，即事件實現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。

二、 OSI參考模型

開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM是抽象的概念，而不是一個具體的網(wǎng)絡(luò)。它將整個網(wǎng)絡(luò)的功能劃分成7個層次，由下到上分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。每層都有它的功能以及會自動完成一定的功能。兩個終端通信實體之間的通信必須遵循這7層結(jié)構(gòu)。發(fā)送進(jìn)程發(fā)送給接收進(jìn)程的數(shù)據(jù)，實際上是經(jīng)過發(fā)送方各層從上到下傳遞到物理介質(zhì)；通過物理介質(zhì)傳輸?shù)浇邮辗胶?，在?jīng)過從下到上各層的轉(zhuǎn)遞，最后到達(dá)接收進(jìn)程。在這里我簡單地說一下各層的功能：

（1） 物理層：物理層是整個OSI參考模型的最低層，它為數(shù)據(jù)鏈路層提供透明傳輸比特流的服務(wù)。

（2） 數(shù)據(jù)鏈路層：數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型的第二層，它主要的功能是實現(xiàn)無差錯的服務(wù)。

（3） 網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層是OSI參考模型的第三層，它解決的是網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間，即網(wǎng)際的通信問題。

（4） 傳輸層：傳輸層是OSI參考模型的第四層，它主要功能是完成網(wǎng)絡(luò)中不同主機上的用戶或進(jìn)程之間可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

（5） 會話層：會話層是OSI參考模型的第五層，其主要功能是組織和同步不同的主機上各種進(jìn)程間的通信。

（6） 表示層：表示層是OSI參考模型的第六層，其主要功能是解決用于信息語法的表示問題。

（7） 應(yīng)用層：應(yīng)用層是OSI體系結(jié)構(gòu)的最高層次，它直接而面向用戶以滿足用戶的不同需求。在整個OSI參考模型中，應(yīng)用層是最復(fù)雜的，所包含的協(xié)議也是最多的。

三、 TCP/IP參考模型與協(xié)議

由于歷史的原因，現(xiàn)在得到廣泛應(yīng)用的不是OSI 模型，而是TCP/IP協(xié)議。TCP/IP協(xié)議最早起源于1969年美國國防部贊助研究的網(wǎng)絡(luò)世界上第一個采用分組交換技術(shù)的計算機通信網(wǎng)。它是網(wǎng)絡(luò)采用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展和普及，使得TCP/IP協(xié)議成為全世界計算機網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛、最成熟的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并成為事實上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP協(xié)議模型從更實用的角度出發(fā)，形成了具有高效率的4層體系結(jié)構(gòu)，即主機網(wǎng)絡(luò)層、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層、傳輸層和應(yīng)用層。在這里我簡單地說一下各層的功能：

（1） 網(wǎng)絡(luò)接口層：網(wǎng)絡(luò)接口層是模型中的最低層，它負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包透明傳送到電纜上。

（2） 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層：網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層是參考模型額第二層，它決定數(shù)據(jù)如何傳送到目的地，主要負(fù)責(zé)尋址和路由選擇等工作。

（3） 傳輸層：是參考模型額第三層，它負(fù)責(zé)在應(yīng)用進(jìn)程之間的端與端通信傳輸層主要有兩個協(xié)議，即傳輸控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP。

（4） 應(yīng)用層：應(yīng)用層位于TCP/IP協(xié)議中的最高層次，用于確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)以滿足用戶的要求。

OSI與TCP/IP比較

1、 OSI參考模型與TCP/IP參考模型的對照關(guān)系

OSI參考模型與TCP/IP參考模型都采用了層次結(jié)構(gòu)，但OSI采用的是7層模型，TCP/IP是4層結(jié)構(gòu)。TCP/IP參考模型的網(wǎng)絡(luò)接口層實際上并沒有真正的定義，只是一些概念性的描述。而OSI參考模型不僅分了兩層，而且每一層的功能都很詳盡。TCP/IP的互聯(lián)層相當(dāng)于OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層中的無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。OSI參考模型與TCP/IP參考模型的傳輸層功能基本類似，都是負(fù)責(zé)為用戶提供真正的端到端的通信服務(wù)，也對高層屏蔽了底層網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)細(xì)節(jié)。所不同的是TCP/IP參考模型的傳輸層是建立在互聯(lián)層基礎(chǔ)之上，而互聯(lián)層只提供無連接的服務(wù)，所以面向連接的功能完全在TCP協(xié)議中實現(xiàn)，當(dāng)然TCP/IP的傳輸層還提供無連接的服務(wù)，如UDP；相反OSI參考模型的傳輸層是建立在網(wǎng)絡(luò)層基礎(chǔ)之上的，網(wǎng)絡(luò)層即提供面向連接的服務(wù)，又提供無連接服務(wù)，但傳輸層只提供面向連接的服務(wù)。

在TCP/IP參考模型中，沒有會話層和表示層，事實證明，這兩層的功能確實很少用到，因此，OSI中的這兩層次的劃分顯得有些畫蛇添足。

四、 TCP/IP協(xié)議簇

TCP/IP實際上是指作用于計算機通信的一組協(xié)議，這組協(xié)議通常被稱為TCP/IP協(xié)議簇。TCP/IP協(xié)議簇包括了地址解析協(xié)議ARP、逆向地址解析協(xié)議RARP、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IP網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP、傳輸控制協(xié)議TCP、超文本傳輸協(xié)議HTTP、文件產(chǎn)生協(xié)議FTP、簡單郵件管理協(xié)議SMTP、域名服務(wù)協(xié)議DNS、遠(yuǎn)程控制協(xié)議TELNET等眾多協(xié)議。協(xié)議簇的實現(xiàn)是以協(xié)議報文格式為基礎(chǔ)，完成對數(shù)據(jù)的交換和傳輸。

五、網(wǎng)絡(luò)層相關(guān)協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)層中含有4個重要的協(xié)議：IP協(xié)議、因特網(wǎng)控制信息協(xié)議ICMP、地址解析協(xié)議ARP和反向地址解析RARP。IP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議簇中最為核心的協(xié)議。所有的TCPUDPICMP及IGMP數(shù)據(jù)都以IP數(shù)據(jù)分組的格式傳輸。IP協(xié)議提供一種不可靠、無連接的數(shù)據(jù)分組傳輸服務(wù)。

六、傳輸層相關(guān)協(xié)議TCP/IP協(xié)議簇在傳輸層提供了兩個：TCP/UDP。TCP和UDP是兩個性質(zhì)不同的通信協(xié)議，主要用來向高層用戶提供不同的服務(wù)。兩者都使用IP協(xié)議作為其網(wǎng)絡(luò)層的傳輸協(xié)議。TCP和UDP的主要區(qū)別在于服務(wù)的可靠性。TCP是高度可靠的，兩者的這種本質(zhì)區(qū)別也決定了TCP協(xié)議的高度復(fù)雜性，因此需要大量的開銷，而UDP卻由于它的簡單性獲得了較高的傳輸效率。TCP/UDP都是通過端口來與上層進(jìn)程進(jìn)行通信。ァ糎TH〗總結(jié):〖HT〗ザ設(shè)SI參考模型和TCP/IP模型的整個體系及每層的主要工作進(jìn)行了詳細(xì)介紹和對比，并對TCP/IP模型中的主要協(xié)議和重要知識點進(jìn)行了詳盡討論。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)世界必須遵守的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，而OSI參考

模型和TCP/IP模型則是典型的代表，因此網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的掌握對于我們更好地認(rèn)識計算機網(wǎng)絡(luò)提供幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]黃海軍,蘆芝萍.三層交換的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗的實現(xiàn)[M].實驗研究與探索,2003(3).

[2]宋西軍.計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù).北京大學(xué)出版社

[3]王健.網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與系統(tǒng)集成[M].電子工業(yè)出版社

[4]肖朝暉 羅婭.計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ).清華大學(xué)出版社