OSI参考模型是ISO的建议,它是为了使各层上的协议国际标准化而发展起来的。OSI参考模型全称是开放系统互连参考模型(Open System Interconnection Reference Model)。这一参考模型共分为七层:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,如图1所示。
物理层(Physical Layer)主要是处理机械的、电气的和过程的接口,以及物理层下的物理传输介质等。
数据链路层(Data Link Layer)的任务是加强物理层的功能,使其对网络层显示为一条无错的线路。
网络层(Network Layer)确定分组从源端到目的端的路由选择。路由可以选用网络中固定的静态路由表,也可以在每一次会话时决定,还可以根据当前的网络负载状况,灵活地为每一个分组分别决定。
传输层(Transport Layer)从会话层接收数据,并传输给网络层,同时确保到达目的端的各段信息正确无误,而且使会话层不受硬件变化的影响。通常,会话层每请求建立一个传输连接,传输层就会为其创建一个独立的网络连接。但如果传输连接需要一个较高的吞吐量,传输层也可以为其创建多个网络连接,让数据在这些网络连接上分流,以提高吞吐量。而另一方面,如果创建或维持一个独立的网络连接不合算,传输层也可将几个传输连接复用到同一个网络连接上,以降低费用。除了多路复用,传输层还需要解决跨网络连接的建立和拆除,并具有流量控制机制。
会话层(Session Layer)允许不同机器上的用户之间建立会话关系,既可以进行类似传输层的普通数据传输,也可以被用于远程登录到分时系统或在两台机器间传递文件。
表示层(Presentation Layer)用于完成一些特定的功能,这些功能由于经常被请求,因此人们希望有通用的解决办法,而不是由每个用户各自实现。
应用层(Application Layer)中包含了大量人们普遍需要的协议。不同的文件系统有不同的文件命名原则和不同的文本行表示方法等,不同的系统之间传输文件还有各种不兼容问题,这些都将由应用层来处理。此外,应用层还有虚拟终端、电子邮件和新闻组等各种通用和专用的功能。 TCP/IP参考模型是首先由ARPANET所使用的网络体系结构。这个体系结构在它的两个主要协议出现以后被称为TCP/IP参考模型(TCP/IP Reference Model)。这一网络协议共分为四层:网络访问层、互联网层、传输层和应用层,如图2所示。
网络访问层(Network Access Layer)在TCP/IP参考模型中并没有详细描述,只是指出主机必须使用某种协议与网络相连。
互联网层(Internet Layer)是整个体系结构的关键部分,其功能是使主机可以把分组发往任何网络,并使分组独立地传向目标。这些分组可能经由不同的网络,到达的顺序和发送的顺序也可能不同。高层如果需要顺序收发,那么就必须自行处理对分组的排序。互联网层使用因特网协议(IP,Internet Protocol)。TCP/IP参考模型的互联网层和OSI参考模型的网络层在功能上非常相似。
传输层(Tramsport Layer)使源端和目的端机器上的对等实体可以进行会话。在这一层定义了两个端到端的协议:传输控制协议(TCP,Transmission Control Protocol)和用户数据报协议(UDP,User Datagram Protocol)。TCP是面向连接的协议,它提供可靠的报文传输和对上层应用的连接服务。为此,除了基本的数据传输外,它还有可靠性保证、流量控制、多路复用、优先权和安全性控制等功能。UDP是面向无连接的不可靠传输的协议,主要用于不需要TCP的排序和流量控制等功能的应用程序。
应用层(Application Layer)包含所有的高层协议,包括:虚拟终端协议(TELNET,TELecommunications NETwork)、文件传输协议(FTP,File Transfer Protocol)、电子邮件传输协议(SMTP,Simple Mail Transfer Protocol)、域名服务(DNS,Domain Name Service)、网上新闻传输协议(NNTP,Net News Transfer Protocol)和超文本传送协议(HTTP,HyperText Transfer Protocol)等。TELNET允许一台机器上的用户登录到远程机器上,并进行工作;FTP提供有效地将文件从一台机器上移到另一台机器上的方法;SMTP用于电子邮件的收发;DNS用于把主机名映射到网络地址;NNTP用于新闻的发布、检索和获取;HTTP用于在WWW上获取主页。