由OSI参考模型和TCP／IP模型谈数据的传输

1、由OSI参考模型和TCP/IP模型谈数据的传 输随着信息科技的不断发展，计算机已经逐渐被运用了生产 生活的各个方面， 而由各个自主计算机按照一定的拓扑结构所组 成的计算机网络也在人们的工作生活中不断发挥着重要的作用， 人们利用网络来共享资源、交换信息。E-mail、QQ网上购物 已经在不知不觉间成为我们生活的一部分， 给我们带来了极大的 便利。当你在QQ上和朋友聊天，当你给朋友发去电子贺卡时， 你是否想过这些信息， 是如何从你的计算机到达了对方的计算机 呢？文章通过对 OSI 参考模型、 TCP/IP 模型以及五层原理体系 模型的介绍，来向读者展示数据传递的真实过程。一、 OSI 参考模型和

2、TCP/IP 参考模型（一）OSI RMOSI RM（Open system internetwork reference model）是开放系统互联参考模型的简称，由国际标准化组织（ISO ）发布，它定义了网络互联的七层框架， 在OSI框架下ISO进一步规 定了各层的功能， 以实现开放系统环境中的互联性、 互操作性与 应用的可移植性。OSI中的开放是指只要遵循OSI标准，一个 系统就可以与世界上任何地方同样遵循该标准的其他任何系统 进行通信。OSI 参考模型分为七个层次，自底向上依次为：物理层、 数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。当接 受数据时，数据是自下而上传输；当发送数

3、据时，数据则是自上 向下传输的。OSI 模型并未确切描述用于各层的协议和服务，它仅仅是 告诉我们每一层该做些什么。1. 物理层( Physical Layer )物理层是 OSI 的最低层， 主要功能是进行二进制数的传输。 它屏蔽了物理设备和传输介质的差异，实现了比特流的透明传 输。物理层的数据传输单元是比特( bit )。2. 数据链路层( Data Link Layer )数据链路层是 OSI 参考模型的第二层，它将原始的、有差 错的物理线路变成对网络层无差错的数据链路， 并解决了多用户 争用，使其对网络层显示为一条可靠的链路。 它采用了差错控制 和流量控制的方法，以帧为传输单位。数据链路

4、层又分为逻辑链路(LLC)子层和介质访问控制(MAC子层，MAC子层面向介质，而 LLC子层则是面向网络。3. 网络层( Network Layer )网络层位与 OSI 参考模型的第三层，它的主要功能是通过 路由选择算法为分组通过通信子网选择最恰当的路径， 以及实现 拥塞控制和网络互联等功能。 它的数据传输单位是分组 ( Pack )4. 传输层( Transport Layer )传输层是 OSI 参考模型中的第四层，它实现了端到端的传 输，向高层屏蔽了下层数据的细节，提高了网络层的服务质量。 传输层可以及时检测和修正传输过程中的错误，为用户提供有 效、可靠的服务。5. 会话层( Sess

5、ion Layer )作为 OSI 参考模型中的第五层，会话层负责维护两结点间 会话的建立、 管理和终止。 它利用传输层提供的端到端的数据传 输服务， 具体实施服务请求者与服务提供者之间的通信， 其提供 的服务通常需要建立连接、数据传输、释放连接三个阶段。6. 表示层( Presentation Layer )表示层是 OSI 的第六层，用于处理系统间用户信息的语法 表达形式。主要功能包括数据格式变换、数据加密与解压、数据 压缩与恢复。7. 应用层( Application Layer )应用层位与 OSI 参考模型的最高层，是直接面向用户的一 层，是计算机网络与用户间的界面。 它的主要功能是

6、为应用程序 提供网络服务。在 OSI 模型中，高三层 - 应用层、表示层和会话层面向信 息处理， 低三层- 网络层、数据链路层和物理层则是面向网络通 信，低三层和传输层一起来负责数据通信。(二) TCP/IP 参考模型 由于 OSI 参考模型对于各个层次之间的划分并没有明显的 界限，同时它将 服务和协议的定义相结合， 使得参考模型实现起来相当困难。 OSI 参考模型结构复杂，实现周期长，运行效 率低，缺乏市场与商业动力，因此在现实中，并没有哪一个网络 是使用 OSI 参考模型。在互联网络中，人们更加广泛使用的是 TCP/IP 协议族，它虽然都不是 OSI 标准，但它们是目前最流行 的商业化协议

7、，被公认为当前的工业标准或事实上的标准 。TCP/IP 参考模型分为四个层次，由下向上分别为：主机 网络层、互联层、传输层和应用层。 从功能实现角度来说， TCP/IP 参考模型的应用层与 OSI RM的应用层、表示层和会话层相对应； 传输层和OSI RM的传输层对应；互联层与OSI RM的网络层对应； 主机网络层与 OSI RM的数据链路层和物理层对应。TCP/IP 协议族是为互联网开发的第一套协议，由工作于各 个层次的众多协议组成，TCP协议和IP协议是该协议族中最重 要的两个协议。（三）五层原理体系OSI 参考模型的七层体系结构既复杂又不实用，但其概念 清楚，体系结构理论较完善。而 TC

8、P/IP 协议族虽然得到了广泛 的应用，但它并没有一个明确的体系结构。因此，我们将OSI参考模型和TCP/IP参考模型进行折中，将 OSI RM中的会话层和表 示层并入应用层， 得到了简洁实用， 概念清楚的五层原理体系结 构。二、五层原理体系结构中数据的传输1. 当应用进程 A 的数据传送到应用层时， 应用层为数据加 上本曾的控制报头后， 将其组织成应用层的数据服务单元， 然后 向下传输到传输层。2. 传输层收到该数据单元后， 加上本层的控制报头， 构成 传输层的数据服务单元， 该数据服务单元被成为报文 （ message）。3. 传输层将报文传送到网络层时， 由于网络层数据单元的 长度有限制

9、， 因此， 传输层的长报文将被分为若干个较短的数据 段，每个数据段再加上网络层的控制报头， 就构成了网络层的数 据服务单元，它被称为分组（ packet ）。4. 网络层的分组传送到数据链路层时， 加上数据链路层的 控制信息后构成数据链路层的数据服务单元，它被成为帧 （ frame ）。5. 数据链路层的帧传送到物理层后， 物理层将以比特流的 方式通过传输介质传输出去。当比特流到达目的结点主机B 时，再从物理层依层上传， 每层对其对应层的控制报头进行处理， 将 用户数据交给高层，最终将进程 A 的数据送给主机 B 的进程 B。在用户看来，应用进程的数据好像是 直接 传给了对应的 应用进程， 即对