20世紀60年代以來，計算機網(wǎng)絡(luò)得到了飛速發(fā)展。各大廠商和標準組織為了在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，紛紛推出了各自的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系和標準，如IBM公司的SNA協(xié)議，Novell公司的IPX/SPX協(xié)議，以及廣泛流行的OSI參考模型和TCP/IP協(xié)議。同時，各大廠商根據(jù)這些協(xié)議生產(chǎn)出了不同的硬件和軟件。標準組織和廠商的共同努力促進了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類的迅速增長。
網(wǎng)絡(luò)通信中，“協(xié)議”和“標準”這兩個詞匯常?？梢曰煊谩Ｍ瑫r，協(xié)議或標準本身又常常具有層次的特點。一般地，關(guān)注于邏輯數(shù)據(jù)關(guān)系的協(xié)議通常被稱為上層協(xié)議，而關(guān)注于物理數(shù)據(jù)流的協(xié)議通常被稱為低層協(xié)議。IEEE 802就是一套用來管理物理數(shù)據(jù)流在局域網(wǎng)中傳輸?shù)臉藴?，包括在局域網(wǎng)中傳輸物理數(shù)據(jù)的802.3以太網(wǎng)標準。還有一些用來管理物理數(shù)據(jù)流在使用串行介質(zhì)的廣域網(wǎng)中傳輸?shù)臉藴?，如幀中繼FR（Frame Relay），高級數(shù)據(jù)鏈路控制HDLC（High-Level Data Link Control），異步傳輸模式ATM（Asynchronous Transfer Mode）。
不同的協(xié)議棧用于定義和管理不同網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。
國際標準化組織ISO于1984年提出了OSI RM（Open System Interconnection Reference Model，開放系統(tǒng)互連參考模型）。
OSI模型的設(shè)計目的是成為一個開放網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)模型，來克服使用眾多網(wǎng)絡(luò)模型所帶來的互聯(lián)困難和低效性；OSI參考模型很快成為計算機網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)模型。在設(shè)計時遵循了以下原則：
各個層之間有清晰的邊界，便于理解；
每個層實現(xiàn)特定的功能，且相互不影響；
每個層是服務(wù)者又是被服務(wù)者，即為上一層服務(wù)，又被下一層服務(wù)；
層次的劃分有利于國際標準協(xié)議的制定；
層次的數(shù)目應(yīng)該足夠多，以避免各個層功能重復(fù)。
OSI參考模型具有以下優(yōu)點：
簡化了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)操作；
提供即插即用的兼容性和不同廠商之間的標準接口；
使各個廠商能夠設(shè)計出互操作的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，加快數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展；
防止一個區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的變化影響另一個區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)，因此，每一個區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)都能單獨快速升級；
把復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)問題分解為小的簡單問題，易于學(xué)習(xí)和操作。
OSI七層模型中，給每一個對等層數(shù)據(jù)起一個統(tǒng)一的名字為： 協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU，Protocol Data Unit）。相應(yīng)地：
應(yīng)用層數(shù)據(jù)稱為應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元（APDU，Application Protocol Data Unit），
表示層數(shù)據(jù)稱為表示層協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PPDU，Presentation Protocol Data Unit），
會話層數(shù)據(jù)稱為會話層協(xié)議數(shù)據(jù)單元（SPDU，Session Protocol Data Unit）。
傳輸層數(shù)據(jù)稱為段（Segment），
網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)包（Packet），
數(shù)據(jù)鏈路層稱為幀（Frame），
物理層數(shù)據(jù)稱為比特流（Bit）。
封裝（Encapsulation）是指網(wǎng)絡(luò)節(jié)點（Node）將要傳送的數(shù)據(jù)用特定的協(xié)議頭打包，來傳送數(shù)據(jù)，同樣在某些層進行數(shù)據(jù)處理時，也會在數(shù)據(jù)尾部加上報文，這時候也稱為封裝。OSI七層模型的每一層都對數(shù)據(jù)進行封裝，以保證數(shù)據(jù)能夠正確無誤的到達目的地，被終端主機接受、執(zhí)行。
數(shù)據(jù)到達目的地后需要進行解封裝。解封裝與封裝的過程恰好相反。
OSI的對等層之間的通信是每一層利用下一層提供的服務(wù)與對等層通信。
1、物理層
物理層涉及到在通信信道（channel）上傳輸?shù)脑急忍亓鳎荗SI參考模型的基礎(chǔ)，它實現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)所需要的機械、電氣功能特性。它不關(guān)心每一bit流（0,1）所代表的含義（ 如代表地址還是應(yīng)用數(shù)據(jù)），只關(guān)注如何把bit流通過不同物理鏈路傳輸至對端。典型的象中繼器、集線器（hub）就屬于物理層設(shè)備。
2、數(shù)據(jù)鏈路層
數(shù)據(jù)鏈路層主要任務(wù)是提供對物理層的控制，檢測并糾正可能出現(xiàn)的錯誤，使之對網(wǎng)絡(luò)層顯現(xiàn)一條無錯線路，并且進行流量調(diào)控。
3、網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層檢查網(wǎng)絡(luò)拓撲，以決定傳輸報文的最佳路由，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。其關(guān)鍵問題是確定數(shù)據(jù)包從源端到目的端如何選擇路由。網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備通過運行路由協(xié)議（Routing Protocol）來計算到目的地的最佳路由，找到數(shù)據(jù)包應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)的下一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，然后利用網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議封裝數(shù)據(jù)包，利用下層提供的服務(wù)把數(shù)據(jù)發(fā)送到下一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
4、傳輸層
傳輸層位于OSI參考模型第四層，最終目標是向用戶（一般指應(yīng)用層的進程），提供有效、可靠的服務(wù)。
5、在會話層
在會話層及以上的高層次中，數(shù)據(jù)傳送的單位不再另外命名，統(tǒng)稱為報文。會話層不參與具體的傳輸，它提供包括訪問驗證和會話管理在內(nèi)的建立和維護應(yīng)用之間通信的機制。如服務(wù)器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。
6、表示層
表示層主要解決用戶信息的語法表示問題。它將欲交換的數(shù)據(jù)從適合于某一用戶的抽象語法，轉(zhuǎn)換為適合于OSI系統(tǒng)內(nèi)部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)服務(wù)。數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮，加密和解密等工作都由表示層負責(zé)。
7、應(yīng)用層
應(yīng)用層為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口。
OSI參考模型的建立是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的一個里程碑，它為網(wǎng)絡(luò)的標準化提供了一致的框架和前景。但由于OSI參考模型的龐大，所以在建立網(wǎng)絡(luò)時，并沒有完全依賴OSI參考模型。事實上，基于TCP/IP協(xié)議的Internet網(wǎng)絡(luò)有著自己的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)—TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。這種體系結(jié)構(gòu)，目前已經(jīng)成為事實上的網(wǎng)絡(luò)標準。
TCP/IP協(xié)議體系結(jié)構(gòu)與OSI參考模型類似，也為分層體系結(jié)構(gòu)，但比OSI參考模型的層數(shù)要少，一般指的四層結(jié)構(gòu)，從低到高，依次為數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，
1、數(shù)據(jù)鏈路層
數(shù)據(jù)鏈路層在TCP/IP協(xié)議結(jié)構(gòu)的最底層。該層中的協(xié)議提供了一種數(shù)據(jù)傳送的方法，使得系統(tǒng)可以通過直接的物理連接的網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳送到其他設(shè)備，并定義了如何利用網(wǎng)絡(luò)來傳送IP數(shù)據(jù)報。TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口層一般包括OSI參考模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的全部功能，因此這一層的協(xié)議很多，包括各種局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的各種物理網(wǎng)絡(luò)的標準。
2、網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層在網(wǎng)絡(luò)接口的上一層。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議IP是TCP/IP的核心協(xié)議，也是網(wǎng)絡(luò)層中最重要的協(xié)議。IP可提供基本的分組傳輸服務(wù)，這是構(gòu)造TCP/IP的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)層上、下層中的所有協(xié)議都使用IP協(xié)議傳送數(shù)據(jù)；所有的TCP/IP數(shù)據(jù)，無論是進來的還是出去的，都流經(jīng)IP，并與它的最終目的地?zé)o關(guān)。另外，網(wǎng)絡(luò)層還有兩個協(xié)議，地址轉(zhuǎn)換協(xié)議（ARP）和網(wǎng)間控制報文協(xié)議（ICMP），其中ICMP協(xié)議具有測試網(wǎng)絡(luò)鏈路和檢測網(wǎng)絡(luò)故障的功能，是IP協(xié)議不可分割的一部份。
3、傳輸層
傳輸層在網(wǎng)絡(luò)層的上一層，又稱主機到主機傳輸層。傳輸層有兩個重要的協(xié)議是傳輸控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據(jù)報文協(xié)議UDP，用以提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，即從一個應(yīng)用程序到另一個應(yīng)用程序之間的信息傳遞。TCP利用端到端的錯誤檢測與糾正功能，提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。而UDP則提供低開銷、無鏈接的數(shù)據(jù)報文傳輸服務(wù)。
4、應(yīng)用層
TCP/IP協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的頂層是協(xié)議最多的一層。應(yīng)用層的協(xié)議大多數(shù)都為用戶提供直接的服務(wù)，而且還在不斷地增加新的服務(wù)。
常見的應(yīng)用層協(xié)議有：
Telnet網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議；
FTP文件傳輸協(xié)議；
SMTP簡單郵件傳輸協(xié)議；
POP郵件接收協(xié)議；
HTTP超文本傳輸協(xié)議；
DNS域名服務(wù)等。
聯(lián)系客服
