考研笔记

ISO/OSI 参考模型与 TCP/IP 模型

国际标准化组织（ISO）提出的网络体系结构模型称为开放系统互连参考模型（OSI/RM），简称 OSI 参考模型，有 7 层；TCP/IP 因为得到广泛应用而成为事实上的国际标准，有 4 层。考试用的是折中的五层体系结构。

这一页是全书的地图：每一层的名称、传输单位、典型设备与协议，都在后面某一章展开。OSI 各层的功能 2009、2013、2014、2016、2017、2019、2022 年反复考过，TCP/IP 的层次顺序与网际层功能 2011、2021 年考过。

机制

OSI 参考模型的七层

OSI 参考模型自下而上（第 1～7 层）依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

层传输单位主要功能在本书的哪一章
物理层比特在物理介质上为数据端设备透明地传输原始比特流；规定接口的机械、电气、功能、过程特性（注意：传输介质不在物理层协议之内，有人将物理介质当作第 0 层）第 2 章
数据链路层帧把物理层”可能出错的物理连接”改造为逻辑上无差错的数据链路；封装成帧、差错控制、流量控制；广播式网络还要解决如何控制对共享信道的访问（2022）第 3 章
网络层数据报（分组）关心通信子网的运行控制；把分组从源主机传送到目的主机；路由选择、流量控制、拥塞控制、差错控制和网际互联；既提供有连接可靠的虚电路服务，又提供无连接不可靠的数据报服务第 4 章
传输层报文段（TCP）/ 用户数据报（UDP）负责主机中两个进程之间的通信，提供端到端的流量控制、差错控制、连接建立与释放、可靠传输管理（2009）；具有复用和分用功能第 5 章
会话层报文允许不同主机上的各进程之间进行会话，为表示层实体或用户进程建立连接并在连接上有序地传输数据；包含检查点机制来维持可靠会话，即断点续传的原理（2019）——
表示层报文处理在不同主机中交换信息的表示方式；定义数据结构与标准编码形式；数据压缩、加密和解密也是表示层的功能（2013）——
应用层报文OSI 参考模型的最高层，是用户与网络的接口；为特定类型的网络应用提供访问 OSI 环境的手段；是最复杂的一层，使用的协议也最多第 6 章

点到点与端到端：数据链路层提供的是点到点通信（一个点是一个硬件地址或 IP 地址），传输层提供的是端到端通信（一个进程由一个端口来标识），两者不同。

TCP/IP 模型

TCP/IP 模型从低到高依次为网络接口层、网际层、传输层和应用层（TCP/IP 模型的各层顺序 2021 年考过）：

TCP/IP对应 OSI说明
网络接口层物理层 + 数据链路层作用是从主机或节点接收 IP 分组，并将它们发送到指定的物理网络上。TCP/IP 并未具体描述网络接口层的功能和协议，只是指出主机必须使用某种协议与网络连接
网际层（主机-主机）网络层TCP/IP 体系结构的关键部分。将分组发往任何网络，并为其独立地选择合适的路由，但不保证各个分组有序地到达，各个分组的有序和可靠交付由高层负责。网际层仅提供无连接不可靠的 IP，数据传输的单位是 IP 数据报（2011、2021）
传输层（应用-应用）传输层使发送端和目的端主机上的对等实体进行会话；主要使用 TCP 与 UDP 两种协议
应用层会话层 + 表示层 + 应用层各种应用协议，如 HTTP、SMTP、DNS、RTP 等

五层体系结构

考试与教学中常用折中的五层结构：应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。它取 OSI 的下三层加传输层，再把 OSI 的上三层合并为应用层——本书第 2～6 章正是按这五层展开的。

flowchart TB
  subgraph OSI["OSI 七层"]
    A7["应用层"] --- P7["表示层"] --- S7["会话层"] --- T7["传输层"] --- N7["网络层"] --- D7["数据链路层"] --- PH7["物理层"]
  end
  subgraph FIVE["五层体系结构（本书）"]
    A5["应用层：第 6 章"] --- T5["传输层：第 5 章"] --- N5["网络层：第 4 章"] --- D5["数据链路层：第 3 章"] --- PH5["物理层：第 2 章"]
  end
  subgraph TCPIP["TCP/IP 四层"]
    A4["应用层"] --- T4["传输层"] --- N4["网际层"] --- I4["网络接口层"]
  end

边界

OSI 的传输层”仅提供有连接可靠的服务”，TCP/IP 的传输层两种都有。 这是两个模型的一处实质差异。

TCP/IP 的网际层只提供无连接不可靠的服务。 有序与可靠由高层（TCP）负责（2011、2021）。

数据压缩与加密属于表示层，检查点（断点续传）属于会话层。 这两条是选择题的常客（2013、2019）。

传输介质不在物理层协议之内。 有人把它当作第 0 层。

广播式网络的信道访问控制属于数据链路层。 也就是第 3 章的介质访问控制（2022，3.5）。

点到点 ≠ 端到端。 链路层是点到点，传输层是端到端（5.1.1）。

对照速查

说法对错
OSI 参考模型自下而上第 3 层是网络层✅
OSI 的会话层提供数据压缩与加密❌（表示层）
断点续传的原理来自会话层的检查点机制✅（2019）
TCP/IP 模型自低到高是网络接口层、网际层、传输层、应用层✅（2021）
TCP/IP 的网际层提供有连接可靠的服务❌（无连接不可靠）
TCP/IP 详细规定了网络接口层的协议❌
OSI 的传输层既提供面向连接服务，又提供无连接服务❌（OSI 传输层仅提供有连接可靠的服务）
数据链路层的 PDU 是帧，网络层的 PDU 是分组✅
传输层提供点到点通信❌（端到端）
传输介质属于物理层❌（在物理层之下，有时称第 0 层）

考点

  • OSI 七层的名称、顺序、传输单位与功能（2009、2013、2014、2016、2017、2019、2022）
  • 表示层：数据压缩、加密解密；会话层：检查点（断点续传）
  • TCP/IP 四层的顺序（2021）与各层对应关系；网际层无连接不可靠（2011、2021）
  • 五层体系结构；点到点与端到端的区别

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