TCP/IP与OSI的博弈

kelley.tj

了解网络分层，就能得到打开通信世界的钥匙。
第1章：为什么要分层

通信网络像蛋糕，是一层一层的。
先举个例子：以前有个小村庄，地处偏僻，没有进村的路，人们进出只能步行爬山，行路艰辛且危险（未分层：只有人），后来修了进村公路，步行出入方便多了（分两层：人和道路），有了汽车后出入就更方便了（分三层：人、汽车和道路），再后来有了铁路、轻轨、飞机等等……
看到分层的优势了吧，分层可以使网络结构更清晰，也有利于各层独立发展。例如，道路系统可独立发展，车辆系统可独立发展，只要他们在接口处达到统一就可以了，即路况与轮胎要匹配。
信息技术（注意不是通信技术，先有的信息后有的通信）的发展与交通系统的发展非常相似。发展早期，多是单点信息，不涉及互联，即使像无线电报业务这样存在互联的，也是各项技术混杂在一起，几乎看不出分层的概念，无法独立发展；随着技术发展，特别是计算机技术的普及，信息量激增，形成了大量的信息孤岛，此时互联互通的需求被提上日程。这时先人们突然发现，“根本没法互通”，原因是各种网络采用的私有协议差异性太大。因此，为解决网络兼容性问题，在70年代初期，各种商业机构及社会团体纷纷提出了各自的网络体系结构模型。随着时间的推移，最终完善并发展出来两种网络分层模型，一种是OSI，另一种是TCP/IP。
第2章：如何来分层

时间回退到上世纪70年代，信息孤岛问题日益严重，这时有一个很牛的组织ISO（Internet Standard Organization，国际标准组织）站了出来，于1977年成立了一个委员会，开始致力于这方面的研究，并试图推出一种全世界统一的通信模型。后期该委员会磨磨蹭蹭的于1981年才提出了一个开放性的网络互联模型OSI（Open System Interconnect）。该模型一经提出，立即成为网络发展中一个重要里程碑。它不但成为以前的和后续的各种网络技术评判、分析的依据，也成为网络协议设计和统一的参考模型。
可惜，英雄生不逢时呀，正当ISO如火如荼的开发其OSI网络模型的同时，一个原先的小信息孤岛已经悄然壮大，并且独立发展出一套网络模型，并最终成为事实上的标准，这就是TCP/IP。
TCP/IP是随着美国国防部的阿帕网（ARPR）的发展而诞生的，而阿帕网正式著名的因特网前身。早在1974年，第一份详细的TCP/IP协议标准就被制定出来，在随后的10年内，它逐渐壮大，目前已形成一个涵盖上百种协议的庞大协议簇。
下图为OSI模型与TCP/IP模型的比较，其中TCP/IP 5层模型为后人为了统一两种网络模型而提出来的。
[img=489,258 src=]http://www.txrjy.com/[/img]
由上图可以看出OSI定义的是一种7层网络结构，而TCP/IP定义的是一种4层网络结构。
在实际使用中，上述两种模型并不像显示的那样各层对应如此完美，毕竟这是两个组织不同时期，不同环境的产物，例如TCP/IP模型实际上并没有准确的物理层定义。为了描述清晰，大家在学习阶段，经常使用OSI 7层模型说明各层的网络功能。
[img=555,342 src=]http://www.txrjy.com/[/img]篇幅有限，此处不再深究各层的详细内容，仅举一例，虽不很准确，但非常方便大家理解。
举例：利用两种网络模型说明两台计算机B/S方式下，客户端如何访问主机。
方式一：利用OSI 7层模型来说明

逻辑层次	操作方式	结果展示
应用层Application Layer	打开IE，输入访问地址	访问到主机亚星游戏官网-yaxin222，看到应用层内容展示
表示层Presentation Layer	点击查看—编码—随便选取编码方式	IE的显示变成了乱码，看到不同表示方式的结果了吧
会话层Session Layer	按住Ctrl+Alt+Del打开资源管理器，点击进程—查看—选择列—PID 或者：点击开始—运行—键入tasklist	可以看到操作系统为IE打开的进程，以及进程ID
传输层Transport Layer	点击开始—运行—键入netstat –ano	可以看到PID对应的本机网络地址及端口号
网络层Network Layer	点击开始—运行—键入route print	看到路由表，网络层使用该路由表进行数据转发
数据链路层Data Link Layer	点击开始—运行—键入arp -a	看到链路层使用的MAC地址对应表
物理层Physical Layer	把电脑翻过来	看到网线了吗

方式二：利用TCP/IP 4层模型来说明

逻辑层次	操作方式	结果展示
应用层Application Layer	打开IE，输入访问地址，点击查看—查看原文件	访问到主机亚星游戏官网-yaxin222，所见源文件内容是交给传输层处理的实际内容。
传输层Transport Layer	点击开始—运行—键入netstat –ano	可以看到PID对应的本机网络地址及端口号
互联网络层Internet Layer	点击开始—运行—键入route print	看到路由表，网络层使用该路由表进行数据转发
网络接口层Network Access Layer	找不同接口的网卡观察其区别，点击开始—运行—键入arp -a	网卡提供的接口多种多样，有无线有线之分，有光纤铜线之分等，看链路层使用的MAC地址对应表

最后提几点学习建议：
1、网络分层概念很重要，了解网络分层不仅有学习意义，更有实际引导意义，掌握了分层概念将是你很好理解二层交换机、三层交换机、二层隧道、三层隧道等概念，甚至理解被称为2.5层技术的MPLS协议也不在话下。
2、可以试图了解两种网络模型的对应关系，但不必深究其间的对应关系，这就像中文与英文互译一样，一一对应是偶然，大致相似是必然。对此问题，甚至不同参考文献的描述也不一致，因此，在实际工作中，大家只要学会针对不同的网络应用相应的模型就可以了。
3、实际工作中，在说明传统数据通信技术时常使用TCP/IP模型，在说明传统语音通信技术及新兴技术，新兴网络架构时，常使用OSI 7层模型。