OSI七层模型及其对应的协议和技术

OSI（Open Systems Interconnection）七层模型是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系，它将通信系统中的数据流划分为七个层，从分布式应用程序数据的最高层表示到跨通信介质传输数据的物理实现。每一层实现各自的功能和协议，并完成与相邻层的接口通信。

OSI七层模型的七个层及其功能

物理层：负责在通信设备之间传输原始比特流。它的主要协议和技术包括Ethernet（以太网）、USB（通用串行总线）、Bluetooth（蓝牙）、ISDN（综合业务数字网络）等。
数据链路层：负责在物理层基础上提供可靠的数据传输，并进行差错检测和纠正。这一层的协议和技术包括Ethernet（以太网）、PPP（点对点协议）、ATM（异步传输模式）等。
网络层：负责在不同网络之间进行数据路由，提供寻址、路由选择、拥塞控制等功能。常见的协议包括IP（互联网协议）、ICMP（互联网控制消息协议）、IGMP（互联网组管理协议）、IPSec（互联网协议安全）等。
传输层：负责在端到端之间提供可靠的数据传输，主要功能包括连接管理、可靠传输、流量控制等。提供端到端的接口，即保证数据从源端到目标端的可靠传输。这一层的协议包括TCP（传输控制协议）、UDP（用户数据报协议）、SCTP（流控制传输协议）等。
会话层：负责在数据传输中建立、管理和终止会话。"会话"在这里可以理解为两个网络设备间的对话或交互，比如一个客户端和一个服务器之间的通信过程。常见的协议有SSH（安全外壳协议）、TLS（传输层安全）等。
表示层：负责数据格式的转换，提供数据压缩、加密、解密等功能。常见的标准和协议有ASCII、Unicode、JPEG、MPEG、MIDI等。
应用层：为应用软件提供网络服务。常见的协议有HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）、DNS（域名系统）等。

层次	功能	协议/技术	典型应用
物理层	传输数据	以太网、光纤、RS-232、蓝牙	串口通信、以太网、光纤通信、无线通信
数据链路层	差错检测和纠正	PPP、HDLC、IEEE 802.3	局域网、点对点通信、链路控制
网络层	路由、寻址、连接	IP、IPX、ATM、RIP、OSPF	网络寻址、路由选择、差错控制
传输层	可靠传输、流量控制、拥塞控制	TCP、UDP、SCTP	可靠数据传输、无连接数据传输
会话层	建立、管理、终止会话	RPC（远程过程调用）、SCP（绘画控制协议）、NFS（网络文件系统）、NetBIOS、ASP	会话管理、远程过程调用
表示层	数据格式转换、加密/解密	ASN.1、XML、JSON	数据格式化、数据压缩
应用层	应用程序服务	HTTP、FTP、SMTP、DNS	Web浏览、文件传输、电子邮件、远程登录

OSI七层模型的优点

模块化：将网络通信功能划分为不同的层，使得各层功能独立、清晰，易于理解和维护。
标准化：为不同厂商的网络设备提供统一的互联标准，提高了网络互操作性。
可扩展性：可以根据需要扩展新的层或协议，满足不同应用的需求。

OSI七层模型的缺点

理论性强：过于复杂，实际应用中很少完全实现所有七层。
实现成本高：七层模型需要更多的软硬件资源来实现，导致成本增加。

TCP/IP四层模型

TCP/IP四层模型是互联网中使用的网络协议模型，它将网络通信分为四层：应用层、传输层、网络层和链路层。TCP/IP四层模型与OSI七层模型有许多相似之处，但也有所不同。

TCP/IP四层模型与OSI七层模型的对应关系

应用层：对应OSI七层模型的应用层、表示层和会话层
传输层：对应OSI七层模型的传输层
网络层：对应OSI七层模型的网络层
链路层：对应OSI七层模型的物理层和数据链路层

TCP/IP四层模型与OSI七层模型的关系

TCP/IP四层模型是OSI七层模型的简化版本。
TCP/IP四层模型中的每一层都对应于OSI七层模型中的一层或多层。
TCP/IP四层模型更加注重实际应用，而OSI七层模型则更加注重理论完整性。

TCP/IP四层模型的优点

简洁实用：四层模型更加简洁易懂，易于实现和维护。
灵活高效：四层模型更加灵活，能够更好地适应不同网络环境。

TCP/IP四层模型的缺点

缺乏标准化：TCP/IP四层模型缺乏统一的标准，不同厂商的实现可能存在差异。
可扩展性差：四层模型的扩展性较差，难以满足未来新应用的需求。

参考资料

https://zhuanlan.zhihu.com/p/32059190

https://www.freecodecamp.org/chinese/news/osi-model-networking-layers/