OSI参考模型:
OSI模型基于国际标准化组织(ISO)的建议,作为各种层上使用协议国际标准化的第一步而发展起来的(Day和Zimmermann,1983),被成为ISO OSI开发系统互连参考模型(open system interconnection reference model)。OSI从下到上共包括物理层(physical layer)、数据链路层(data linker layer)、网络层(network layer)、传输层(transport layer)、会话层(session layer)、表示层(presentation layer)、应用层(application layer)七部分并且规定各层的协议和接口标准,如表1左侧所示。OSI参考模型对通信所需要的功能进行了很好的总结。
TCP/IP参考模型:
TCP/IP参考模型是最早的计算机网络ARPANET及其以后的Internet使用的参考模型,是一个事实上模型。这个体系的主要两个协议是:TCP/IP协议。OSI模型的具体分层以及各层主要协议如表1右侧所示。其中IP协议提供分组交换服务;TCP协议提供面向连接服务;UDP协议提供面向无连接服务。与OSI模型相比,TCP/IP模型没有会话层和表示层。
7、应用层(application layer) <应用层>HTTP,SMTP,TELNET,FTP,SNMP,MIME,HTML,MIB
6、表示层(presentation layer)
5、会话层(session layer)
4、传输层(transport layer) <传输层>TCP,UDP
3、网络层(network layer) AR[,IP,ICMP
2、数据链路层(data link layer) ETHERNET,FDDI,ATM,TOKEN Ring……(双绞线、光纤、同轴电缆……)
1、物理层(physical layer)
OSI参考模型与TCP/IP参考模型的缺陷
不管是OSI模型和协议或者是TCP/IP模型和协议,都不是完美的。由于技术上、商业上或者是策略上的限制,它们或多或少都存在这样那样的缺陷。
OSI模型的缺陷:
1、 OSI模型及其相关的服务定义和协议都及其复杂。在七层结构中,其中会话层和表示层基本上没有使用价值;而数据链路层和网络层功能烦杂,从而分成几个不通功能的子层。显得结构臃肿。因此最初的实现又大又笨拙并且很慢。
2、 某些功能重复出现。例如寻址、流量控制和出错控制在各层重复出现。导致效率降低,系统功能下降。
3、 某些特性无法找到与之对应的特定层。比如虚拟终端处理原先在表示层,现在放到应用层;数据安全、加密问题和网络管理无法决定放在哪一层,从而被放置一边。
4、 模型的制定主持者是通信方面的,由于通信与计算机和软件的工作方式不同,导致某些决定无法在互联网上使用。
TCP/IP模型的缺陷:
1、 没有明显的区分服务、接口和协议的概念
2、 TCP/IP模型完全不是通用的,只适合描述TCP/IP模型的协议栈。
3、 主机网络层在分层协议中根本不是通常意义上的层。它是一个接口,处于网络层和数据链路层的中间。
4、 TCP/IP模型不区分物理层和数据链路层。
两种模型的比较及其命运
OSI参考模型与TCP/IP参考模型有很多相似之处。他们都基于独立的协议栈的概念,强调网络技术独立性(Network Technology Independence)和端对端确认(End-to-End Acknowledgement)。且层的功能大体相同,两个模型能够在相应的层找到相应的对应功能。当然,它们之间还存在很多不同。
两种模型的比较:
1、 分层模型存在差别。TCP/IP模型没有会话层和表示层,并且数据链路层和物理层合而为一。造成这样的区别的原因在于:前者是以:“通信协议的必要功能是什么?”这个问题未中心,再进行模型化;而后者是以:“为了将协议实际安装到计算机中如何进行编程最好?”这个问题为中心,再进行模型化的。所以,TCP/IP的实用性强。
2、 OSI模型有3个主要明确概念:服务、接口、协议。而TCP/IP参考模型最初没有明确区分这三者。这是OSI模型最大的贡献。
3、 TCP/IP模型一开就考虑通用连接(Universal Interconnection),而OSI模型考虑的是由国家运行并使用OSI协议的连接。
4、 通信方式上面,在网络层OSI模型支持无连接和面向连接的方式,而TCP/IP模型只支持无连接通信模式;在传输层OSI模式仅有面向有连接的通信,而TCP/IP模型支持两种通信方式,给用户选择机会。这种选择对简单的请求-应答协议是非常重要的。
两种模型的命运:
技术上的缺陷是致命的。由于OSI模型忽略了互联的问题、数据安全、加密问题和网络管理等问题,等到不断修补的时候它已经失去了市场。另外,OSI协议推出时,TCP/IP协议已经被广泛的应用于大学科研、很多开发商已经在谨慎地交付TCP/IP产品,再加上策略上的失误导致了OSI从来没有真正意义上的实现过。
虽然TCP/IP模型同样有很多的缺陷。但是,由于它一开始就着眼于通用连接,使得TCP/IP模型以及其协议,可在任何互连的网络集合中进行通信。这十分引人注目。另外,它所表现出来的惊人的生命力,就显得更加有趣。它形成的基本技术连接了一个61个国家的家庭、学校。公司和政府实验室的全球互联网。在短短的几年时间内,形成了一个事实上存在的模型——TCP/IP模型。
结 论
OSI参考模型与TCP/IP参考模型都不完美,由于在ISO制定OSI参考模型过程中总是着眼于通信模型所必需的功能,理想化得等待政府行为来统一各种网络协议,在制定过程中忽略了互联网协议的重要性。当考虑到这一点时,却由于功能复杂难以实现等原因,失去了市场。而TCP/IP模型在现存的协议基础上,考虑到“将协议实际安装到计算机中如何进行编程最好”实际应用的问题,使得在实现上比较容易,得到了广大用户得支持,也得到了大厂商的支持,所以TCP/IP参考模型得到了发展。
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