计算机网络技术（第3版） 课件 项目3、4 掌握TCPIP参考模型、使用物理层互连设备.pptx

计算机网络技术;

;;任务1TCP/IP参考模型各层的功能;任务1TCP/IP参考模型各层的功能;1.网络接口层

网络接口层，也被称为网络访问层，包括了能使用TCP/IP与物理网络进行通信的协议，它对应OSI的物理层和数据链路层。TCP/IP标准并没有定义具体的网络接口协议。

该层的主要功能包括：

①参考模型的最低层，负责通过网络发送和接收IP数据报。

②允许主机连入网络时使用多种现成的与流行的协议，如局域网的Ethernet、令牌网、分组交换网的X.25、帧中继、ATM协议等。

③当一种物理网被用作传送IP数据包的通道时，就可以认为是这一层的内容。

④充分体现出TCP/IP协议的兼容性与适应性，它也为TCP/IP的成功奠定了基础。

;;4．应用层

TCP/IP协议中的应用层对应用OSI模型中的会话层、表示层和应用层。应用层的主要功能是通过基于特定协议的应用软件为用户提供各项针对性的服务。如文件传输协议、超文本传输协议、简单邮件传输协议等，所有的应用软件通过该层利用网络。

【知识链接】

OSI参考模型与TCP/IP协议作为两个为了完成相同任务的协议体系结构，因此二者有比较紧密的关系，下面我们从以下几个方面逐一比较它们之间的联系与区别。

1．分层结构

OSI参考模型与TCP/IP协议都采用了分层结构，都是基于独立的协议栈的概念。OSI参考模型有7层，而TCP/IP协议只有4层，即TCP/IP协议没有了表示层和会话层，并且把数据链路层和物理层合并为网络接口层。不过，二者的分层之间有一定的对应关系，如图3.13示。

;2．标准的特色

OSI参考模型的标准最早是由ISO和CCITT（ITU的前身）制定的，有浓厚的通信背景，因此也打上了深厚的通信系统的特色，比如对服务质量（QoS）、差错率的保证，只考虑了面向连接的服务。并且是先定义一套功能完整的构架，再根据该构架来发展相应的协议与系统。

TCP/IP协议产生于对Internet网络的研究与实践中，是应实际需求而产生的，再由IAB、IETF等组织标准化，而并不是之前定义一个严谨的框架。而且TCP/IP最早是在UNIX系统中实现的，考虑了计算机网络的特点，比较适合计算机实现和使用。

3．连接服务

OSI的网络层基???与TCP/IP的网际层对应，二者的功能基本相似，但是寻址方式有较大的区别。

OSI的地址空间为不固定的可变长，由选定的地址命名方式决定，最长可达160byte，可以容纳非常大的网络，因而具有较大的成长空间。根据OSI的规定，网络上每个系统至多可以有256个通信地址。

TCP/IP网络的地址空间为固定的4byte（在目前常用的IPV4中是这样，在IPV6中将扩展到16byte）。网络上的每一个系统至少有一个唯一的地址与之对应。

;4．传输服务

OSI与TCP/IP的传输层都对不同的业务采取不同的传输策略。OSI定义了五个不同层次的服务：TP0，TP1，TP2，TP3，TP4。TCP/IP定义了TCP和UDP两种协议，分别具有面向连接和面向无连接的性质。其中TCP与OSI中的TP4，UDP与OSI中的TP0在构架和功能上大体相同，只是内部细节有一些差异。

5．应用范围

OSI由于体系比较复杂，而且设计先于实现，有许多设计过于理想，不太方便计算机软件实现，因而完全实现OSI参考模型的系统并不多，应用的范围有限。而TCP/IP协议最早在计算机系统中实现，在UNIX、Windows平台中都有稳定的实现，并且提供了简单方便的编程接口（API），可以在其上开发出丰富的应用程序，因此得到了广泛的应用。

与OSI/RM相比，TCP/IP从更适用的角度出发，形成了具有高效率的4层协议，IP协议可以用于广域网或局域网技术，以及高速网和低速网、无线网和有线网、光纤网等几乎所有类型的计算机通信技术，而TCP处理没有处理的通信问题，向应用程序提供可靠的通信连接，能够自动适应网络的各种变化，因而使得TCP/IP在应用中取得了巨大成功，而OSI/RM作为一种参考模型则由于过于复杂和缺乏商业推广，没有得到真正的应用。

TCP/IP协议已成为目前网际互联事实上的国际标准和工业标准。

;6．OSI参考模型与TCP/IP协议的发展趋势

从以上的比较可以看出，OSI参考模型和TCP/IP协议大致相似，也各具特色。虽然TCP/IP在目前的应用中占了统治地位，在下一代网络（NGN）中也有强大的发展潜力，甚至有人提出了“EverythingisIP”的预言。但是OSI作为一个完整、严谨的体系结构，也有它的生存空间，它的设计思想在许多系统中得以借鉴，同时随着它的逐步改进，必将得到更广泛的应用。