【网络】OSI模型 与 TCP/IP模型 对比

一、OSI模型

OSI模型包含7个层次，从下到上分别是：

1. 物理层（Physical Layer）

   - 功能：处理与电子设备物理接口相关的细节（如电压、引脚布局、同步，等等）。
   - 协议：以太网物理标准（如Ethernet 10BASE-T, 100BASE-TX等）、光纤（如SONET/SDH）。

2. 数据链路层（Data Link Layer）

   - 功能：建立、维护和终结节点间的链路；错误检测与修正。
   - 协议：以太网（Ethernet）、PPP（点到点协议）、STP（生成树协议）、ARP（地址解析协议）。

3. 网络层（Network Layer）

   - 功能：负责数据封包的路由选择。
   - 协议：IP（Internet Protocol）、ICMP（Internet Control Message Protocol）、IGMP（Internet Group Management Protocol）。

4. 传输层（Transport Layer）

   - 功能：提供可靠或不可靠的传输，并进行流量控制。
   - 协议：TCP（Transmission Control Protocol）、UDP（User Datagram Protocol）。

5. 会话层（Session Layer）

   - 功能：建立、管理和终止会话。
   - 协议/服务：NetBIOS、SMB（Server Message Block）、RPC（Remote Procedure Call）。

6. 表示层（Presentation Layer）

   - 功能：确保信息已经正确的被接收节点理解，可以参与数据格式转换。
   - 协议/格式：JPEG、ASCII、EBCDIC、TIFF、GIF、PICT、XML、MIME、MPEG。

7. 应用层（Application Layer）

   - 功能：允许访问OSI环境的手段，使用户能够接入网络。
   - 协议/服务：HTTP（Hypertext Transfer Protocol）、FTP（File Transfer Protocol）、SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）、DNS（Domain Name System）。

二、TCP/IP模型

TCP/IP模型通常被描述为四个层次结构，有时候也被称作五层结构（加上物理层和数据链路层作为单独的层）。下面按照四层结构介绍：

1. 链路层（Link Layer）

   - 对应OSI模型的物理层和数据链路层。
   - 功能：主管通过物理网络媒介发送和接收数据。
   - 协议：Ethernet、PPP、ARP、ATM。

2. 网络层（Internet Layer）

   - 对应OSI模型的网络层。
   - 功能：选择和管理数据包通过网络的路径（路由）。
   - 协议：IP、ICMP、IGMP、IPsec。

3. 传输层（Transport Layer）

   - 对应OSI模型的传输层。
   - 功能：提供端对端或主机到主机的通信。
   - 协议：TCP、UDP。

4. 应用层（Application Layer）

   - 对应OSI模型的会话层、表示层和应用层。
   - 功能：允许访问网络服务，支持各种应用。
   - 协议/服务：HTTP、FTP、SMTP、DNS、Telnet、SSH。

OSI模型更加严谨和细化，TCP/IP模型更加流行。

三、代码示例

# OSI模型示例代码  
  
# 导入所需的库  
import socket  
  
# 创建套接字（传输层）  
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  
  
# 绑定地址和端口（网络层）  
sock.bind(('localhost', 8000))  
  
# 监听连接（传输层）  
sock.listen(1)  
  
while True:  
    # 接受连接（传输层）  
    connection, address = sock.accept()  
      
    # 接收数据（应用层）  
    data = connection.recv(1024)  
      
    # 处理数据（应用层）  
    # 这里可以解析HTTP请求、处理FTP文件传输等  
      
    # 发送响应（应用层）  
    response = b"Hello from server!"  
    connection.sendall(response)  
      
    # 关闭连接（传输层）  
    connection.close()

上述示例代码展示了传输层和应用层的一些操作。在实际应用中，还需要处理更低层次（如网络层、数据链路层、物理层）的细节，这通常由操作系统和网络库透明地处理。