面经-计算机网络——OSI七层模型与TCP/IP四层模型的对比详解

发布于：2025-05-15 ⋅ 阅读:(9) ⋅ 点赞:(0)

OSI七层模型与TCP/IP四层模型的对比详解

一、图示解析：分层封装结构

你提供的图清晰展示了网络通信中从应用层到物理层的封装过程，每一层都会对上层的数据加上自己的头部信息（Header）：

应用层：      应用数据
传输层：   TCP头 + 应用数据
网络层：   IP头 + TCP头 + 应用数据
链路层： 帧头 + IP头 + TCP头 + 应用数据 + 帧尾

这一过程也叫做封装（Encapsulation），反过来在接收端进行解封装（Decapsulation）。

二、OSI与TCP/IP模型结构

1. OSI七层模型

层级 名称 功能简述 示例协议
7 应用层 提供用户接口和网络服务 HTTP、FTP、DNS
6 表示层 数据编码、加密、解密、压缩 JPEG、ASCII
5 会话层 建立、管理、终止会话 RPC、NFS
4 传输层 提供端到端可靠或不可靠的传输 TCP、UDP
3 网络层 路由、逻辑寻址 IP、ARP、ICMP
2 数据链路层 在物理层提供可靠传输，组帧、差错检测 PPP、MAC、VLAN
1 物理层 比特传输、电压、接头类型等物理特性 RJ45、光纤、CLOCK

2. TCP/IP四层模型

层级 名称 功能简述 示例协议
4 应用层 综合会话层、表示层、应用层，提供各种网络服务 HTTP、FTP、DNS、SMTP
3 传输层 提供端到端连接 TCP、UDP
2 网络层 选择路由、逻辑寻址 IP、ICMP、ARP
1 网络接口层 物理设备驱动、帧传输 以太网、帧中继、PPP协议

3. 对应关系图表

OSI模型 TCP/IP模型
应用层 + 表示层 + 会话层 应用层
传输层 传输层
网络层 网络层
数据链路层 + 物理层 网络接口层

三、典型网络模型总结

  • OSI七层模型：理论清晰，教学中常用。
  • TCP/IP四层模型：实现主流，更贴近实际互联网通信协议栈。

四、每层代表协议汇总

OSI七层模型协议示例：

  1. 物理层：CLOCK、RJ45、IEEE 802.3
  2. 数据链路层：MAC、VLAN、PPP
  3. 网络层：IP、ARP、ICMP
  4. 传输层：TCP、UDP
  5. 会话层：RPC、NFS
  6. 表示层：JPEG、ASCII
  7. 应用层：FTP、HTTP、DNS

TCP/IP四层模型协议示例：

  1. 应用层：HTTP、FTP、SMTP、DNS
  2. 传输层：TCP、UDP
  3. 网络层：IP、ICMP、ARP
  4. 网络接口层：以太网协议、PPP、帧中继

五、从百度搜索看网络各层的作用

使用百度搜索，涉及的网络层级如下：

网络层级 涉及协议 功能
应用层 HTTP、HTTPS、DNS 提供服务（如网页浏览、域名解析）
传输层 TCP、UDP 提供可靠或快速传输
网络层 IP、ARP、ICMP 路由与地址解析
数据链路层 MAC、以太网协议 物理地址传输，组帧
物理层 RJ45、光纤等 比特级传输，电信号

示例流程：输入baidu.com并访问网页

  1. DNS域名解析（应用层） → 浏览器要将URL解析为IP地址，DNS服务器使用UDP解析域名，DNS服 务器是基于UDP的，因此会用到UDP协议
  2. HTTP发起连接（应用层） → 使用TCP建立连接并发送请求，http协议报文格式上面已经提到。http生成一个get请求报文，将该报文传给TCP层处理，所以还会用到TCP协议。如果采用https还会使用https协议先对http数据进行加密。
  3. IP寻址（网络层） → 查找目标服务器的IP地址
  4. ARP解析MAC地址（网络层 & 数据链路层） → 获取本地网关MAC地址
  5. 以太网封装（数据链路层） → 封装帧数据，发送到物理层
  6. 比特传输（物理层） → 比特流通过电缆/光纤传输

六，TCP/IP数据链路层的交互过程是怎么样的？

网络层等在数据链路层用MAC地址作为通信目标，数据包到达网络层等往数据链路层发送的时候，首先回去ARP缓存表去查找ip对应的MAC地址，如果查到了，就将此ip对应的MAC地址封装到链路层数据包的包头。如果缓存中没有找到，则会发起一个广播，who is ip xxx tell ip xxxx，所有收到广播的机器看到这个ip是不是自己的，如果是自己的，则以单播的形式将自己的mac地址回复给请求机器。

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