【计算机网络】第三话·浅谈OSI和TCP/IP模型
时间：2023-07-03 19:37:00
??写在前面
Hello??大家好，我是kikokingzz，名字太长，记不住。你可以叫我kiko哦～
从今天开始，我将正式开始一个新的打卡专题——【计算机网络·宇宙计划】，没错！这是今年上半年的整个系列计划！本专题的目的是通过百天刷题计划，通过主题与知识点串联的方式，刷够1000道题！全面复习和巩固计算机网络相关知识；同时还配有专门的笔记总结和文档教程哦！想要搞定，搞透计算机网络，的同学
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??写在前面
??知识点3：计算机网络参考模型
??3.1 OSI参考模型
??1.什么是OSI参考模型？
??2.OSI为什么参考模型诞生？
??1.物理层 <传输单位：比特>
??2.数据链路层 <传输单位：帧>
??3.网络层 <传输单位：数据报告>
??4.传输层 <传输单位:报文段/用户数据报告>
??5.会话层
??6.表示层
??7.应用层
??神题必练
??3.2TCP/IP参考模型
??1.什么是TCP/IP参考模型？
🍊2.TCP/IP参考模型为什么诞生？
🍊3.TCP/IP参考模型各层有什么作用？
🥝3.3 TCP/IP模型与OSI参考模型的比较
🍊1.相同之处有哪些？
🍊2.不同之处有哪些？
🥝3.4 五层参考模型
🌕写在最后
热爱所热爱的， 学习伴随终生，kikokingzz与你同在！❥(^_-)
🍺知识点3：计算机网络的参考模型
🥝3.1 OSI参考模型
🍊1.什么是OSI参考模型？
国际标准化组织（ISO）提出的网络体系结构模型，称为开放系统互联参考模型。通常称为OSI参考模型。OSI参考模型有7层，自下而上依次为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。低三层统称为通信子网，它是为了联网而附加的通信设备，完成数据的传输功能；高三层统称为资源子网，它相当于计算机系统，完成数据的处理等功能。传输层承上启下。
🍊2.OSI参考模型为什么诞生？
1974年，IBM公司首先提出了SNA标准，1975年，DEC公司也公布了DNA标准。这些标准只在一个公司范围内有效，只有同一公司生产的同构型产品，才能够进行互连通信。显然人们迫切要求制定一套标准，各厂商遵从这个标准生产网络产品，使各种不同型号的计算机能方便地互联成网。1981年国际标准化组织（ISO）正式公布开放系统互联参考模型（OSI参考模型）。
所谓开放系统是指，只要网络产品（软件、硬件）符合OSI标准，任何型号的计算机都可以互联成网。
📜024.题目难度 ⭐️⭐️
024.（ ）不是对网络模型进行分层的目标。 A.提供标准语言 B.定义功能执行的方法 C.定义标准界面 D.增加功能之间的独立性🍊详细题解：
分层属于网络体系结构的范畴，体系结构是抽象的，不涉及具体的执行方法，仅涉及各层的协议和功能，因此B不符题意，而A、C、D均是网络模型分层的目的。
✅正确答案：B
✨✨✨我是分割线✨✨✨
🍋1.物理层 <传输单位：比特>
Q1：什么是物理层？
A1：物理层主要定义数据终端设备和数据通信设备的物理与逻辑连接方法，所以物理层协议也称为物理层接口标准。
Q2：物理层的功能是什么？
A2：物理层的主要功能是在物理设备上透明地传输原始比特流，其余次要功能有：
- 定义接口特性：例如电缆的插头有多少根引脚···
- 定义传输模式：单工、半双工、双工。
- 定义传输速率
- 比特同步：发送方发送一个1，接收方就能收到一个1。
- 比特编码：用什么表示1，用什么表示0。
透明传输：指不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。
注意：一些物理媒介，如双绞线、光缆、无线信道等，不属于物理层而在物理层之下，可以将物理媒介当做第0层。
📜025.题目难度 ⭐️
025.当数据由端系统A传送至端系统B时，不参与数据封装工作的是（ ）。 A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.表示层🍊详细题解：
由上图可见：应用层、表示层、会话层都为上层提交的数据加上首部，数据链路层为上层提交的数据加上首部和尾部，然后提交给下一层。物理层不存在下一层，因此不用封装，其以0、1比特流的形式透明地传输数据链路层递交的帧。
✅正确答案：A
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🍋2.数据链路层 <传输单位：帧>
Q1：什么是数据链路层？
A1：数据链路层是OSI参考模型中的第二层，介于物理层和网络层之间。数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务。
Q2：数据链路层的功能是什么？
A2：数据链路层的主要功能是把网络层传下来的数据报组装成帧，其余次要功能有：
- 成帧：定义帧的开始和结束的0/1组合。
- 差错控制：可以检错也可以纠错；错误主要有：帧错or位错
- 流量控制：当接收端来不及接收时，控制发送方的速率。
- 访问（接入）控制：控制对信道的访问；例如在广播式网络中，同一时刻只允许一个主机占用共享信道，数据链路层可以控制网络中主机对共享信道的访问。
📜026.题目难度 ⭐️
026.下列能够最好地描述OSI参考模型的数据链路层功能的是（ ）。 A.提供用户和网络的接口 B.处理信号通过介质的传输 C.控制报文通过网络的路由选择 D.保证数据正确的顺序和完整性🍊详细题解：
A. 提到用户，说明是应用层的功能。
B. 提到物理介质，说明是物理层的功能。
C. 提到路由选择，说明是网络层的功能。
D. 才是数据链路层的功能。
✅正确答案：D
📜027.题目难度 ⭐️⭐️
027.OSI参考模型中的数据链路层不具有（ ）功能。 A.物理寻址 B.流量控制 C.差错校验 D.拥塞控制🍊详细题解：
数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输，其作用包括物理寻址、成帧、流量控制、差错校验、数据重发等。
网络层和传输层才具有拥塞控制的功能。
✅正确答案：D
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🍋3.网络层 <传输单位：数据报>
Q1：什么是网络层？
A1：网络层是OSI参考模型中的第三层，介于传输层和数据链路层之间，它将进一步管理网络中的数据通信，将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端，从而向传输层提供最基本的端到端的数据传送服务。
Q2：网络层的功能是什么？
A2：传输层的主要功能是把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务；其他功能有：
- 路由选择：选择合适的路由，选择最佳路径。
- 流量控制：当接收端来不及接收时，控制发送方的速率。
- 差错控制：是通信两点之间约定的特定检错规则；如奇偶校验码。
- 拥塞控制：若所有结点都来不及接受分组，而要丢弃大量分组，此时网络处于拥塞状态，要采取一定措施，缓解这种拥塞。
Q3：网络层的协议有哪些？
A3：IP、ICMP、ARP等。
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🍋4.传输层 <传输单位：报文段/用户数据报>
Q1：什么是传输层？
A1：传输层也称运输层，是整个网络体系结构中的关键层次之一。
Q2：传输层的功能是什么？
A2：传输层的主要功能是负责主机中两个进程的通信，即端到端的通信；其余功能有：
- 可靠传输、不可靠传输（详见上一章计算机网络提供的服务）。
- 差错控制：纠错传输过程中发生的错误。
- 流量控制：当接收端来不及接收时，控制发送方的速率。
- 复用分用
📜028.题目难度 ⭐️
028.在OSI参考模型中，实现端到端的应答、分组排序和流量控制功能的协议层是（ ）。 A.会话层 B.网络层 C.传输层 D.数据链路层🍊详细题解：
由上图可知，只有传输层及其以上的各层的通信才能称为端到端通信，因此B、D错误。
会话层管理不同主机间进程的对话，而传输层实现应答、分组排序和流量控制功能。
✅正确答案：C
📜029.题目难度 ⭐️⭐️
029.[2009 统考真题]在OSI参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是（ ）。 A.数据链路层 B.传输层 C.会话层 D.应用层🍊详细题解：
这是一道常识题，只有传输层及其以上的各层的通信才能称为端到端通信（进程间通信）。
数据链路层：负责相邻结点之间的通信，这个结点包括了交换机和路由器等数据通信设备，这些设备不能称为端系统。
网络层：负责主机到主机的逻辑通信，也不满足端到端通信的要求。
✅正确答案：B
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🍋5.会话层
Q1：什么是会话层？
A1：会话层是建立在传输层之上，利用传输层提供的服务，使应用建立和维持会话，并能使会话获得同步。
Q2：会话层的功能是什么？
A2：会话层的主要功能是向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据，其余功能有：
- 建立、管理、终止会话（例如：打开、关闭网页）
- 使用校验点可使会话在通信失效时从校验点/同步点继续恢复通信，实现数据同步（例如传输大文件时，会在传输过程中插入校验点，若传输过程中发生失效，就从接近失效最近的校验点开始恢复，可以节约时间）
📜030.题目难度 ⭐️
030.在OSI参考模型中，当两台计算机进行文件传输时，为防止中间出现网络故障而重传 整个文件的情况，可通过在文件中插入同步点来解决，这个动作发生在（ ）。 A.表示层 B.会话层 C.网络层 D.应用层🍊详细题解：
在OSI参考模型中，会话层的两个主要服务是（1）会话管理、（2）校验点+同步。
会话层使用校验点可使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信，实现数据同步。
✅正确答案：B
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🍋6.表示层
Q1：什么是表示层？
A1：表示层向上对应用层服务，向下接受来自会话层的服务。
Q2：表示层的功能是什么？
A2：表示层主要功能是用于处理两个通信系统中交换信息的表示方式（语法和语义），其余功能有：
- 数据格式变换：使编码方式不同的主机能够进行数据交换
- 数据加密解密
- 数据的压缩和恢复
📜031.题目难度 ⭐️
031.数据的格式转换及压缩属于OSI参考模型中（ ）的功能。 A.应用层 B.表示层 C.会话层 D.传输层🍊详细题解：
OSI参考模型表示层的功能有：
- 数据格式变换
- 数据解密加密
- 数据压缩恢复等
✅正确答案：B
📜032.题目难度 ⭐️
032.[2013 统考真题]在OSI参考模型中，功能需由应用层的相邻层实现的是（ ）。 A.对话管理 B.数据格式转换 C.路由选择 D.可靠数据传输🍊详细题解：
OSI参考模型中，应用层的相邻层就是表示层，表示用户看得懂的数据格式，实现与数据表示相关的功能，例如：
- 数据格式变换
- 数据解密加密
- 数据压缩恢复等
✅正确答案：B
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🍋7.应用层
Q1：什么是应用层？
A1：应用层是OSI参考模型的最高层，是用户与网络的界面。
Q2：应用层的功能是什么？
A2：应用层为特定类型的网络应用提供访问OSI参考模型环境的手段；由于用户的实际应用多种多样，这就要求应用层采用不同的应用协议来解决不同类型的应用要求，因此应用层是最复杂的一层，使用的协议也是最多，典型应用层协议有：
- 用于文件传送 —— FTP协议
- 用于电子邮件 —— SMTP协议
- 用于万维网 —— HTTP协议
📜033.题目难度 ⭐️⭐️
033.上下邻层实体之间的接口称为服务访问点，应用层的服务访问点也称（ ）。 A.用户界面 B.网卡接口 C.IP地址 D.MAC地址🍊详细题解：
服务访问点（SAP）是在一个层次系统上下层之间进行通信的接口，第N+1层可以通过第N层的SAP访问该层服务。每个层次的服务访问点名称各不相同，常见的有：
服务访问点（SAP）名称 物理层 网卡接口 数据链路层 MAC地址（网卡地址） 网络层 IP地址（网络地址） 传输层 端口号 应用层 用户界面 ✅正确答案：B
📜034.题目难度 ⭐️⭐️
034.[2017 统考真题]假设OSI参考模型的应用层欲发送400B的数据(无拆分),除物理 层和应用层外，其他各层在封装 PDU 时均引入20B的额外开销，则应用层的数据传 输效率约为（ ）。 A.80% B.83% C.87% D.91%🍊详细题解：
✅正确答案：A
✨✨✨我是分割线✨✨✨
📜神题必练
📜035.题目难度 ⭐️⭐️
035.下列说法中,正确描述了OSI参考模型中数据的封装过程的是（ ）。 A.数据链路层在分组上仅增加了源物理地址和目的物理地址 B.网络层将高层协议产生的数据封装成分组，并增加第三层的地址和控制信息 C.传输层将数据流封装成数据帧，并增加可靠性和流控制信息 D.表示层将高层协议产生的数据分割成数据段，并增加相应的源和目的端口信息🍊详细题解：
A. 数据链路层在分组上除了增加源和目的物理地址外，也增加控制信息。
B. 正确√。
C. 只有在数据链路层才将数据流封装成帧，在传输层应将数据流封装成报文。
D. 应是传输层负责将高层协议产生的数据分割成数据段，并增加相应的源和目的端口信息。
✅正确答案：B
📜036.题目难度 ⭐️⭐️⭐️
036.[2016 统考真题] 在OSI参考模型中，路由器，交换机(Switch)，集线器(Hub)实现 的最高功能层分别是（ ）。 A.2、2、1 B.2、2、2 C.3、2、1 D.3、2、2🍊详细题解：
网络层次 硬件设备 应用层 网关 表示层 网关 会话层 网关 传输层 网关 网络层 路由器 数据链路层 交换机、网桥、网卡 物理层 集线器、中继器 ✅正确答案：C
📜037.题目难度 ⭐️⭐️⭐️
037.在OSI参考模型中，（1）利用通信子网提供的服务实现两个用户进程之间端到端的通 信。在这个层次模型中，如果用户A需要通过网络向用户B传送数据，那么首先将数 据送入应用层，在该层给它附加控制信息后送入表示层;在表示层对数据进行必要的变 换并加上头部后送入会话层;在会话层加头部后送入传输层;在传输层将数据分割为 （2）后送至网络层;在网络层将数据封装成（3）后送至数据链路层;在数据链路层 将数据加上头部和尾部封装成（4）后发送到物理层:在物理层数据以（5)形式发送 到物理线路。用户B所在的系统收到数据后，层层制去控制信息，最终将原数据传送给 用户B。 （1）A.网络层 B.传输层 C.会话层 D.表示层 （2）A.数据报 B.数据流 C.报文 D.分组 （3）A.数据流 B.报文 C.路由信息 D.分组 （4）A.数据段 B.报文 C.数据帧 D.分组 （5）A.比特流 B.数据帧 C.报文 D.分组🍊详细题解：
传输层负责提供不同主机进程之间的数据传送，即建立端到端的连接。
在OSI参考模型中，在对等层之间传送的数据的单位称为协议数据单元（PDU）
网络层次 PDU名称 传输层 报文段(TCP) or 用户数据报(UDP) 网络层 分组or数据报 数据链路层 帧 物理层 比特 ✅正确答案：B、C、D、C、A
📜038.题目难度 ⭐️⭐️⭐️
038.在OSI参考模型中， 提供流量控制功能的层是第（1）层；提供建立、维护和拆除端到 端的连接的层是（2）；为数据分组提供在网络中路由的功能的是（3）；传输层提供（4） 的数据传送；为网络层实体提供数据发送和接收功能及过程的是（5）。 （1） A.1、2、3 B.2、3、4 C.3、4、5 D.4、5、6 （2） A.物理层 B.数据链路层 C.会话层 D.传输层 （3） A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.传输层 （4） A.主机进程之间 B.网络之间 C.数据链路之间 D.物理线路之间 （5） A.物理层 B.数据链路层 C.会话层 D.传输层🍊详细题解：
(2)(4)：传输层负责提供不同主机进程之间的数据传送，即建立端到端的连接。
(5)：下一层为上一层提供服务，而网络层的下一层是数据链路层，因此为网络层实体提供数据发送和接收功能及过程的是数据链路层。
✅正确答案：B、D、C、A、B
✨✨✨我是分割线✨✨✨
🥝3.2 TCP/IP参考模型
🍊1.什么是TCP/IP参考模型？
TCP/IP是一组用于实现网络互连的通信协议。Internet网络体系结构以TCP/IP为核心。基于TCP/IP的参考模型将协议分成四个层次，它们分别是：网络访问层、网际互联层（主机到主机）、传输层、和应用层。
🍊2.TCP/IP参考模型为什么诞生？
ARPANET是由美国国防部赞助的研究网络，当时它通过租用的电话线连结了数百所大学和政府部门；当无线网络和卫星出现以后，现有的协议在和它们相连的时候出现了问题，所以需要一种新的参考体系结构。这个体系结构在它的两个主要协议出现以后，被称为TCP/IP参考模型（TCP/IP reference model）。
🍊3.TCP/IP参考模型各层有什么作用？
（1）应用层：对应于OSI参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务，例如：文件传输协议FTP、虚拟终端协议Telnet、域名解析服务DNS、电子邮件协议SMTP、超文本传输协议HTTP。
（2）传输层：对应于OSI参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP)：
- TCP：它是面向连接的，数据传输单位是报文段，能提供可靠的交付。
- UDP：它是无连接的，数据传输单位是用户数据报，不保证提供可靠的服务。
（3）网际层：对应于OSI参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。网际层将分组发往任何网络，并为之独立地选择合适的路由，但它不保证每个分组有序地到达，各个分组的有序交付由高层负责。网际层定义了标准的分组格式和协议，即IP。
（4）网络接口层：网络接入层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上，TCP/IP本身并未定义该层的协议，而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。地址解析协议（ARP）工作在此层，即OSI参考模型的数据链路层。
📜039.题目难度 ⭐️⭐️
039.因特网采用的核心技术是（ ）。 A.TCP/IP B.局城网技术 C.远程通信技术 D.光纤技术🍊详细题解：
协议是网络上计算机之间进行信息交换和资源共享时所共同遵守的约定，没有协议的存在，网络的作用也就无从谈起。在因特网中应用的网络协议是采用分组交换技术的TCP/IP协议，它是因特网技术的核心。
✅正确答案：A
📜040.题目难度 ⭐️
040.在TCP/IP模型中，（ ）处理关于可靠性、流量控制和错误校正等问题。 A.网络接口层 B.网际层 C.传输层 D.应用层🍊详细题解：
TCP/IP模型的传输层提供端到端的通信，并负责差错控制和流量控制，可以提供可靠的面向连接的服务或不可靠的无连接服务。
✅正确答案：C
📜041.题目难度 ⭐️⭐️⭐️
041.[2021 统考真题]在TCP/IP参考模型中,由传输层相邻的下一层实现的主要功能是（ ）。 A.对话管理 B.路由选择 C.端到端报文段传输 D.结点到结点流量控制🍊详细题解：
B. TCP/IP模型中，与传输层相邻的下一层是网际层；网际层使用一种尽力而为的服务，它将分组发往任何网络，并为之独立选择合适的路由，但不保证各个分组有序到达。
D. TCP/IP认为可靠性是端到端的问题（传输层的功能），因此它在网际层仅有无连接、不可靠的通信模式，无法完成结点到结点的流量控制（OSI参考模型的网络层具有该功能）。
A、C均为传输层的功能。
✅正确答案：B
✨✨✨我是分割线✨✨✨
🥝3.3 TCP/IP模型与OSI参考模型的比较
🍊1.相同之处有哪些？
（1）二者都采取分层的体系结构，且分层的功能也大体相似。
（2）二者都是基于独立的协议栈的概念：
（3）二者都可以解决异构网络的互联，实现不同厂家生产的计算机之间的通信。
🍊2.不同之处有哪些？
（1）OSI参考模型精准定义了三个主要概念：服务、协议和接口；而TCP/IP模型在这三个概念上没有明确区分。
（2）OSI参考模型先于协议发明，不偏向任何特定的协议，通用性良好；而TCP/IP模型是先有协议，后有模型，模型实际上是对已有协议的描述。
（3）TCP/IP模型在设计之初就考虑到了异构网络互联问题，并将网际协议（IP）作为一个单独的重要层次。
（4）通信方式不同：
OSI参考模型 TCP/IP模型 网络层 无连接+面向连接 无连接 传输层 面向连接 无连接+面向连接
📜042.题目难度 ⭐️⭐️
042.关于计算机网络及其结构模型，下列几种说法中错误的是（ ）。 A.世界上第一个计算机网络是ARPAnet B.Internet最早起源于ARPAnet C.国际标准化组织(ISO)设计出了OSI参考模型，即实际执行的标准 D.TCP/IP参考模型分为4个层次🍊详细题解：
本题考查到了几个常识，我们需要知道：
（1）世界上第一个计算机网络是ARPAnet。
（2）Internet最早起源于ARPAnet。
（3）国际标准化组织（ISO）设计了OSI参考模型，但实际执行的标准是TCP/IP标准，这是因为TCP/IP模型在OSI参考模型诞生之前就已经流行。
（4）TCP/IP模型有4个层次（自上而下）：应用层、传输层、网际层、网络接口层。
✅正确答案：D
📜043.题目难度 ⭐️
043.（ ）是计算机网络中OSI参考模型的3个主要概念。 A.服务、接口、协议 B.结构、模型、交换 C.子网、层次、端口 D.广城网、城域网、局域网🍊详细题解：
计算机网络要做到有条不紊地交换数据，就必须遵守一些事先约定好的原则，这些原则就是协议。在协议的控制下，两个对等实体之间的通信使得本层能够为上一层提供服务。而要实现本层协议，还需要使用下一层提供的服务，而提供服务就是交换信息，要交换信息就要通过上下层间接口（SAP）进行交换。因此服务、接口、协议是OSI参考模型的3个主要概念。
✅正确答案：A
📜044.题目难度 ⭐️⭐️
044.在ISO/OSI参考模型中，可同时提供无连接服务和面向连接服务的是（ ）。 A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.传输层🍊详细题解：
本题容易错选D，在OSI参考模型中：网络层支持无连接和面向连接服务，但在传输层仅支持面向连接的通信；TCP/IP模型在网络层仅有无连接的通信，而在传输层支持无连接和面向连接的通信。
OSI参考模型 TCP/IP模型 网络层 无连接+面向连接 无连接 传输层 面向连接 无连接+面向连接 ✅正确答案：C
✨✨✨我是分割线✨✨✨
🥝3.4 五层参考模型
在学习计算机网络时，我们往往采取折中方法，结合OSI参考模型和TCP/IP的优点，采取一种五层体系结构：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
🌕写在最后
计算机网络世界是相当丰富的，内容方向繁多，但只要一步一个脚印，跟随【宇宙计划】，吃透、搞懂、拿捏住计算机网络内容是完全没有问题的！后期该系列还会有视频教程和经验分享，关于更多这方面的内容，请关注本专栏哦！
热爱所热爱的， 学习伴随终生，kikokingzz与你同在！❥(^_-)
