计算机网络——TCP/IP参考模型

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OSI七层模型在提出时的出发点时基于标准化的考虑，而没有考虑到具体市场需求，该模型结构复杂、部分功能冗余、完全实现OSI七层模型的系统不多。然而TCP/IP参考模型直接面向市场，实现容易，经提出之时便受到了广泛的应用。基于TCP/IP的参考模型把协议分成了4个部分：

• 网络访问层
• 网际互连层
• 传输层
• 应用层

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应用层

TCPIP模型把OSI参考模型的会话层、表示层和应用层的功能全部合并到一个应用层实现，通过不同的应用层协议给不同的应用提供服务。例如：FTP、Telnet、DNS、SMTP等等。

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传输层

该层次对应OSI参考模型的传输层，给上层实体提供源端到端的主机通信功能。

传输层定义了两个主要的协议：

• 传输控制协议TCP
• 用户数据报协议UDP

其中面向连接的TCP协议保证了数据传输的可靠性；面向无连接的UDP能够实现数据包简单、快速传输。

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网际互连层

该层对应OSI参考模型的网络层，主要负责相同或者不同的网络中计算机之间的通信，在网际互连层，IP协议提供了是一个不可靠、无连接的数据报传输服务；该协议实现了两个基本的功能：

• 寻址
• 分段

依据数据报头部的目的地址把数据发送到目的地，在整个过程中IP负责选择传送路线，除了IP协议之外，另外的两个主要协议分别是互联网组关联协议IGMP和互联网控制报文协议ICMP 。

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网络接入层

该层对应的OSI参考模型是物理层和数据链路层，负责监视数据在主机和网络之间收发交换。实际上，TCPIP并没有真正的描述该层的实现，并且由于参加互联的各个网络使用自己的物理层和数据链路层，然后与TCPIP的网络接入层进行链接，具体的实现方法在不同的网络类型中存在很大差异。

OSI模型和TCPIP模型的差异比较

相同点

• OSI参考模型和TCPIP模型都采用了层次的结构。
• 都可以提供面向连接和无连接的两种通信服务机制。

不同点

• OSI采用了七层模型，但是TCPIP是4层结构。
• TCPIP没有对网络接口层具体划分，只是给出了一些概念性的描述；OSI模型在这方面提供了详细的区别划分。
• OSI先有的模型，再有的协议规范，非常适合描述各种网络；TCPIP则是先设定协议，在建立具体模型，不适用非TCP网络。
• TCPIP一开始就是面向的连接和无连接的服务；然而OSI一开始只是强调面向连接服务，一直到很晚才开始制定无连接的服务标准。
• OSI模型虽然被看好，但是把网络划分成了7层，实现很困难；TCP模型虽然存在很多不足之处，但是整体实现难度仍然成功。

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问题：为什么TCPIP去除了表示层和会话层？

由于会话层、表示层、应用层都是在具体的应用程序内部实现，最终产出的是一个应用的数据包；而具体的App应用程序之间几乎无法做到对代码的抽象共享的。

上述问题导致了OSI设想的应用程序维度分层无法实现，例如：我们不会把数据加密算法和压缩当作是一种协议；而会话的概念则更加难以描述，以至于后来的TCPIP协议框架设计，把表示层和会话层还有应用层合并，让整个过程更加清晰明了。

问题：HTTP长连接短链接使用场景分别是什么？

• 长连接：多用于操作频繁、点对点的通讯，并且客户端连接数目较少的情况，例如：即时通讯、游戏等等。
• 短连接：用户数量多的web网站的HTTP服务一般采用短连接、例如：JD、淘宝、这样的网站每天上千并发量甚至千万级，一般都采用短连接。