OSI与TCP/IP各层结构和功能，及TCP和UDP协议的区别和应用

一、OSI的七层协议与TCP/IP体系结构

如下图可见，是OSI七层协议体系与TCP/IP的体系结构，实际上，TCP/IP的体系结构是四层，如图b。但是一般在学习计算机网络的原理时往往会采取折中的方法，综合OSI与TCP/IP的优点，就会采用五层协议的体系结构，如图c：

注： 五层协议体系结构只是为了介绍网络原理设计的，实际应用的还是TCP/IP四层体系结构。

二、各层协议和功能

1、OSI模型各层功能：

应用层： 针对特定应用的协议，为应用程序提供服务并规定应用程序中通信相关的细节。包括文件传输、电子邮件、远程登录等协议。

表示层： 将来自下一层的数据转换为上层能够处理的格式。负责数据转换、格式化、文本压缩等。

会话层： 负责建立和断开通信连接（数据流动的逻辑通路），以及数据的分割等数据传输相关的管理。

传输层： 管理两个节点之间的数据传输。

网络层： 地址管理和路由选择。

数据链路层： 互联设备之间传送和识别帧。

物理层： 以二进制形式在在物理媒体上传输数据。

TCP和UDP协议的区别：

TCP的优点： 可靠，稳定 TCP的可靠体现在TCP在传递数据之前，会有三次握手来建立连接，而且在数据传递时，有确认、窗口、重传、拥塞控制机制，在数据传完后，还会断开连接用来节约系统资源。 TCP的缺点： 慢，效率低，占用系统资源高，易被攻击 TCP在传递数据之前，要先建连接，这会消耗时间，而且在数据传递时，确认机制、重传机制、拥塞控制机制等都会消耗大量的时间，而且要在每台设备上维护所有的传输连接，事实上，每个连接都会占用系统的CPU、内存等硬件资源。 而且，因为TCP有确认机制、三次握手机制，这些也导致TCP容易被人利用，实现DOS、DDOS、CC等攻击。

UDP的优点： 快，比TCP稍安全 UDP没有TCP的握手、确认、窗口、重传、拥塞控制等机制，UDP是一个无状态的传输协议，所以它在传递数据时非常快。没有TCP的这些机制，UDP较TCP被攻击者利用的漏洞就要少一些。但UDP也是无法避免攻击的，比如：UDP Flood攻击…… UDP的缺点： 不可靠，不稳定 因为UDP没有TCP那些可靠的机制，在数据传递时，如果网络质量不好，就会很容易丢包

TCP和UDP协议的应用：

什么时候应该使用TCP： 当对网络通讯质量有要求的时候，比如：整个数据要准确无误的传递给对方，这往往用于一些要求可靠的应用，比如HTTP、HTTPS、FTP等传输文件的协议，POP、SMTP等邮件传输的协议。 在日常生活中，常见使用TCP协议的应用如下： 浏览器，用的HTTP FlashFXP，用的FTP Outlook，用的POP、SMTP Putty，用的Telnet、SSH QQ文件传输 …………

什么时候应该使用UDP： 当对网络通讯质量要求不高的时候，要求网络通讯速度能尽量的快，这时就可以使用UDP。 比如，日常生活中，常见使用UDP协议的应用如下： QQ语音 QQ视频 TFTP ……