TCP/IP модел: Слоеве, протоколи и стек

Какво представлява TCP/IP моделът?

TCP/IP моделът ви помага да определите как даден компютър трябва да бъде свързан към интернет и как трябва да се прехвърлят данни. transmitмежду тях. Това ви помага да създадете виртуална мрежа, когато множество компютърни мрежи са свързани помежду си. Целта на TCP/IP модела е да позволи комуникация на големи разстояния.

TCP/IP означава Transmission Протокол за управление / Интернет протокол. TCP/IP стекът е специално проектиран като модел, който предлага високонадежден и цялостен байтов поток през ненадеждна интернет мрежа.

TCP характеристики

Ето основните характеристики на TCP/IP протокола:

• Поддръжка на гъвкава TCP/IP архитектура.
• Добавянето на повече системи към мрежа е лесно.
• В пакета от протоколи TCP/IP мрежата остава непокътната, докато машините източник и получател не функционират правилно.
• TCP е протокол, ориентиран към свързване.
• TCP предлага надеждност и гарантира, че данните, които пристигат непоследователно, се подреждат отново в правилната последователност.
• TCP ви позволява да внедрите контрол на потока, така че подателят никога да не претовари получателя с данни.

Четири слоя TCP/IP модел

В този раздел обясняваме различните слоеве и техните функционалности в TCP/IP модела.

Диаграмата по-долу показва четирите TCP/IP слоя, подредени като концептуален модел, от приложния слой отгоре надолу до слоя на мрежовия интерфейс:

Функционалността на TCP/IP модела е разделена на четири слоя, като всеки от тях включва специфични протоколи.

TCP/IP е система с многопластова архитектура, в която всеки слой е дефиниран според специфична функция, която трябва да изпълнява. И четирите TCP/IP слоя работят съвместно, за да... transmit данните от един слой към друг.

Следната диаграма съпоставя всеки от четирите слоя с протоколите, които работят в него:

• Примерен слой
• Транспортен слой
• Интернет слой
• Мрежов интерфейс

Примерен слой

Приложният слой взаимодейства с приложна програма, което е най-високото ниво на модела. Този слой е най-близо до крайния потребител, което означава, че позволява на потребителите да взаимодействат с други софтуерни приложения.

Приложният слой взаимодейства със софтуерни приложения, за да имплементира комуникиращ компонент. Интерпретацията на данните от приложната програма винаги е извън обхвата на модела.

Примери за приложния слой са приложения като прехвърляне на файлове, имейл и отдалечено влизане.

Функциите на приложния слой са:

• Приложният слой ви помага да идентифицирате комуникационни партньори, да определите наличността на ресурси и да синхронизирате комуникацията.
• Това позволява на потребителите да се свържат с отдалечен хост.
• Този слой предоставя различни имейл услуги.
• Той предлага разпределени източници на бази данни и достъп до глобална информация за различни обекти и услуги.

Транспортен слой

Транспортният слой се основава на интернет слоя, за да осигури пренос на данни от процес на машина източник до процес на машина получател. Той се хоства с помощта на една или множество мрежи и поддържа функциите за качество на обслужване.

Той определя колко данни трябва да се изпращат, къде и с каква скорост. Този слой се основава на съобщенията, получени от приложния слой. Той помага да се гарантира, че единиците данни се доставят без грешки и в последователност.

Транспортният слой ви помага да контролирате надеждността на връзката чрез контрол на потока, контрол на грешките и сегментиране или десегментиране.

Транспортният слой също така предлага потвърждение за успешно предаване на данни и изпраща следващия сегмент от данни, ако не са възникнали грешки. TCP е най-известният пример за транспортен слой.

Важни функции на транспортния слой:

• Той разделя съобщението, получено от приложния слой, на сегменти и ги номерира, за да образува последователност.
• Транспортният слой гарантира, че съобщението е доставено до правилния процес на целевата машина.
• Това също така гарантира, че цялото съобщение пристига без грешки; в противен случай то трябва да бъде преизпратеноtransmitТед.

Интернет слой

Интернет слоят е вторият слой на TCP/IP модела. Той е известен още като мрежов слой. Основната работа на този слой е да изпраща пакети от всяка мрежа и от всеки компютър, докато достигнат местоназначението си, независимо от маршрута, който са избрали.

Интернет слоят предлага функционалния и процедурен метод за прехвърляне на поредици от данни с променлива дължина от един възел към друг с помощта на различни мрежи.

Доставката на съобщения на интернет ниво не е гарантирана като надеждна.

Протоколите за управление на слоеве, които принадлежат към този слой, са:

• Протоколи за маршрутизиране
• Управление на мултикаст група
• Присвояване на адрес на мрежов слой

Мрежовият интерфейсен слой

Мрежовият интерфейсен слой е най-долният слой на четирислойния TCP/IP модел. Този слой се нарича още слой за мрежов достъп. Той определя подробностите за това как данните трябва да се изпращат чрез мрежата.

Включва също как битовете трябва да бъдат оптично сигнализирани от хардуерни устройства, които директно взаимодействат с мрежова среда, като коаксиални, оптични или усукани двойки кабели.

Този слой е комбинация от слоя за данни и физическия слой, дефинирани в референтния модел OSI. Той определя как данните трябва да се изпращат физически през мрежата и е отговорен за предаването на данни между две устройства в една и съща мрежа.

Разлики между моделите OSI и TCP/IP

Илюстрацията по-долу сравнява седемслойния OSI модел с четирислойния TCP/IP модел един до друг:

Ето някои важни разлики между OSI и TCP/IP модел:

OSI Модел	TCP/IP модел
Разработен е от ISO (Международна организация по стандартизация).	Разработен е от ARPANET (Мрежа от агенции за напреднали изследователски проекти).
- Модел OSI осигурява ясно разграничение между интерфейси, услуги и протоколи.	TCP/IP няма ясни разграничения между услуги, интерфейси и протоколи.
OSI се отнася за взаимосвързаност на отворени системи.	TCP се отнася за Transmission Контролен протокол.
OSI използва мрежовия слой, за да дефинира стандарти и протоколи за маршрутизиране.	TCP/IP използва само интернет слоя.
OSI следва вертикален подход.	TCP/IP следва хоризонтален подход.
OSI използва два отделни слоя, физически и канал за данни, за да определи функционалността на долните слоеве.	TCP/IP използва само един слой (връзка).
OSI има седем слоя.	TCP/IP има четири слоя.
В OSI модела транспортният слой е ориентиран само към свързване.	Слоят на TCP/IP модела е едновременно ориентиран към връзка и без връзка.
В OSI модела, слоят за връзка с данни и физическият слой са отделни.	В TCP/IP, физическият слой и слоят за връзка към данни са комбинирани в един слой от хост към мрежа.
Сесийните и презентационните слоеве са част от OSI модела.	В TCP/IP модела няма сесиен и презентационен слой.
Дефинира се след появата на интернет.	Дефинира се преди появата на интернет.
Минималният размер на OSI хедъра е 5 байта.	Минималният размер на заглавката е 20 байта.

Най-често срещаните TCP/IP протоколи

Някои широко използвани, най-често срещани TCP/IP протоколи са:

TCP

Transmission Control Protocol е интернет протокол, който разделя съобщение на TCP сегменти и ги сглобява отново от приемащата страна.

IP

Адрес по интернет протокол, известен още като IP адрес, е числов етикет. Той се присвоява на всяко устройство, свързано към компютърна мрежа, която използва IP адреса за комуникация. Неговата функция за маршрутизиране позволява работа в мрежа и по същество установява интернет. Комбинирането на IP с TCP позволява да се развие виртуална връзка между източник и дестинация.

HTTP

Протоколът за прехвърляне на хипертекст (Hypertext Transfer Protocol) е основата на световната мрежа (World Wide Web). Той се използва за прехвърляне на уеб страници и други ресурси от HTTP сървъра или уеб сървъра към уеб клиента или HTTP клиента. Всеки път, когато използвате уеб браузър, като например Google Chrome or Firefox, използвате уеб клиент. HTTP помага за прехвърлянето на уеб страниците, които заявявате от отдалечените сървъри.

SMTP

SMTP означава Simple Mail Протокол за трансфер. Този протокол поддържа електронна поща и ви помага да изпращате данни до друг имейл адрес.

SNMP

SNMP е съкращение от Simple Network Management Protocol (Протокол за прост мрежов мениджмънт). Това е рамка, използвана за управление на устройства в интернет чрез TCP/IP протокол.

DNS

DNS е съкращение от Domain Name System (Система за имена на домейни). IP адресът се използва за уникално идентифициране на връзката на хост с интернет; потребителите обаче предпочитат да използват имена вместо адреси, а DNS предоставя тази карта.ping.

TELNET

TELNET е съкращение от Терминална мрежа. Той установява връзка между локалния и отдалечения компютър по такъв начин, че да можете да симулирате локалната си система на отдалечената система.

FTP

FTP е съкращение от File Transfer Protocol (Протокол за трансфер на файлове). Това е най-често използваният стандартен протокол за transmitпрехвърляне на файлове от една машина на друга.

Предимства на TCP/IP модела

Ето са плюсовете и ползите от използването на TCP/IP модела:

• Това ви помага да настроите връзка между различни видове компютри.
• Работи независимо от операционната система.
• Той поддържа редица протоколи за маршрутизация.
• Това позволява интернет връзка между организациите.
• Той има високо мащабируема клиент-сървър архитектура.

Недостатъци на TCP/IP модела

Ето няколко недостатъка на използването на TCP/IP модела:

• TCP/IP е сложен модел за настройка и управление.
• Разходите на TCP/IP са по-високи от тези на IPX (Internetwork Packet Exchange).
• В този модел транспортният слой не гарантира доставката на пакети.
• Замяната на протокол в TCP/IP не е лесна.
• Няма ясно разграничение между услугите, интерфейсите и протоколите.

Въпроси и Отговори