TCP/IP-Modell: Was sind Schichten und Protokolle? TCP/IP-Stack

TCP / IP steht für Transmission Steuerprotokoll/Internetprotokoll. Der TCP/IP-Stack wurde speziell als Modell entwickelt, um einen äußerst zuverlässigen und durchgängigen Bytestream über ein unzuverlässiges Internetnetzwerk bereitzustellen.

TCP-Eigenschaften

Hier sind die wesentlichen Merkmale des TCP-IP-Protokolls:

• Unterstützung einer flexiblen TCP/IP-Architektur
• Das Hinzufügen weiterer Systeme zu einem Netzwerk ist einfach.
• In der TCP-IP-Protokollsuite bleibt das Netzwerk intakt, bis die Quell- und Zielcomputer ordnungsgemäß funktionieren.
• TCP ist ein verbindungsorientiertes Protokoll.
• TCP bietet Zuverlässigkeit und stellt sicher, dass Daten, die außerhalb der Reihenfolge eintreffen, wieder in die richtige Reihenfolge gebracht werden.
• Mit TCP können Sie eine Flusskontrolle implementieren, sodass der Sender den Empfänger nie mit Daten überlastet.

Vier Schichten des TCP/IP-Modells

In diesem TCP/IP-Tutorial erklären wir verschiedene Schichten und ihre Funktionalitäten im TCP/IP-Modell:

Die Funktionalität des TCP-IP-Modells ist in vier Schichten unterteilt, und jede umfasst spezifische Protokolle.

TCP/IP ist ein mehrschichtiges Serverarchitektursystem, in dem jede Schicht entsprechend einer bestimmten auszuführenden Funktion definiert ist. Alle diese vier TCP/IP-Schichten arbeiten zusammen, um die Daten von einer Schicht zur anderen zu übertragen.

• Anwendungsschicht
• Transportschicht
• Internet-Schicht
• Netzwerkschnittstelle

Anwendungsschicht

Die Anwendungsschicht interagiert mit einem Anwendungsprogramm, das die höchste Ebene des OSI-Modells darstellt. Die Anwendungsschicht ist die OSI-Schicht, die dem Endbenutzer am nächsten ist. Dies bedeutet, dass die OSI-Anwendungsschicht Benutzern die Interaktion mit anderen Softwareanwendungen ermöglicht.

Die Anwendungsschicht interagiert mit Softwareanwendungen, um eine Kommunikationskomponente zu implementieren. Die Interpretation von Daten durch das Anwendungsprogramm liegt immer außerhalb des Geltungsbereichs des OSI-Modells.

Ein Beispiel für die Anwendungsschicht ist eine Anwendung wie Dateiübertragung, E-Mail, Remote-Anmeldung usw.

Die Funktion der Anwendungsschichten ist

• Die Anwendungsschicht hilft Ihnen, Kommunikationspartner zu identifizieren, die Ressourcenverfügbarkeit zu bestimmen und die Kommunikation zu synchronisieren.
• Es ermöglicht Benutzern, sich bei einem Remote-Host anzumelden
• Diese Schicht stellt verschiedene E-Mail-Dienste bereit
• Diese Anwendung bietet verteilte Datenbankquellen und Zugriff auf globale Informationen zu verschiedenen Objekten und Diensten.

Transportschicht

Die Transportschicht baut auf der Netzwerkschicht auf, um den Datentransport von einem Prozess auf einer Quellsystemmaschine zu einem Prozess auf einem Zielsystem bereitzustellen. Es wird über ein einzelnes oder mehrere Netzwerke gehostet und sorgt außerdem für die Aufrechterhaltung der Servicequalitätsfunktionen.

Es bestimmt, wie viele Daten mit welcher Geschwindigkeit wohin gesendet werden sollen. Diese Schicht baut auf den Nachrichten auf, die von der Anwendungsschicht empfangen werden. Dadurch wird sichergestellt, dass Dateneinheiten fehlerfrei und in der richtigen Reihenfolge geliefert werden.

Mit der Transportschicht können Sie die Zuverlässigkeit einer Verbindung durch Flusskontrolle, Fehlerkontrolle und Segmentierung oder Desegmentierung steuern.

Die Transportschicht quittiert außerdem die erfolgreiche Datenübertragung und sendet die nächsten Daten, wenn keine Fehler aufgetreten sind. TCP ist das bekannteste Beispiel für die Transportschicht.

Wichtige Funktionen von Transportschichten

• Es unterteilt die von der Sitzungsschicht empfangene Nachricht in Segmente und nummeriert sie, um eine Sequenz zu erstellen.
• Die Transportschicht stellt sicher, dass die Nachricht an den richtigen Prozess auf dem Zielcomputer übermittelt wird.
• Es stellt außerdem sicher, dass die gesamte Nachricht fehlerfrei ankommt, andernfalls muss sie erneut übertragen werden.

Internet-Schicht

Eine Internetschicht ist eine zweite Schicht der TCP/IP-Schichten des TCP/IP-Modells. Sie wird auch als Netzwerkschicht bezeichnet. Die Hauptaufgabe dieser Schicht besteht darin, die Pakete von jedem Netzwerk und jedem Computer zu senden und dennoch ihr Ziel zu erreichen, unabhängig von der Route, die sie nehmen.

Die Internetschicht bietet die funktionale und prozedurale Möglichkeit, Datensequenzen variabler Länge mithilfe verschiedener Netzwerke von einem Knoten zum anderen zu übertragen.

Die Nachrichtenzustellung auf der Netzwerkebene bietet kein garantiert zuverlässiges Protokoll auf der Netzwerkebene.

Zur Netzwerkschicht gehörende Layer-Management-Protokolle sind:

1. Routing-Protokolle
2. Multicast-Gruppenverwaltung
3. Adresszuweisung auf Netzwerkebene.

Die Netzwerkschnittstellenschicht

Die Netzwerkschnittstellenschicht ist diese Schicht des vierschichtigen TCP/IP-Modells. Diese Schicht wird auch Netzwerkzugriffsschicht genannt. Sie hilft Ihnen, Details zu definieren, wie Daten über das Netzwerk gesendet werden sollen.

Es beinhaltet auch, wie Bits optisch von Hardwaregeräten signalisiert werden sollten, die direkt mit einem Netzwerkmedium verbunden sind, wie z. B. Koaxial-, optische, Koaxial-, Glasfaser- oder Twisted-Pair-Kabel.

Eine Netzwerkschicht ist eine Kombination aus der Datenleitung und wird im Artikel des OSI-Referenzmodells definiert. Diese Schicht definiert, wie die Daten physisch durch das Netzwerk gesendet werden sollen. Diese Schicht ist für die Übertragung der Daten zwischen zwei Geräten im selben Netzwerk verantwortlich.

Unterschiede zwischen OSI- und TCP/IP-Modellen

Hier sind einige wichtige Unterschiede zwischen den OSI- und TCP/IP-Modell:

OSI-Modell	TCP/IP-Modell
Es wurde von der ISO (International Standard Organization) entwickelt.	Es wird von ARPANET (Advanced Research Project Agency Network) entwickelt.
Das OSI-Modell bietet eine klare Unterscheidung zwischen Schnittstellen, Diensten und Protokollen.	Bei TCP/IP gibt es keine klaren Unterscheidungsmerkmale zwischen Diensten, Schnittstellen und Protokollen.
OSI steht für Open Systems Interconnection.	TCP bezieht sich auf Transmission Kontrollprotokoll.
OSI verwendet die Netzwerkschicht, um Routing-Standards und -Protokolle zu definieren.	TCP/IP verwendet nur die Internetschicht.
OSI verfolgt einen vertikalen Ansatz.	TCP/IP verfolgt einen horizontalen Ansatz.
OSI-Modell Verwenden Sie zwei separate physische und Datenverbindungsschichten, um die Funktionalität der unteren Schichten zu definieren.	TCP/IP verwendet nur eine Schicht (Link).
OSI-Schichten bestehen aus sieben Schichten.	TCP/IP hat vier Schichten.
Im OSI-Modell ist die Transportschicht nur verbindungsorientiert.	Eine Schicht des TCP/IP-Modells ist sowohl verbindungsorientiert als auch verbindungslos.
Im OSI-Modell sind die Datenverbindungsschicht und die physikalische Schicht getrennte Schichten.	Bei TCP werden sowohl die physische als auch die Datenverbindung in einer einzigen Host-zu-Netzwerk-Schicht kombiniert.
Sitzungs- und Präsentationsschichten sind nicht Teil des TCP-Modells.	Im TCP-Modell gibt es keine Sitzungs- und Präsentationsschicht.
Es wird nach dem Aufkommen des Internets definiert.	Es wurde vor dem Aufkommen des Internets definiert.
Die Mindestgröße des OSI-Headers beträgt 5 Byte.	Die minimale Headergröße beträgt 20 Byte.

Die gängigsten TCP/IP-Protokolle

Einige der am häufigsten verwendeten TCP/IP-Protokolle sind:

TCP

Transmission Control Protocol ist eine Internetprotokoll-Suite, die die Nachricht in TCP-Segmente aufteilt und diese auf der Empfängerseite wieder zusammensetzt.

IP

Eine Internetprotokolladresse, die auch als bekannt ist IP-Adresse ist eine numerische Bezeichnung. Es wird jedem Gerät zugewiesen, das an a angeschlossen ist Computernetzwerk welches die IP zur Kommunikation nutzt. Seine Routing-Funktion ermöglicht Internetworking und stellt im Wesentlichen das Internet her. Die Kombination von IP mit TCP ermöglicht den Aufbau einer virtuellen Verbindung zwischen einem Ziel und einer Quelle.

HTTP

Das Hypertext Transfer Protocol ist eine Grundlage des World Wide Web. Es wird zum Übertragen von Webseiten und anderen Ressourcen vom HTTP-Server oder Webserver zum Webclient oder HTTP-Client verwendet. Wann immer Sie einen Webbrowser wie Google Chrome or Firefox, Sie verwenden einen Webclient. Es hilft HTTP bei der Übertragung von Webseiten, die Sie von den Remote-Servern anfordern.

SMTP

SMTP steht für Simple Mail Transfer Protocol. Dieses Protokoll unterstützt E-Mails und wird als Simple Mail Transfer Protocol bezeichnet. Mit diesem Protokoll können Sie Daten an eine andere E-Mail-Adresse senden.

SNMP

SNMP steht für Simple Network Management Protocol. Es handelt sich um ein Framework, das zur Verwaltung der Geräte im Internet mithilfe des TCP/IP-Protokolls verwendet wird.

DNS

DNS steht für Domain Name System. Eine IP-Adresse, die zur eindeutigen Identifizierung der Verbindung eines Hosts mit dem Internet verwendet wird. Benutzer bevorzugen jedoch die Verwendung von Namen anstelle von Adressen für dieses DNS.

TELNET

TELNET steht für Terminalnetzwerk. Es stellt die Verbindung zwischen dem lokalen und dem Remote-Computer her. Die Verbindung wurde so hergestellt, dass Sie Ihr lokales System auf dem Remote-System simulieren können.

fTP

FTP steht für File Transfer Protocol. Es handelt sich um ein am häufigsten verwendetes Standardprotokoll zur Übertragung von Dateien von einem Computer zum anderen.

Vorteile des TCP/IP-Modells

Hier sind die Vorteile/Vorteile der Verwendung des TCP/IP-Modells:

• Es hilft Ihnen, eine Verbindung zwischen verschiedenen Computertypen herzustellen/einzustellen.
• Es arbeitet unabhängig vom Betriebssystem.
• Es unterstützt viele Routing-Protokolle.
• Es ermöglicht die Vernetzung zwischen den Organisationen.
• Das TCP/IP-Modell verfügt über eine hoch skalierbare Client-Server-Architektur.
• Es kann unabhängig betrieben werden.
• Unterstützt eine Reihe von Routing-Protokollen.
• Damit kann eine Verbindung zwischen zwei Computern hergestellt werden.

Nachteile des TCP/IP-Modells

Hier sind einige Nachteile der Verwendung des TCP/IP-Modells:

• TCP/IP ist ein kompliziert einzurichtendes und zu verwaltendes Modell.
• Der geringe Aufwand/Overhead von TCP/IP ist höher als der von IPX (Internetwork Packet Exchange).
• In diesem Modell garantiert die Transportschicht keine Zustellung von Paketen.
• Das Ersetzen des Protokolls in TCP/IP ist nicht einfach.
• Es gibt keine klare Trennung von seinen Diensten, Schnittstellen und Protokollen.

Zusammenfassung

• Die vollständige Form des TCP/IP-Modells wird erklärt als Transmission Steuerprotokoll/Internetprotokoll.
• TCP unterstützt flexible Architektur
• Die Anwendungsschicht interagiert mit einem Anwendungsprogramm, das die höchste Ebene des OSI-Modells darstellt.
• Die Internetschicht ist eine zweite Schicht des TCP/IP-Modells. Sie wird auch als Netzwerkschicht bezeichnet.
• Die Transportschicht baut auf der Netzwerkschicht auf, um den Datentransport von einem Prozess auf einer Quellsystemmaschine zu einem Prozess auf einem Zielsystem bereitzustellen.
• Die Netzwerkschnittstellenschicht ist diese Schicht des vierschichtigen TCP/IP-Modells. Diese Schicht wird auch Netzwerkzugriffsschicht genannt.
• Das OSI-Modell wird von ISO (International Standard Organization) entwickelt, während das TCP/IP-Modell von ARPANET (Advanced Research Project Agency Network) entwickelt wird.
• Eine Internetprotokolladresse, die auch als IP-Adresse bezeichnet wird, ist eine numerische Bezeichnung.
• HTTP ist eine Grundlage des World Wide Web.
• SMTP steht für Simple Mail Transfer Protocol, das die E-Mail unterstützt, wird als einfacher Mail-Transfer bezeichnet
• SNMP steht für Simple Network Management Protocol.
• DNS steht für Domain Name System.
• TELNET steht für Terminalnetzwerk. Es stellt die Verbindung zwischen dem lokalen und dem Remote-Computer her
• FTP steht für File Transfer Protocol. Es handelt sich um ein am häufigsten verwendetes Standardprotokoll zur Übertragung von Dateien von einem Computer zum anderen.
• Der größte Vorteil des TCP/IP-Modells besteht darin, dass es Sie beim Herstellen/Einrichten einer Verbindung zwischen verschiedenen Computertypen unterstützt.
• TCP/IP ist ein kompliziert einzurichtendes und zu verwaltendes Modell.
• Welche verschiedenen Arten von TCP/IP-Schichten gibt es?
  Es gibt vier Arten von TCP/IP-Schichten.
  1. Anwendungsschicht
  2. Transportschicht
  3. Internet-Schicht
  4. Netzwerk-Schnittstelle