TCP/IP model: Slojevi, protokoli i stog

⚡ Pametni sažetak

TCP/IP model je četveroslojni okvir koji definira kako računala razmjenjuju podatke preko mreža, mapirajuping slojeva aplikacijskog, transportnog, internetskog i mrežnog sučelja do protokola kao što su TCP, IP, HTTP i DNS koji pouzdano prenose informacije od početka do kraja.

🌐 Svrha: TCP/IP model određuje kako se računala povezuju s internetom i kako se podaci pouzdano prenose između njih.
🧱 Četiri sloja: Stog dijeli posao na slojeve aplikacije, transporta, interneta i mrežnog sučelja, svaki s definiranim protokolima.
🔄 Prijevoz i ruta: TCP je orijentiran na povezivanje i pouzdan, dok internetski sloj usmjerava pakete kroz mreže koristeći IP.
📊 OSI usporedba: TCP/IP koristi četiri sloja za razliku od OSI modela sedam, i stariji je od OSI standarda.
🛠️ protokoli: Uobičajeni članovi uključuju TCP, IP, HTTP, SMTP, DNS, TELNET i FTP.
🤖 AI pomoć: Alati umjetne inteligencije analiziraju snimljene pakete kako bi otkrili anomalije i ubrzali rješavanje problema s mrežom.

Pročitaj više

Što je TCP/IP model?

TCP/IP model pomaže vam odrediti kako određeno računalo treba biti povezano s internetom i kako bi se podaci trebali prenositi. transmitizmeđu njih. Pomaže vam u stvaranju virtualne mreže kada više računalne mreže su međusobno povezani. Svrha TCP/IP modela je omogućiti komunikaciju na velikim udaljenostima.

TCP/IP je skraćenica za Transmission Kontrolni protokol / Internet protokol. TCP/IP stog je posebno dizajniran kao model za ponudu visoko pouzdanog i end-to-end toka bajtova preko nepouzdane internetske mreže.

TCP karakteristike

Evo osnovnih karakteristika TCP/IP protokola:

Podrška za fleksibilnu TCP/IP arhitekturu.
Dodavanje više sustava u mrežu je jednostavno.
U TCP/IP protokolnom paketu, mreža ostaje netaknuta sve dok izvorni i odredišni strojevi ne funkcioniraju ispravno.
TCP je protokol usmjeren na povezivanje.
TCP nudi pouzdanost i osigurava da se podaci koji stignu izvan redoslijeda vrate u pravilan redoslijed.
TCP vam omogućuje implementaciju kontrole protoka, tako da pošiljatelj nikada ne preopterećuje primatelja podacima.

Četiri razine TCP/IP modela

U ovom odjeljku objašnjavamo različite slojeve i njihove funkcionalnosti u TCP/IP modelu.

Donji dijagram prikazuje četiri TCP/IP sloja složena kao konceptualni model, od aplikacijskog sloja na vrhu do sloja mrežnog sučelja:

Funkcionalnost TCP/IP modela podijeljena je u četiri sloja, a svaki uključuje specifične protokole.

TCP/IP je sustav slojevite arhitekture u kojem je svaki sloj definiran prema određenoj funkciji koju treba obavljati. Sva četiri TCP/IP sloja rade zajedno kako bi... transmit podatke iz jednog sloja u drugi.

Sljedeći dijagram prikazuje svaki od četiri sloja na protokole koji rade unutar njega:

Sloj aplikacije
Transportni sloj
Internetski sloj
Mrežno sučelje

Sloj aplikacije

Aplikacijski sloj komunicira s aplikacijskim programom, što je najviša razina modela. Ovaj sloj je najbliži krajnjem korisniku, što znači da korisnicima omogućuje interakciju s drugim softverskim aplikacijama.

Aplikacijski sloj komunicira sa softverskim aplikacijama kako bi implementirao komunikacijsku komponentu. Interpretacija podataka od strane aplikacijskog programa uvijek je izvan opsega modela.

Primjeri aplikacijskog sloja su aplikacije poput prijenosa datoteka, e-pošte i udaljene prijave.

Funkcije aplikacijskog sloja su:

Aplikacijski sloj pomaže vam identificirati komunikacijske partnere, odrediti dostupnost resursa i sinkronizirati komunikaciju.
Omogućuje korisnicima prijavu na udaljeni host.
Ovaj sloj pruža razne usluge e-pošte.
Nudi distribuirane izvore baza podataka i pristup globalnim informacijama o raznim objektima i uslugama.

Transportni sloj

Transportni sloj se nadograđuje na internetski sloj kako bi osigurao prijenos podataka od procesa na izvornom računalu do procesa na odredišnom računalu. Postavljen je na jednu ili više mreža i održava funkcije kvalitete usluge.

Određuje koliko podataka treba poslati, gdje i kojom brzinom. Ovaj sloj se temelji na porukama primljenim od aplikacijskog sloja. Pomaže u osiguravanju da se podatkovne jedinice isporučuju bez grešaka i u redoslijedu.

Transportni sloj pomaže u kontroli pouzdanosti veze putem kontrole protoka, kontrole pogrešaka i segmentacije ili desegmentacije.

Transportni sloj također nudi potvrdu uspješnog prijenosa podataka i šalje sljedeći segment podataka ako nije došlo do pogrešaka. TCP je najpoznatiji primjer transportnog sloja.

Važne funkcije transportnog sloja:

Dijeli poruku primljenu od aplikacijskog sloja na segmente i numerira ih kako bi napravio niz.
Transportni sloj osigurava da se poruka dostavi ispravnom procesu na odredišnom računalu.
Također osigurava da cijela poruka stigne bez ikakve greške; u suprotnom bi je trebalo ponovno poslatitransmitted.

Internetski sloj

Internetski sloj je drugi sloj TCP/IP modela. Poznat je i kao mrežni sloj. Glavni zadatak ovog sloja je slanje paketa iz bilo koje mreže i s bilo kojeg računala dok ne stignu do odredišta, bez obzira na rutu kojom putuju.

Internetski sloj nudi funkcionalnu i proceduralnu metodu za prijenos nizova podataka promjenjive duljine s jednog čvora na drugi uz pomoć različitih mreža.

Nije zajamčeno da će dostava poruka na internetskom sloju biti pouzdana.

Protokoli za upravljanje slojevima koji pripadaju ovom sloju su:

Protokoli usmjeravanja
Multicast grupno upravljanje
Dodjeljivanje adresa na mrežnoj razini

Sloj mrežnog sučelja

Sloj mrežnog sučelja je donji sloj četveroslojnog TCP/IP modela. Ovaj sloj se naziva i sloj mrežnog pristupa. Definira detalje o tome kako se podaci trebaju slati putem mreže.

Također uključuje kako bi se bitovi trebali optički signalizirati hardverskim uređajima koji se izravno povezuju s mrežnim medijem, kao što su koaksijalni, optički ili upredeni parni kabeli.

Ovaj sloj je kombinacija sloja podatkovne veze i fizičkog sloja definiranih u OSI referentnom modelu. Definira kako se podaci trebaju fizički slati kroz mrežu i odgovoran je za prijenos podataka između dva uređaja na istoj mreži.

Razlike između OSI i TCP/IP modela

Donja ilustracija uspoređuje sedmoslojni OSI model s četveroslojnim TCP/IP modelom:

Evo nekih važnih razlika između OSI i TCP/IP model:

OSI model	TCP/IP model
Razvio ga je ISO (Međunarodna organizacija za standardizaciju).	Razvio ga je ARPANET (Mreža agencija za napredne istraživačke projekte).
The OSI model pruža jasnu razliku između sučelja, usluga i protokola.	TCP/IP nema jasne razlike između usluga, sučelja i protokola.
OSI se odnosi na međusobno povezivanje otvorenih sustava.	TCP se odnosi na Transmission Kontrolni protokol.
OSI koristi mrežni sloj za definiranje standarda i protokola usmjeravanja.	TCP/IP koristi samo internetski sloj.
OSI slijedi vertikalni pristup.	TCP/IP slijedi horizontalni pristup.
OSI koristi dva odvojena sloja, fizički i podatkovni link, za definiranje funkcionalnosti donjih slojeva.	TCP/IP koristi samo jedan sloj (link).
OSI ima sedam slojeva.	TCP/IP ima četiri sloja.
U OSI modelu, transportni sloj je samo orijentiran na povezivanje.	Sloj TCP/IP modela je i usmjeren na povezivanje i bez povezivanja.
U OSI modelu, sloj podatkovne veze i fizički sloj su odvojeni.	U TCP/IP-u, fizički i podatkovni slojevi kombinirani su u jedan sloj od hosta do mreže.
Sesijski i prezentacijski slojevi dio su OSI modela.	U TCP/IP modelu ne postoji sesijski i prezentacijski sloj.
Definiran je nakon pojave interneta.	Definiran je prije pojave interneta.
Minimalna veličina OSI zaglavlja je 5 bajtova.	Minimalna veličina zaglavlja je 20 bajtova.

Najčešći TCP/IP protokoli

Neki od široko korištenih, najčešćih TCP/IP protokola su:

TCP

Transmission Kontrolni protokol je internetski protokol koji razbija poruku na TCP segmente i ponovno ih sastavlja na prijemnoj strani.

IP

Adresa internetskog protokola, također poznata kao IP adresa, je numerička oznaka. Dodjeljuje se svakom uređaju koji je spojen na računalnu mrežu koja koristi IP za komunikaciju. Njegova funkcija usmjeravanja omogućuje mrežno povezivanje i u biti uspostavlja internet. Kombiniranje IP-a s TCP-om omogućuje razvoj virtualne veze između izvora i odredišta.

HTTP

Protokol za prijenos hiperteksta (Hypertext Transfer Protocol) temelj je World Wide Weba. Koristi se za prijenos web stranica i drugih resursa s HTTP poslužitelja ili web poslužitelja na web klijenta ili HTTP klijenta. Kad god koristite web preglednik, kao što je Google Chrome or Firefox, koristite web klijent. HTTP pomaže u prijenosu web stranica koje zahtijevate s udaljenih poslužitelja.

SMTP

SMTP je kratica za Simple Mail Protokol prijenosa. Ovaj protokol podržava e-poštu i pomaže vam slati podatke na drugu adresu e-pošte.

SNMP

SNMP je kratica za Simple Network Management Protocol (Protokol za jednostavno upravljanje mrežom). To je okvir koji se koristi za upravljanje uređajima na internetu pomoću TCP/IP protokola.

DNS

DNS je kratica za Domain Name System (Sustav domenskih imena). IP adresa se koristi za jedinstvenu identifikaciju veze hosta s internetom; međutim, korisnici radije koriste imena umjesto adresa, a DNS pruža tu mapuping.

TELNET

TELNET je kratica za Terminal Network (Terminal Network). Uspostavlja vezu između lokalnog i udaljenog računala na način da možete simulirati svoj lokalni sustav na udaljenom sustavu.

FTP

FTP je kratica za File Transfer Protocol (protokol za prijenos datoteka). To je najčešće korišteni standardni protokol za transmitprenošenje datoteka s jednog računala na drugo.

Prednosti TCP/IP modela

Evo prednosti i koristi korištenja TCP/IP modela:

Pomaže vam u uspostavljanju veze između različitih vrsta računala.
Djeluje neovisno o operativnom sustavu.
Podržava niz protokola usmjeravanja.
Omogućuje internetsku vezu između organizacija.
Ima visoko skalabilnu klijent-poslužiteljsku arhitekturu.

Nedostaci TCP/IP modela

Evo nekoliko nedostataka korištenja TCP/IP modela:

TCP/IP je kompliciran model za postavljanje i upravljanje.
Opterećenje TCP/IP-a je veće od IPX-a (Internetwork Packet Exchange).
U ovom modelu, transportni sloj ne jamči dostavu paketa.
Zamjena protokola u TCP/IP-u nije jednostavna.
Nema jasnog razdvajanja svojih usluga, sučelja i protokola.

Pitanja i odgovori

Enkapsulacija je način na koji svaki sloj dodaje vlastito zaglavlje, a ponekad i završetak, dok se podaci kreću niz stog - transportni sloj dodaje TCP ili UDP zaglavlje, internetski sloj dodaje IP zaglavlje, a sloj mrežnog sučelja ga omotava u okvir.

TCP je orijentiran na povezivanje i pouzdan: koristi rukovanje, potvrde i ponovni prijenos za dostavu podataka po redu. UDP je bez povezivanja i brži, preskočiping te korake, tako da izgubljeni paketi ostaju izgubljeni osim ako ih aplikacija ne oporavi. UDP je pogodan za streaming i igranje.

Prije bilo kakvog prijenosa podataka, TCP otvara vezu s tri poruke: klijent šalje SYN, poslužitelj odgovara SYN-ACK, a klijent odgovara ACK. To sinkronizira slijedne brojeve na obje strane tako da se svaki bajt može tracpozdravljen i priznat.

Broj porta je 16-bitna vrijednost od 1 do 65535 koja identificira određeni proces ili uslugu na hostu. U kombinaciji s IP adresom tvori socket, omogućujući jednom računalu da istovremeno pokreće više mrežnih aplikacija, kao što je HTTP na portu 80.

TCP/IP je nastao iz istraživanja ARPANET-a koje su vodili Vint Cerf i Bob Kahn 1970-ih. Ministarstvo obrane SAD-a ga je usvojilo i postao je standardni paket protokola modernog interneta, prethodeći OSI modelu.

Ne. TCP/IP je skup protokola i slojevitih pravila koja definiraju način komunikacije uređaja. Internet je globalna mreža koja radi na tim protokolima. Svaki internetski uređaj koristi TCP/IP, ali model je dizajn, a ne sama mreža.

Da. Alati za umjetnu inteligenciju i strojno učenje analiziraju snimke paketa i zapise prometa kako bi uočili anomalije, predvidjeli zagušenje i označili pogrešno konfigurirano usmjeravanje ili DNS. Ubrzavaju analizu uzroka, iako mrežni inženjer i dalje potvrđuje i primjenjuje ispravak.

GitHub kopilot nacrti Python, Ansible i shell skripte za zadatke poput pinging hostova, parsiranje IP zaglavlja ili konfiguriranje usmjerivača iz kratkog komentara. Revpregledajte generirane naredbe prije nego što ih pokrenete na produkcijskim uređajima.