TCP/IP モデル: レイヤとプロトコルとは何ですか? TCP/IPスタック

TCP/IPモデルとは何ですか?

TCP/IPモデル 特定のコンピュータをインターネットに接続する方法と、それらの間でデータを送信する方法を決定するのに役立ちます。複数のコンピュータネットワークが相互に接続されている場合に仮想ネットワークを作成するのに役立ちます。TCP/IP モデルの目的は、長距離での通信を可能にすることです。

TCP / IPはの略です Transmission 制御プロトコル/インターネットプロトコル。 TCP/IP スタックは、信頼性の低いインターネットワーク上で信頼性の高いエンドツーエンドのバイトストリームを提供するモデルとして特別に設計されています。

TCPの特性

TCP IP プロトコルの重要な特徴は次のとおりです。

柔軟なTCP/IPアーキテクチャのサポート
ネットワークにシステムを追加するのは簡単です。
TCP IP プロトコルスイートでは、送信元マシンと宛先マシンが正常に機能するまで、ネットワークはそのまま残ります。
TCP は接続指向のプロトコルです。
TCP は信頼性を提供し、順序どおりに到着しないデータを確実に正しい順序に戻します。
TCP を使用するとフロー制御を実装できるため、送信側が受信側にデータを過剰に供給することがなくなります。

XNUMX 層の TCP/IP モデル

この TCP/IP チュートリアルでは、TCP/IP モデルのさまざまなレイヤーとその機能について説明します。

TCP IP モデルの機能は XNUMX つの層に分割されており、それぞれに特定のプロトコルが含まれています。

TCP/IP は、各層が実行する特定の機能に応じて定義される階層型サーバーアーキテクチャシステムです。これら 4 つの TCP/IP 層はすべて連携して動作し、ある層から別の層にデータを送信します。

アプリケーション層
トランスポート層
インターネット層
ネットワーク·インタフェース

アプリケーション層

アプリケーション層は、OSI モデルの最上位であるアプリケーションプログラムと対話します。アプリケーション層は OSI 層であり、エンドユーザーに最も近い層です。これは、OSI アプリケーション層により、ユーザーが他のソフトウェアアプリケーションと対話できることを意味します。

アプリケーション層はソフトウェアアプリケーションと対話して、通信コンポーネントを実装します。アプリケーションプログラムによるデータの解釈は、常に OSI モデルの範囲外です。

アプリケーション層の例としては、ファイル転送、電子メール、リモートログインなどのアプリケーションが挙げられます。

アプリケーション層の機能は次のとおりです。

アプリケーション層は、通信パートナーを識別し、リソースの可用性を判断し、通信を同期するのに役立ちます。
ユーザーがリモートホストにログオンできるようになります。
この層はさまざまな電子メールサービスを提供する
このアプリケーションは、分散データベースソースと、さまざまなオブジェクトやサービスに関するグローバル情報へのアクセスを提供します。

トランスポート層

トランスポート層は、ソースシステムマシン上のプロセスから宛先システム上のプロセスへのデータトランスポートを提供するために、ネットワーク層上に構築されます。単一または複数のネットワークを使用してホストされ、サービス機能の品質も維持されます。

どれだけの量のデータをどこに、どのような速度で送信する必要があるかを決定します。この層は、アプリケーション層から受信したメッセージに基づいて構築されます。これは、データユニットがエラーなく順番に配信されることを保証するのに役立ちます。

トランスポート層は、フロー制御、エラー制御、セグメント化またはセグメント化解除を通じてリンクの信頼性を制御するのに役立ちます。

トランスポート層は、データ送信が成功したことの確認応答も提供し、エラーが発生しなかった場合は次のデータを送信します。TCP は、トランスポート層の最もよく知られた例です。

トランスポート層の重要な機能

セッション層から受信したメッセージをセグメントに分割し、番号を付けてシーケンスを作成します。
トランスポート層は、メッセージが宛先マシン上の正しいプロセスに確実に配信されるようにします。
また、メッセージ全体がエラーなしで到着することを確認します。エラーがない場合は再送信する必要があります。

インターネット層

インターネット層は、TCP/IP モデルの TCP/IP 層の XNUMX 番目の層です。ネットワーク層とも呼ばれます。この層の主な仕事は、どのネットワークやどのコンピュータからでもパケットを送信し、パケットがどのルートをたどるかに関係なく宛先に到達することです。

インターネット層は、さまざまなネットワークを利用して、あるノードから別のノードに可変長データシーケンスを転送するための機能的かつ手順的な方法を提供します。

ネットワーク層でのメッセージ配信では、信頼できるネットワーク層プロトコルであることが保証されません。

ネットワーク層に属する層管理プロトコルは次のとおりです。

ルーティングプロトコル
マルチキャストグループ管理
ネットワーク層アドレスの割り当て。

ネットワークインターフェース層

ネットワークインターフェイス層は、4 層 TCP/IP モデルのこの層です。この層は、ネットワークアクセス層とも呼ばれます。ネットワークを使用してデータを送信する方法の詳細を定義するのに役立ちます。

また、同軸、光、同軸、ファイバー、ツイストペアケーブルなどのネットワーク媒体と直接接続するハードウェアデバイスによってビットが光学的に信号を送る方法も含まれます。

ネットワーク層はデータラインの組み合わせであり、OSI 参照モデルの記事で定義されています。この層は、ネットワークを介してデータを物理的に送信する方法を定義します。この層は、同じネットワーク上の 2 つのデバイス間のデータ転送を担当します。

OSI モデルと TCP/IP モデルの違い

OSI と TCP/IP モデルの違い — OSI モデルと TCP/IP モデルの違い

ここでは、次の重要な違いをいくつか示します。 OSI および TCP/IP モデル:

OSIモデル	TCP/IP モデル
ISO（国際標準化機構）によって開発されています。	ARPANET (Advanced Research Project Agency Network) によって開発されました。
OSI モデルは、インターフェイス、サービス、プロトコルを明確に区別します。	TCP/IP には、サービス、インターフェイス、プロトコルを明確に区別する点がありません。
OSI はオープンシステム相互接続を指します。	TCPとは、 Transmission 制御プロトコル。
OSI はネットワーク層を使用してルーティング標準とプロトコルを定義します。	TCP/IP はインターネット層のみを使用します。
OSI は垂直アプローチに従います。	TCP/IP は水平的なアプローチに従います。
OSIモデル物理層とデータリンクの XNUMX つの別々の層を使用して、最下位層の機能を定義します。	TCP/IP は XNUMX つの層 (リンク) のみを使用します。
OSI 層は XNUMX 層あります。	TCP/IPにはXNUMXつの層があります。
OSI モデルでは、トランスポート層は接続指向のみです。	TCP/IP モデルの層は、コネクション指向とコネクションレスの両方です。
OSI モデルでは、データリンク層と物理層は別個の層です。	TCP では、物理リンクとデータリンクの両方が単一のホストからネットワークへの層として結合されます。
セッション層とプレゼンテーション層は TCP モデルの一部ではありません。	TCP モデルにはセッション層とプレゼンテーション層はありません。
インターネットの出現後に定義されました。	インターネットが登場する前に定義されたものです。
OSI ヘッダーの最小サイズは 5 バイトです。	ヘッダーの最小サイズは 20 バイトです。

最も一般的な TCP/IP プロトコル

広く使用されている最も一般的な TCP/IP プロトコルは次のとおりです。

TCP

Transmission コントロールプロトコルは、メッセージを TCP セグメントに分割し、受信側で再組み立てするインターネットプロトコルスイートです。

IP

インターネットプロトコルアドレス。 IPアドレス数値ラベルです。に接続されている各デバイスに割り当てられます。コンピュータネットワーク通信にIPを使用します。そのルーティング機能によりインターネットワーキングが可能になり、基本的にインターネットが確立されます。 IP と TCP を組み合わせると、宛先と送信元の間の仮想接続を開発できます。

HTTP

ハイパーテキスト転送プロトコルは、ワールドワイドウェブの基盤です。これは、ウェブページやその他のリソースをHTTPサーバーまたはウェブサーバーからウェブクライアントまたはHTTPクライアントに転送するために使用されます。 Google Chrome or Firefox、Web クライアントを使用しています。これは、HTTP がリモートサーバーからリクエストした Web ページを転送するのに役立ちます。

SMTP

SMTP は Simple mail transfer protocol の略です。電子メールをサポートするこのプロトコルは、Simple mail transfer protocol として知られています。このプロトコルは、データを別の電子メールアドレスに送信するのに役立ちます。

SNMP

SNMP は、Simple Network Management Protocol の略です。 TCP/IPプロトコルを利用してインターネット上のデバイスを管理するためのフレームワークです。

DNS

DNS はドメインネームシステムの略です。ホストのインターネットへの接続を一意に識別するために使用される IP アドレス。ただし、ユーザーはその DNS のアドレスではなく名前を使用することを好みます。

TELNET

TELNET はターミナルネットワークの略です。ローカルコンピューターとリモートコンピューター間の接続を確立します。リモートシステムでローカルシステムをシミュレートできる方法で接続が確立されました。

FTP

FTPはファイル転送プロトコルの略です。これは、あるマシンから別のマシンにファイルを送信するために主に使用される標準プロトコルです。

TCP/IP モデルの利点

TCP/IP モデルを使用する利点は次のとおりです。

異なる種類のコンピュータ間の接続を確立/セットアップするのに役立ちます。
オペレーティングシステムとは独立して動作します。
多くのルーティングプロトコルをサポートしています。
これにより、組織間のインターネットワーキングが可能になります。
TCP/IP モデルは、高度にスケーラブルなクライアントサーバーアーキテクチャを備えています。
独立して操作できます。
多数のルーティングプロトコルをサポートします。
XNUMX 台のコンピュータ間の接続を確立するために使用できます。

TCP/IP モデルの欠点

TCP/IP モデルを使用する場合のいくつかの欠点を次に示します。

TCP/IP は、セットアップと管理が複雑なモデルです。
TCP/IP の浅い/オーバーヘッドは IPX (Internetwork Packet Exchange) よりも高くなります。
このモデルでは、トランスポート層はパケットの配信を保証しません。
TCP/IP のプロトコルを置き換えるのは簡単ではありません。
サービス、インターフェイス、プロトコルから明確に分離されていません。

製品概要

TCP/IP モデルの完全な形式は次のように説明されます。 Transmission 制御プロトコル/インターネットプロトコル。
TCPは柔軟なアーキテクチャをサポート
アプリケーション層は、OSI モデルの最上位であるアプリケーションプログラムと対話します。
インターネット層は、TCP/IP モデルの XNUMX 番目の層です。ネットワーク層とも呼ばれます。
トランスポート層は、ソースシステムマシン上のプロセスから宛先システム上のプロセスへのデータトランスポートを提供するために、ネットワーク層上に構築されます。
ネットワークインターフェイス層は、XNUMX 層 TCP/IP モデルのこの層です。この層はネットワークアクセス層とも呼ばれます。
OSI モデルは ISO (国際標準化機構) によって開発され、TCP/IP モデルは ARPANET (Advanced Research Project Agency Network) によって開発されます。
IP アドレスとも呼ばれるインターネットプロトコルアドレスは、数値ラベルです。
HTTP は World Wide Web の基盤です。
SMTPは電子メールをサポートするSimple Mail Transfer Protocolの略で、Simple Mail Transferとして知られています。
SNMP は、Simple Network Management Protocol の略です。
DNSはドメインネームシステムの略です。
TELNET はターミナルネットワークの略です。ローカルコンピューターとリモートコンピューター間の接続を確立します。
FTPはファイル転送プロトコルの略です。これは、あるマシンから別のマシンにファイルを送信するために主に使用される標準プロトコルです。
TCP/IP モデルの最大の利点は、異なる種類のコンピュータ間の接続の確立/セットアップに役立つことです。
TCP/IP は、セットアップと管理が複雑なモデルです。
TCP/IP 層にはどのような種類がありますか?
TCP/IP 層には XNUMX つのタイプがあります。
1. アプリケーション層
2. トランスポート層
3. インターネット層
4. ネットワークインタフェース