TCP/IP-model: lagen, protocollen en stack

Wat is het TCP/IP-model?

Het TCP/IP-model helpt u bepalen hoe een specifieke computer met internet verbonden moet worden en hoe gegevens moeten worden uitgewisseld. transmitted tussen hen. Het helpt je een virtueel netwerk te creëren wanneer meerdere computer netwerken zijn met elkaar verbonden. Het doel van het TCP/IP-model is om communicatie over grote afstanden mogelijk te maken.

TCP / IP staat voor Transmission Control Protocol / Internet Protocol. De TCP/IP-stack is specifiek ontworpen als model om een ​​zeer betrouwbare en end-to-end datastroom te bieden over een onbetrouwbaar internetwerk.

TCP-kenmerken

Dit zijn de essentiële kenmerken van het TCP/IP-protocol:

• Ondersteuning voor een flexibele TCP/IP-architectuur.
• Het toevoegen van meer systemen aan een netwerk is eenvoudig.
• Binnen de TCP/IP-protocolsuite blijft het netwerk intact totdat de bron- en doelcomputers naar behoren functioneren.
• TCP is een verbindingsgericht protocol.
• TCP biedt betrouwbaarheid en zorgt ervoor dat gegevens die in de verkeerde volgorde binnenkomen, weer in de juiste volgorde worden geplaatst.
• TCP maakt het mogelijk om de gegevensstroom te controleren, zodat een zender een ontvanger nooit overspoelt met data.

Vier lagen TCP/IP-model

In dit gedeelte leggen we de verschillende lagen en hun functionaliteiten in het TCP/IP-model uit.

Het onderstaande diagram toont de vier TCP/IP-lagen als een conceptueel model, van de applicatielaag bovenaan tot de netwerkinterfacelaag:

De functionaliteit van het TCP/IP-model is verdeeld in vier lagen, en elke laag omvat specifieke protocollen.

TCP/IP is een gelaagd architectuursysteem waarbij elke laag is gedefinieerd op basis van een specifieke functie. Alle vier de TCP/IP-lagen werken samen om transmit de gegevens van de ene laag naar de andere.

Het volgende diagram koppelt elk van de vier lagen aan de protocollen die erin actief zijn:

• Applicatielaag
• Transport laag
• Internetlaag
• Network Interface

Applicatielaag

De applicatielaag communiceert met een applicatieprogramma, het hoogste niveau van het model. Deze laag bevindt zich het dichtst bij de eindgebruiker, wat betekent dat gebruikers via deze laag kunnen interageren met andere softwareapplicaties.

De applicatielaag communiceert met softwareapplicaties om een ​​communicatiecomponent te implementeren. De interpretatie van gegevens door het applicatieprogramma valt altijd buiten het bereik van het model.

Voorbeelden van de applicatielaag zijn toepassingen zoals bestandsoverdracht, e-mail en inloggen op afstand.

De functies van de applicatielaag zijn:

• De applicatielaag helpt u bij het identificeren van communicatiepartners, het bepalen van de beschikbaarheid van resources en het synchroniseren van de communicatie.
• Het stelt gebruikers in staat om in te loggen op een externe host.
• Deze laag biedt diverse e-mailservices.
• Het biedt gedistribueerde databasebronnen en toegang tot wereldwijde informatie over diverse objecten en diensten.

Transport laag

De transportlaag bouwt voort op de internetlaag om gegevenstransport mogelijk te maken van een proces op een bronmachine naar een proces op een doelmachine. Deze laag wordt gehost via één of meerdere netwerken en waarborgt de kwaliteit van de dienstverlening.

Het bepaalt hoeveel data er verzonden moet worden, waarheen en met welke snelheid. Deze laag bouwt voort op de berichten die van de applicatielaag worden ontvangen. Het zorgt ervoor dat data-eenheden foutloos en in de juiste volgorde worden afgeleverd.

De transportlaag helpt je de betrouwbaarheid van een verbinding te controleren door middel van stroomcontrole, foutcontrole en segmentatie of desegmentatie.

De transportlaag geeft ook een bevestiging van succesvolle gegevensoverdracht en verzendt het volgende gegevenssegment als er geen fouten zijn opgetreden. TCP is het bekendste voorbeeld van de transportlaag.

Belangrijke functies van de transportlaag:

• Het verdeelt het bericht dat van de applicatielaag wordt ontvangen in segmenten en nummert deze om een ​​volgreeks te vormen.
• De transportlaag zorgt ervoor dat het bericht bij het juiste proces op de bestemmingsmachine terechtkomt.
• Het zorgt er ook voor dat het hele bericht zonder fouten aankomt; anders moet het opnieuw verzonden worden.transmitted.

Internetlaag

De internetlaag is de tweede laag van het TCP/IP-model. Deze laag staat ook bekend als de netwerklaag. De belangrijkste taak van deze laag is het verzenden van datapakketten vanuit elk netwerk en vanaf elke computer, totdat ze de bestemming bereiken, ongeacht de route die ze afleggen.

De internetlaag biedt de functionele en procedurele methode voor het overdragen van gegevensreeksen van variabele lengte van het ene knooppunt naar het andere met behulp van verschillende netwerken.

De betrouwbare levering van berichten op internetniveau is niet gegarandeerd.

De protocollen voor laagbeheer die bij deze laag horen, zijn:

• Routeringsprotocollen
• Beheer van multicast-groepen
• Toewijzing van netwerklaagadressen

De netwerkinterfacelaag

De netwerkinterfacelaag is de onderste laag van het vierlaagse TCP/IP-model. Deze laag wordt ook wel de netwerktoegangslaag genoemd. Hierin worden de details beschreven van hoe gegevens via het netwerk verzonden moeten worden.

Het omvat ook hoe bits optisch gesignaleerd moeten worden door hardwareapparaten die rechtstreeks met een netwerkmedium communiceren, zoals coaxkabels, glasvezelkabels of twisted-pairkabels.

Deze laag is een combinatie van de datalinklaag en de fysieke laag zoals gedefinieerd in het OSI-referentiemodel. Het definieert hoe de data fysiek door het netwerk verzonden moet worden en is verantwoordelijk voor de gegevensoverdracht tussen twee apparaten op hetzelfde netwerk.

Verschillen tussen OSI- en TCP/IP-modellen

De onderstaande afbeelding vergelijkt het zevenlaagse OSI-model met het vierlaagse TCP/IP-model:

Hieronder volgen enkele belangrijke verschillen tussen de OSI- en TCP/IP-model:

OSI-model	TCP/IP-model
Het is ontwikkeld door ISO (Internationale Organisatie voor Standaardisatie).	Het is ontwikkeld door ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network).
De OSI-model Biedt een duidelijk onderscheid tussen interfaces, services en protocollen.	TCP/IP kent geen duidelijke onderscheidende kenmerken tussen services, interfaces en protocollen.
OSI verwijst naar Open Systemen Interconnectie.	TCP verwijst naar Transmission Controleprotocol.
OSI gebruikt de netwerklaag om routeringsstandaarden en protocollen te definiëren.	TCP/IP gebruikt alleen de internetlaag.
OSI volgt een verticale aanpak.	TCP/IP volgt een horizontale benadering.
OSI gebruikt twee afzonderlijke lagen, een fysieke laag en een datalinklaag, om de functionaliteit van de onderliggende lagen te definiëren.	TCP/IP gebruikt slechts één laag (link).
OSI heeft zeven lagen.	TCP/IP heeft vier lagen.
In het OSI-model is de transportlaag alleen verbindingsgericht.	Een laag van het TCP/IP-model is zowel verbindingsgericht als verbindingsloos.
In het OSI-model zijn de datalinklaag en de fysieke laag gescheiden.	Bij TCP/IP worden de fysieke laag en de datalinklaag gecombineerd tot één enkele host-naar-netwerklaag.
De sessie- en presentatielagen maken deel uit van het OSI-model.	Het TCP/IP-model kent geen sessie- en presentatielaag.
Het is gedefinieerd na de komst van internet.	Het is gedefinieerd vóór de komst van het internet.
De minimale grootte van de OSI-header is 5 bytes.	De minimale headergrootte is 20 bytes.

Meest voorkomende TCP/IP-protocollen

Enkele veelgebruikte en meest voorkomende TCP/IP-protocollen zijn:

TCP

Transmission Het Control Protocol is een internetprotocol dat een bericht opsplitst in TCP-segmenten en deze aan de ontvangende kant weer samenvoegt.

IP

Een internetprotocoladres, ook wel bekend als een IP-adresIP is een numeriek label. Het wordt toegekend aan elk apparaat dat is verbonden met een computernetwerk dat IP gebruikt voor communicatie. De routeringsfunctie maakt internetwerken mogelijk en vormt in feite de basis van het internet. Door IP te combineren met TCP kan een virtuele verbinding tot stand worden gebracht tussen een bron en een bestemming.

HTTP

Het Hypertext Transfer Protocol (HTTP) vormt de basis van het World Wide Web. Het wordt gebruikt om webpagina's en andere bronnen over te dragen van de HTTP-server of webserver naar de webclient of HTTP-client. Wanneer u een webbrowser gebruikt, zoals bijvoorbeeld... Google Chrome or FirefoxJe gebruikt een webclient. HTTP helpt bij het overdragen van de webpagina's die je opvraagt ​​van de externe servers.

SMTP

SMTP staat voor Simple Mail Transferprotocol. Dit protocol ondersteunt e-mail en helpt je gegevens naar een ander e-mailadres te verzenden.

SNMP

SNMP staat voor Simple Network Management Protocol. Het is een framework dat wordt gebruikt voor het beheren van apparaten op het internet met behulp van het TCP/IP-protocol.

DNS

DNS staat voor Domain Name System. Een IP-adres wordt gebruikt om de verbinding van een host met het internet uniek te identificeren; gebruikers geven echter de voorkeur aan namen in plaats van adressen, en DNS biedt die mogelijkheid.ping.

TELNET

TELNET staat voor Terminal Network. Het legt een verbinding tot stand tussen de lokale en de externe computer, waardoor u uw lokale systeem op de externe computer kunt simuleren.

FTP

FTP staat voor File Transfer Protocol. Het is een veelgebruikt standaardprotocol voor transmitbestanden van de ene machine naar de andere overzetten.

Voordelen van het TCP/IP-model

Hieronder volgen de voordelen van het gebruik van het TCP/IP-model:

• Het helpt je bij het opzetten van een verbinding tussen verschillende soorten computers.
• Het werkt onafhankelijk van het besturingssysteem.
• Het ondersteunt een aantal routeringsprotocollen.
• Het maakt samenwerking tussen organisaties mogelijk.
• Het beschikt over een zeer schaalbare client-serverarchitectuur.

Nadelen van het TCP/IP-model

Hieronder volgen enkele nadelen van het gebruik van het TCP/IP-model:

• TCP/IP is een ingewikkeld model om in te stellen en te beheren.
• De overhead van TCP/IP is hoger dan die van IPX (Internetwork Packet Exchange).
• In dit model garandeert de transportlaag de aflevering van pakketten niet.
• Het vervangen van een protocol in TCP/IP is geen eenvoudige taak.
• Er is geen duidelijke scheiding tussen de diensten, interfaces en protocollen.

Veelgestelde vragen