Model TCP/IP: warstwy, protokoły i stos

Jaki jest model protokołu TCP/IP?

Model TCP/IP pomaga określić, w jaki sposób dany komputer powinien być podłączony do Internetu i w jaki sposób powinny być przesyłane dane. transmitmiędzy nimi. Pomaga stworzyć sieć wirtualną, gdy wiele sieci komputerowe są ze sobą połączone. Celem modelu TCP/IP jest umożliwienie komunikacji na duże odległości.

TCP/IP oznacza Transmission Protokół sterujący / Protokół internetowy. Stos TCP/IP został zaprojektowany specjalnie jako model zapewniający wysoce niezawodny i kompleksowy strumień bajtów w zawodnej sieci.

Charakterystyka TCP

Oto podstawowe cechy protokołu TCP/IP:

• Obsługa elastycznej architektury TCP/IP.
• Dodawanie większej liczby systemów do sieci jest łatwe.
• W przypadku pakietu protokołów TCP/IP sieć pozostaje nienaruszona, dopóki komputer źródłowy i docelowy nie zaczną działać prawidłowo.
• TCP jest protokołem zorientowanym na połączenie.
• Protokół TCP zapewnia niezawodność i gwarantuje, że dane przychodzące w nieprawidłowej kolejności zostaną uporządkowane.
• Protokół TCP umożliwia wdrożenie kontroli przepływu, dzięki czemu nadawca nigdy nie zaleje odbiorcy danymi.

Cztery warstwy modelu TCP/IP

W tej sekcji wyjaśnimy różne warstwy i ich funkcjonalności w modelu TCP/IP.

Poniższy diagram przedstawia cztery warstwy protokołu TCP/IP ułożone w stos jako model koncepcyjny, od warstwy aplikacji na górze do warstwy interfejsu sieciowego:

Funkcjonalność modelu TCP/IP podzielona jest na cztery warstwy, a każda z nich obejmuje określone protokoły.

TCP/IP to system architektury warstwowej, w którym każda warstwa jest zdefiniowana zgodnie z określoną funkcją do wykonania. Wszystkie cztery warstwy TCP/IP współpracują ze sobą, aby… transmit danych z jednej warstwy do drugiej.

Poniższy diagram przedstawia każdą z czterech warstw na protokołach, które w niej działają:

• Warstwa aplikacji
• Warstwa transportowa
• Warstwa internetowa
• Interfejs sieciowy

Warstwa aplikacji

Warstwa aplikacji współdziała z programem aplikacyjnym, który stanowi najwyższy poziom modelu. Warstwa ta jest najbliższa użytkownikowi końcowemu, co oznacza, że ​​umożliwia użytkownikom interakcję z innymi aplikacjami.

Warstwa aplikacji współdziała z aplikacjami programowymi w celu implementacji komponentu komunikacyjnego. Interpretacja danych przez program aplikacyjny zawsze wykracza poza zakres modelu.

Przykładami warstwy aplikacji są aplikacje służące do przesyłania plików, obsługi poczty e-mail i zdalnego logowania.

Funkcje warstwy aplikacji są następujące:

• Warstwa aplikacji pomaga identyfikować partnerów komunikacyjnych, określać dostępność zasobów i synchronizować komunikację.
• Umożliwia użytkownikom logowanie się do zdalnego hosta.
• Ta warstwa zapewnia różne usługi poczty elektronicznej.
• Oferuje rozproszone źródła baz danych i dostęp do globalnych informacji o różnych obiektach i usługach.

Warstwa transportowa

Warstwa transportowa bazuje na warstwie internetowej, aby zapewnić transport danych z procesu na maszynie źródłowej do procesu na maszynie docelowej. Jest hostowana w jednej lub wielu sieciach i utrzymuje funkcje jakości usług (QoS).

Określa, ile danych, gdzie i z jaką szybkością należy wysłać. Ta warstwa bazuje na komunikatach otrzymanych z warstwy aplikacji. Pomaga zapewnić, że jednostki danych są dostarczane bezbłędnie i w odpowiedniej kolejności.

Warstwa transportowa pomaga kontrolować niezawodność łącza poprzez kontrolę przepływu, kontrolę błędów oraz segmentację lub desegmentację.

Warstwa transportowa oferuje również potwierdzenie pomyślnej transmisji danych i wysyła kolejny segment danych, jeśli nie wystąpiły żadne błędy. TCP jest najbardziej znanym przykładem warstwy transportowej.

Ważne funkcje warstwy transportowej:

• Dzieli komunikat otrzymany z warstwy aplikacji na segmenty i numeruje je, tworząc sekwencję.
• Warstwa transportowa zapewnia dostarczenie wiadomości do właściwego procesu na maszynie docelowej.
• Zapewnia również, że cała wiadomość dotrze bez żadnych błędów; w przeciwnym razie powinna zostać ponownie wysłana.transmitprzetrząsać.

Warstwa internetowa

Warstwa internetowa to druga warstwa modelu TCP/IP. Znana jest również jako warstwa sieciowa. Głównym zadaniem tej warstwy jest wysyłanie pakietów z dowolnej sieci i dowolnego komputera, aż dotrą one do celu, niezależnie od wybranej trasy.

Warstwa internetowa oferuje funkcjonalną i proceduralną metodę przesyłania sekwencji danych o zmiennej długości z jednego węzła do drugiego za pomocą różnych sieci.

Nie ma gwarancji niezawodności dostarczania wiadomości na poziomie internetowym.

Protokoły zarządzania warstwami należące do tej warstwy to:

• Protokoły routingu
• Zarządzanie grupą multiemisji
• Przypisanie adresów warstwy sieciowej

Warstwa interfejsu sieciowego

Warstwa interfejsu sieciowego to dolna warstwa czterowarstwowego modelu TCP/IP. Nazywana jest również warstwą dostępu do sieci. Definiuje ona szczegóły dotyczące sposobu przesyłania danych przez sieć.

Obejmuje ona również sposób optycznego sygnalizowania bitów przez urządzenia sprzętowe, które bezpośrednio komunikują się z medium sieciowym, na przykład kablem koncentrycznym, światłowodowym lub skrętką.

Ta warstwa stanowi połączenie warstwy łącza danych i warstwy fizycznej zdefiniowanych w modelu referencyjnym OSI. Definiuje ona sposób fizycznego przesyłania danych przez sieć i odpowiada za transmisję danych między dwoma urządzeniami w tej samej sieci.

Różnice pomiędzy modelami OSI i TCP/IP

Poniższa ilustracja porównuje siedmiowarstwowy model OSI z czterowarstwowym modelem TCP/IP:

Oto kilka ważnych różnic między Model OSI i TCP/IP:

Model OSI	modelu TCP/IP
Normę tę opracowała organizacja ISO (Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna).	Jest on rozwijany przez ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network).
Model OSI zapewnia wyraźne rozróżnienie pomiędzy interfejsami, usługami i protokołami.	W protokole TCP/IP nie ma wyraźnych rozróżnień pomiędzy usługami, interfejsami i protokołami.
OSI odnosi się do wzajemnych połączeń systemów otwartych.	TCP odnosi się do Transmission Protokół kontrolny.
OSI wykorzystuje warstwę sieciową do definiowania standardów routingu i protokołów.	Protokół TCP/IP wykorzystuje tylko warstwę internetową.
OSI stosuje podejście pionowe.	Protokół TCP/IP opiera się na podejściu horyzontalnym.
OSI używa dwóch oddzielnych warstw: fizycznej i łącza danych, aby zdefiniować funkcjonalność warstw dolnych.	Protokół TCP/IP wykorzystuje tylko jedną warstwę (łącze).
OSI ma siedem warstw.	TCP/IP ma cztery warstwy.
W modelu OSI warstwa transportowa jest zorientowana wyłącznie połączeniowo.	Warstwa modelu TCP/IP jest zarówno połączeniowa, jak i bezpołączeniowa.
W modelu OSI warstwa łącza danych i warstwa fizyczna są oddzielne.	W protokole TCP/IP warstwa fizyczna i warstwa łącza danych są połączone w jedną warstwę host-sieć.
Warstwy sesji i prezentacji są częścią modelu OSI.	W modelu TCP/IP nie ma warstwy sesji i prezentacji.
Zdefiniowano go po pojawieniu się Internetu.	Zostało ono zdefiniowane przed pojawieniem się Internetu.
Minimalny rozmiar nagłówka OSI wynosi 5 bajtów.	Minimalny rozmiar nagłówka to 20 bajtów.

Najpopularniejsze protokoły TCP/IP

Do najpowszechniej stosowanych i najpowszechniejszych protokołów TCP/IP należą:

TCP

Transmission Control Protocol to protokół internetowy, który dzieli wiadomość na segmenty TCP i ponownie je składa po stronie odbiorczej.

IP

Adres protokołu internetowego, znany również jako adres IP, to etykieta numeryczna. Jest przypisywana każdemu urządzeniu podłączonemu do sieci komputerowej, która wykorzystuje protokół IP do komunikacji. Jego funkcja routingu umożliwia współpracę między sieciami i zasadniczo ustanawia Internet. Połączenie protokołu IP z protokołem TCP umożliwia nawiązanie wirtualnego połączenia między źródłem a miejscem docelowym.

HTTP

Protokół Hypertext Transfer Protocol stanowi podstawę sieci WWW. Służy do przesyłania stron internetowych i innych zasobów z serwera HTTP lub serwera WWW do klienta WWW lub klienta HTTP. Za każdym razem, gdy korzystasz z przeglądarki internetowej, takiej jak Google Chrome or Firefox, korzystasz z klienta internetowego. Protokół HTTP pomaga przesyłać żądane przez Ciebie strony internetowe ze zdalnych serwerów.

SMTP

SMTP oznacza Simple Mail Protokół transferu. Ten protokół obsługuje pocztę e-mail i umożliwia przesyłanie danych na inny adres e-mail.

SNMP

SNMP to skrót od Simple Network Management Protocol (Simple Network Management Protocol). Jest to platforma służąca do zarządzania urządzeniami w internecie za pomocą protokołu TCP/IP.

DNS

DNS to skrót od Domain Name System (system nazw domen). Adres IP służy do jednoznacznej identyfikacji połączenia hosta z internetem; jednak użytkownicy wolą używać nazw zamiast adresów, a DNS zapewnia tę mapę.ping.

TELNET

TELNET to skrót od Terminal Network (sieć terminalowa). Nawiązuje połączenie między komputerem lokalnym a zdalnym w taki sposób, aby można było symulować system lokalny w systemie zdalnym.

FTP

FTP to skrót od File Transfer Protocol (protokół przesyłania plików). Jest to najczęściej używany standardowy protokół transmitprzesyłanie plików z jednego komputera na drugi.

Zalety modelu TCP/IP

Oto zalety i korzyści wynikające ze stosowania modelu TCP/IP:

• Pomaga skonfigurować połączenie pomiędzy różnymi typami komputerów.
• Działa niezależnie od systemu operacyjnego.
• Obsługuje szereg protokołów routingu.
• Umożliwia współpracę między organizacjami.
• Posiada wysoce skalowalną architekturę klient-serwer.

Wady modelu TCP/IP

Oto kilka wad korzystania z modelu TCP/IP:

• TCP/IP to skomplikowany model do skonfigurowania i zarządzania.
• Narzut protokołu TCP/IP jest większy niż protokołu IPX (Internetwork Packet Exchange).
• W tym modelu warstwa transportowa nie gwarantuje dostarczenia pakietów.
• Zastąpienie protokołu w TCP/IP nie jest łatwe.
• Nie ma wyraźnego rozdziału usług, interfejsów i protokołów.

FAQ