Model TCP/IP: czym są warstwy i protokół? Stos TCP/IP

TCP/IP oznacza Transmission Protokół kontrolny/protokół internetowy. Stos TCP/IP został specjalnie zaprojektowany 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 kolejnych systemów do sieci jest łatwe.
• W zestawie protokołów TCP IP sieć pozostaje nienaruszona, dopóki komputer źródłowy i docelowy nie będą działać prawidłowo.
• TCP jest protokołem zorientowanym na połączenie.
• TCP zapewnia niezawodność i gwarantuje, że dane, które napływają poza kolejnością, zostaną uporządkowane.
• TCP pozwala na wdrożenie kontroli przepływu, dzięki czemu nadawca nigdy nie obezwładnia odbiorcy danymi.

Cztery warstwy modelu TCP/IP

W tym samouczku dotyczącym protokołu TCP/IP wyjaśnimy różne warstwy i ich funkcjonalności w modelu TCP/IP:

Funkcjonalność modelu TCP IP jest podzielona na cztery warstwy, a każda zawiera określone protokoły.

TCP/IP to warstwowy system architektury serwera, w którym każda warstwa jest zdefiniowana zgodnie ze szczególną funkcją do wykonania. Wszystkie te cztery warstwy TCP/IP współpracują ze sobą, aby przesyłać dane z jednej warstwy do drugiej.

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

Warstwa aplikacji

Warstwa aplikacji współdziała z aplikacją, co stanowi najwyższy poziom modelu OSI. Warstwa aplikacji to warstwa OSI, która jest najbliżej użytkownika końcowego. Oznacza to, że warstwa aplikacji OSI umożliwia użytkownikom interakcję z innymi aplikacjami.

Warstwa aplikacji współdziała z aplikacjami w celu wdrożenia komponentu komunikacyjnego. Interpretacja danych przez aplikację zawsze wykracza poza zakres modelu OSI.

Przykładem warstwy aplikacji jest aplikacja taka jak przesyłanie plików, poczta e-mail, zdalne logowanie itp.

Funkcją warstw aplikacji jest

• 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
• Ta aplikacja oferuje rozproszone źródła baz danych i dostęp do globalnych informacji o różnych obiektach i usługach.

Warstwa transportowa

Warstwa transportowa opiera się na warstwie sieciowej w celu zapewnienia transportu danych z procesu na maszynie systemu źródłowego do procesu w systemie docelowym. Jest hostowany przy użyciu jednej lub wielu sieci, a także utrzymuje jakość funkcji usług.

Określa, gdzie i z jaką szybkością należy przesłać ile danych ma zostać przesłanych. Warstwa ta opiera się na komunikatach otrzymywanych z warstwy aplikacji. Pomaga zapewnić, że jednostki danych są dostarczane bez błędów i po kolei.

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 następne dane, jeśli nie wystąpiły żadne błędy. TCP jest najbardziej znanym przykładem warstwy transportowej.

Ważne funkcje warstw transportowych

• Dzieli komunikat otrzymany z warstwy sesji na segmenty i numeruje je, tworząc sekwencję.
• Warstwa transportowa dba o to, aby wiadomość została dostarczona do prawidłowego procesu na maszynie docelowej.
• Zapewnia również, że cała wiadomość dotrze bez żadnych błędów, w przeciwnym razie należy ją ponownie przesłać.

Warstwa internetowa

Warstwa internetowa to druga warstwa warstw TCP/IP modelu TCP/IP. Nazywa się ją również warstwą sieciową. Głównym zadaniem tej warstwy jest wysyłanie pakietów z dowolnej sieci, a każdy komputer i tak dociera do miejsca docelowego, 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.

Dostarczanie komunikatów w warstwie sieciowej nie gwarantuje niezawodności protokołu warstwy sieciowej.

Protokoły zarządzania warstwami należące do warstwy sieciowej to:

1. Protokoły routingu
2. Zarządzanie grupą multiemisji
3. Przydzielanie adresów w warstwie sieci.

Warstwa interfejsu sieciowego

Warstwa interfejsu sieciowego to warstwa czterowarstwowego modelu TCP/IP. Ta warstwa jest również nazywana warstwą dostępu do sieci. Pomaga zdefiniować szczegóły dotyczące sposobu przesyłania danych za pomocą sieci.

Obejmuje to również sposób, w jaki bity powinny być sygnalizowane optycznie przez urządzenia sprzętowe, które bezpośrednio łączą się z medium sieciowym, takim jak kable koncentryczne, optyczne, koncentryczne, światłowodowe lub skrętka.

Warstwa sieciowa to połączenie linii danych i zdefiniowane w artykule modelu odniesienia OSI. Ta warstwa definiuje, jak dane powinny być fizycznie przesyłane przez sieć. Ta warstwa jest odpowiedzialna za transmisję danych między dwoma urządzeniami w tej samej sieci.

Różnice pomiędzy modelami OSI i TCP/IP

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

Model OSI	modelu TCP/IP
Został opracowany przez ISO (Międzynarodową Organizację Normalizacyjną)	Jest rozwijany przez ARPANET (sieć agencji zaawansowanych projektów badawczych).
Model OSI zapewnia wyraźne rozróżnienie między interfejsami, usługami i protokołami.	W protokole TCP/IP nie ma żadnych wyraźnych punktów rozróżnienia 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 korzysta wyłącznie z warstwy internetowej.
OSI stosuje podejście pionowe.	Protokół TCP/IP opiera się na podejściu horyzontalnym.
Model OSI użyj dwóch oddzielnych warstw fizycznych i łącza danych, aby zdefiniować funkcjonalność dolnych warstw.	Protokół TCP/IP wykorzystuje tylko jedną warstwę (łącze).
Warstwy OSI mają 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 oddzielnymi warstwami.	W protokole TCP łącze fizyczne i łącze danych są łączone w jedną warstwę host-sieć.
Warstwy sesji i prezentacji nie są częścią modelu TCP.	W modelu TCP 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

Niektóre powszechnie używane, najpopularniejsze protokoły TCP/IP to:

TCP

Transmission Control Protocol to zestaw protokołów internetowych, który dzieli wiadomość na segmenty TCP i składa je ponownie po stronie odbierającej.

IP

Adres protokołu internetowego, znany również jako adres IP jest etykietą numeryczną. Jest przypisany do każdego urządzenia, które jest podłączone do sieć komputerowa który wykorzystuje adres IP do komunikacji. Jego funkcja routingu umożliwia pracę w sieci i zasadniczo ustanawia Internet. Połączenie protokołu IP z protokołem TCP umożliwia utworzenie wirtualnego połączenia pomiędzy miejscem docelowym a źródłem.

HTTP

Protokół Hypertext Transfer Protocol jest podstawą World Wide Web. Jest używany do przesyłania stron internetowych i innych zasobów z serwera HTTP lub serwera WWW do klienta WWW lub klienta HTTP. Za każdym razem, gdy używasz przeglądarki internetowej, takiej jak Google Chrome or Firefox, używasz klienta internetowego. Pomaga HTTP przesyłać strony internetowe, o które prosisz, ze zdalnych serwerów.

SMTP

SMTP oznacza Simple mail transfer protocol (Simple mail transfer protocol). Ten protokół obsługuje pocztę e-mail, znaną jako Simple mail transfer protocol (Simple mail transfer protocol). Ten protokół pomaga Ci wysłać dane na inny adres e-mail.

SNMP

SNMP oznacza prosty protokół zarządzania siecią. Jest to framework służący do zarządzania urządzeniami w Internecie za pomocą protokołu TCP/IP.

DNS

DNS oznacza system nazw domen. Adres IP używany do jednoznacznej identyfikacji połączenia hosta z Internetem. Jednak użytkownicy wolą używać nazw zamiast adresów dla tego DNS.

TELNET

TELNET oznacza sieć terminalową. Ustanawia połączenie pomiędzy komputerem lokalnym i zdalnym. Nawiązał połączenie w taki sposób, że można symulować system lokalny w systemie zdalnym.

FTP

FTP oznacza protokół przesyłania plików. Jest to najczęściej używany standardowy protokół do przesyłania plików z jednej maszyny na drugą.

Zalety modelu TCP/IP

Oto zalety/korzyści korzystania z modelu TCP/IP:

• Pomaga w ustanawianiu/konfigurowaniu połączenia pomiędzy różnymi typami komputerów.
• Działa niezależnie od systemu operacyjnego.
• Obsługuje wiele protokołów routingu.
• Umożliwia komunikację między organizacjami.
• Model TCP/IP charakteryzuje się wysoce skalowalną architekturą klient-serwer.
• Można nim sterować niezależnie.
• Obsługuje wiele protokołów routingu.
• Można go wykorzystać do nawiązania połączenia pomiędzy dwoma komputerami.

Wady modelu TCP/IP

Oto kilka wad stosowania modelu TCP/IP:

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

Podsumowanie

• Pełna forma modelu TCP/IP wyjaśniona jako Transmission Protokół kontrolny/protokół internetowy.
• TCP obsługuje elastyczną architekturę
• Warstwa aplikacji współdziała z aplikacją, co stanowi najwyższy poziom modelu OSI.
• Warstwa internetowa jest drugą warstwą modelu TCP/IP. Nazywa się ją również warstwą sieciową.
• Warstwa transportowa opiera się na warstwie sieciowej w celu zapewnienia transportu danych z procesu na maszynie systemu źródłowego do procesu w systemie docelowym.
• Warstwa interfejsu sieciowego to ta warstwa czterowarstwowego modelu TCP/IP. Warstwa ta nazywana jest także warstwą dostępu do sieci.
• Model OSI został opracowany przez ISO (International Standard Organisation), natomiast model TCP/IP został opracowany przez ARPANET (Advanced Research Project Agency Network).
• Adres protokołu internetowego, zwany także adresem IP, to etykieta numeryczna.
• Protokół HTTP stanowi podstawę sieci World Wide Web.
• SMTP to skrót od Simple Mail Transfer Protocol, który obsługuje pocztę elektroniczną, znaną jako prosty transfer poczty
• SNMP oznacza prosty protokół zarządzania siecią.
• DNS oznacza system nazw domen.
• TELNET oznacza sieć terminalową. Ustanawia połączenie pomiędzy komputerem lokalnym i zdalnym
• FTP oznacza protokół przesyłania plików. Jest to najczęściej używany standardowy protokół do przesyłania plików z jednej maszyny na drugą.
• Największą zaletą modelu TCP/IP jest to, że pomaga on nawiązać/konfigurować połączenie pomiędzy różnymi typami komputerów.
• TCP/IP to skomplikowany model do skonfigurowania i zarządzania.
• Jakie są różne typy warstw TCP/IP?
  Istnieją cztery typy warstw TCP/IP.
  1. Warstwa aplikacji
  2. Warstwa transportowa
  3. Warstwa internetowa
  4. Interfejs sieci