Модель TCP/IP: уровни, протоколы и стек

Что такое модель TCP/IP?

Модель TCP/IP помогает определить, как конкретный компьютер должен быть подключен к интернету и как должны передаваться данные. transmitмежду ними. Это помогает создать виртуальную сеть, когда несколько компьютерные сети Они связаны между собой. Цель модели TCP/IP — обеспечить связь на больших расстояниях.

TCP / IP означает Transmission Протокол управления / Интернет-протокол. Стек TCP/IP специально разработан как модель для обеспечения высоконадежной и сквозной передачи байтов в условиях нестабильной межсетевой среды.

Характеристики TCP

Вот основные характеристики протокола TCP/IP:

• Поддержка гибкой архитектуры TCP/IP.
• Добавить больше систем в сеть легко.
• В протоколе TCP/IP сеть остается неизменной до тех пор, пока исходная и целевая машины не начнут функционировать должным образом.
• TCP — это протокол, ориентированный на соединение.
• Протокол TCP обеспечивает надежность и гарантирует, что данные, поступившие не по порядку, будут упорядочены.
• TCP позволяет реализовать управление потоком данных, благодаря чему отправитель никогда не перегружает получателя данными.

Четыре уровня модели TCP/IP

В этом разделе мы объясним различные уровни и их функциональные возможности в модели TCP/IP.

На приведенной ниже диаграмме в виде концептуальной модели показаны четыре уровня TCP/IP, начиная с прикладного уровня и заканчивая уровнем сетевого интерфейса:

Функциональность модели TCP/IP разделена на четыре уровня, каждый из которых включает в себя определенные протоколы.

TCP/IP — это многоуровневая архитектурная система, в которой каждый уровень определяется в соответствии с определенной функцией. Все четыре уровня TCP/IP работают совместно, чтобы transmit передача данных из одного слоя в другой.

На следующей диаграмме показано соответствие каждого из четырех уровней протоколам, работающим внутри него:

• Уровень приложений
• Транспортный уровень
• Интернет-слой
• Сетевой интерфейс

Уровень приложений

Прикладной уровень взаимодействует с прикладной программой, которая является самым высоким уровнем модели. Этот уровень находится ближе всего к конечному пользователю, а это значит, что он позволяет пользователям взаимодействовать с другими программными приложениями.

Прикладной уровень взаимодействует с программными приложениями для реализации коммуникационного компонента. Интерпретация данных прикладной программой всегда выходит за рамки модели.

Примерами прикладного уровня являются такие приложения, как передача файлов, электронная почта и удаленный доступ.

Функции прикладного уровня включают в себя:

• Прикладной уровень помогает идентифицировать партнеров по коммуникации, определять доступность ресурсов и синхронизировать обмен данными.
• Это позволяет пользователям подключаться к удалённому хосту.
• Этот уровень предоставляет различные почтовые сервисы.
• Она предоставляет распределенные источники данных и доступ к глобальной информации о различных объектах и ​​сервисах.

Транспортный уровень

Транспортный уровень строится на основе интернет-уровня и обеспечивает передачу данных от процесса на исходной машине к процессу на целевой машине. Он размещается в одной или нескольких сетях и поддерживает функции качества обслуживания.

Он определяет, какой объем данных следует отправлять, куда и с какой скоростью. Этот уровень основывается на сообщениях, полученных от прикладного уровня. Он помогает обеспечить доставку блоков данных без ошибок и в правильной последовательности.

Транспортный уровень помогает контролировать надежность канала связи посредством управления потоком, контроля ошибок, а также сегментации или десегментации.

Транспортный уровень также подтверждает успешную передачу данных и отправляет следующий сегмент данных, если ошибок не произошло. TCP — наиболее известный пример транспортного уровня.

Важные функции транспортного уровня:

• Она разделяет сообщение, полученное от прикладного уровня, на сегменты и нумерует их для создания последовательности.
• Транспортный уровень гарантирует доставку сообщения в нужный процесс на целевой машине.
• Это также гарантирует, что всё сообщение будет доставлено без ошибок; в противном случае его следует перенаправить.transmitТед.

Интернет-слой

Интернет-уровень — это второй уровень модели TCP/IP. Он также известен как сетевой уровень. Основная задача этого уровня — отправка пакетов из любой сети и с любого компьютера до места назначения, независимо от пройденного пути.

Интернет-уровень предоставляет функциональный и процедурный метод для передачи последовательностей данных переменной длины от одного узла к другому с помощью различных сетей.

Надежная доставка сообщений на уровне интернета не гарантируется.

К данному уровню относятся следующие протоколы управления уровнями:

• Протоколы маршрутизации
• Управление группой многоадресной рассылки
• Назначение адресов на сетевом уровне

Уровень сетевого интерфейса

Уровень сетевого интерфейса — это нижний уровень четырехуровневой модели TCP/IP. Этот уровень также называется уровнем доступа к сети. Он определяет, как именно данные должны передаваться по сети.

В нем также описывается, как биты должны передаваться оптическим способом аппаратными устройствами, которые напрямую взаимодействуют со средой сети, такой как коаксиальные, оптоволоконные или витые пары кабелей.

Этот уровень представляет собой комбинацию канального и физического уровней, определенных в эталонной модели OSI. Он определяет, как данные должны физически передаваться по сети, и отвечает за передачу данных между двумя устройствами в одной сети.

Различия между моделями OSI и TCP/IP

На приведенной ниже иллюстрации показано сравнение семиуровневой модели OSI и четырехуровневой модели TCP/IP:

Вот некоторые важные различия между ними. Модель OSI и TCP/IP:

Модель OSI	Модель TCP/IP
Он разработан ISO (Международной организацией по стандартизации).	Он разработан сетью ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network).
Модель OSI Обеспечивает четкое разграничение между интерфейсами, сервисами и протоколами.	В протоколе TCP/IP отсутствуют четкие разграничения между службами, интерфейсами и протоколами.
OSI относится к взаимосвязи открытых систем.	TCP относится к Transmission Протокол управления.
OSI использует сетевой уровень для определения стандартов и протоколов маршрутизации.	Протокол TCP/IP использует только интернет-уровень.
OSI придерживается вертикального подхода.	TCP/IP придерживается горизонтального подхода.
Модель OSI использует два отдельных уровня — физический и канальный — для определения функциональности нижних уровней.	TCP/IP использует только один уровень (канал).
Модель OSI имеет семь уровней.	TCP/IP имеет четыре уровня.
В модели OSI транспортный уровень ориентирован только на соединение.	Уровень модели TCP/IP одновременно ориентирован на установление соединения и не требует установления соединения.
В модели OSI канальный уровень и физический уровень разделены.	В протоколе TCP/IP физический и канальный уровни объединены в единый уровень взаимодействия хоста и сети.
Сессионный и презентационный уровни являются частью модели OSI.	В модели TCP/IP отсутствуют сессионный и презентационный уровни.
Оно определилось после появления Интернета.	Оно было определено ещё до появления интернета.
Минимальный размер заголовка OSI составляет 5 байт.	Минимальный размер заголовка составляет 20 байт.

Наиболее распространенные протоколы TCP/IP

К числу наиболее широко используемых протоколов TCP/IP относятся:

TCP

Transmission Протокол управления (CTR) — это интернет-протокол, который разбивает сообщение на сегменты TCP и собирает их заново на принимающей стороне.

IP

IP-адрес, также известный как IP-адрес. IP-адресIP — это числовой идентификатор. Он присваивается каждому устройству, подключенному к компьютерной сети, использующей IP для связи. Его функция маршрутизации обеспечивает межсетевое взаимодействие и, по сути, устанавливает Интернет. Сочетание IP и TCP позволяет установить виртуальное соединение между источником и получателем.

HTTP

Протокол передачи гипертекста (HTTP) — это основа Всемирной паутины. Он используется для передачи веб-страниц и других ресурсов с HTTP-сервера на веб-клиент. Это происходит всякий раз, когда вы используете веб-браузер, например, Google Chrome or FirefoxВы используете веб-клиент. Протокол HTTP помогает передавать запрашиваемые вами веб-страницы с удаленных серверов.

SMTP

SMTP означает простой Mail Протокол передачи данных. Этот протокол поддерживает электронную почту и помогает отправлять данные на другой адрес электронной почты.

SNMP

SNMP расшифровывается как Simple Network Management Protocol (простой протокол управления сетью). Это структура, используемая для управления устройствами в интернете с помощью протокола TCP/IP.

DNS

DNS расшифровывается как система доменных имен. IP-адрес используется для уникальной идентификации подключения хоста к интернету; однако пользователи предпочитают использовать имена вместо адресов, и DNS предоставляет такую ​​карту.ping.

TELNET

TELNET расшифровывается как Terminal Network (терминальная сеть). Она устанавливает соединение между локальным и удаленным компьютером таким образом, что вы можете имитировать свою локальную систему на удаленном компьютере.

Ftp

FTP расшифровывается как File Transfer Protocol (протокол передачи файлов). Это наиболее часто используемый стандартный протокол для... transmitПередача файлов с одного компьютера на другой.

Преимущества модели TCP/IP

Вот преимущества и выгоды использования модели TCP/IP:

• Это помогает установить связь между компьютерами разных типов.
• Он работает независимо от операционной системы.
• Он поддерживает ряд протоколов маршрутизации.
• Это позволяет налаживать межорганизационную связь между ними.
• Она обладает масштабируемой клиент-серверной архитектурой.

Недостатки модели TCP/IP

Вот несколько недостатков использования модели TCP/IP:

• TCP/IP — сложная модель для настройки и управления.
• Накладные расходы TCP/IP выше, чем у IPX (Internetwork Packet Exchange).
• В данной модели транспортный уровень не гарантирует доставку пакетов.
• Замена протокола в TCP/IP — непростая задача.
• В нем отсутствует четкое разделение сервисов, интерфейсов и протоколов.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)