โมเดล TCP/IP: เลเยอร์และโปรโตคอลคืออะไร สแต็ค TCP/IP
ไบรซ์ ลีโอ
โมเดล TCP/IP คืออะไร
โมเดล TCP/IP ช่วยให้คุณกำหนดได้ว่าควรเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งกับอินเทอร์เน็ตอย่างไรและควรส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นอย่างไร ช่วยให้คุณสร้างเครือข่ายเสมือนได้เมื่อเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์หลายเครือข่ายเข้าด้วยกัน วัตถุประสงค์ของโมเดล TCP/IP คือเพื่อให้สื่อสารกันได้ในระยะทางไกล
TCP/IP ย่อมาจาก Transmission โปรโตคอลควบคุม/อินเทอร์เน็ตโปรโตคอล TCP/IP Stack ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อเป็นโมเดลในการเสนอสตรีมไบต์แบบ end-to-end ที่มีความน่าเชื่อถือสูงและผ่านระบบอินเทอร์เน็ตที่ไม่น่าเชื่อถือ
ลักษณะ TCP
นี่คือลักษณะสำคัญของโปรโตคอล TCP IP:
- รองรับสถาปัตยกรรม TCP/IP ที่มีความยืดหยุ่น
- การเพิ่มระบบให้กับเครือข่ายเป็นเรื่องง่าย
- ในชุดโปรโตคอล TCP IP เครือข่ายจะยังคงไม่เสียหายจนกว่าเครื่องต้นทางและเครื่องปลายทางจะทำงานได้อย่างถูกต้อง
- TCP เป็นโปรโตคอลที่เน้นการเชื่อมต่อ
- TCP นำเสนอความน่าเชื่อถือและรับรองว่าข้อมูลที่มาไม่เรียงลำดับควรถูกจัดเรียงกลับเข้าที่
- TCP ช่วยให้คุณสามารถใช้การควบคุมโฟลว์ได้ ดังนั้นผู้ส่งจึงไม่มีอำนาจเหนือกว่าผู้รับด้วยข้อมูล
โมเดล TCP/IP สี่เลเยอร์
ในบทช่วยสอน TCP/IP นี้ เราจะอธิบายเลเยอร์ต่างๆ และฟังก์ชันการทำงานในโมเดล TCP/IP:
ฟังก์ชันการทำงานของโมเดล TCP IP แบ่งออกเป็นสี่เลเยอร์ และแต่ละเลเยอร์มีโปรโตคอลเฉพาะ
TCP/IP เป็นระบบสถาปัตยกรรมเซิร์ฟเวอร์แบบแบ่งชั้น โดยแต่ละชั้นจะถูกกำหนดตามฟังก์ชันเฉพาะที่ต้องดำเนินการ ชั้น TCP/IP ทั้งสี่ชั้นนี้ทำงานร่วมกันเพื่อส่งข้อมูลจากชั้นหนึ่งไปยังอีกชั้นหนึ่ง
- Application Layer
- เลเยอร์การขนส่ง
- เลเยอร์อินเทอร์เน็ต
- เชื่อมต่อเครือข่าย
Application Layer
เลเยอร์แอปพลิเคชันโต้ตอบกับแอปพลิเคชันโปรแกรม ซึ่งเป็นระดับสูงสุดของโมเดล OSI เลเยอร์แอปพลิเคชันคือเลเยอร์ OSI ซึ่งอยู่ใกล้กับผู้ใช้ปลายทางมากที่สุด หมายความว่าเลเยอร์แอปพลิเคชัน OSI ช่วยให้ผู้ใช้สามารถโต้ตอบกับแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์อื่นได้
เลเยอร์แอปพลิเคชันโต้ตอบกับแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์เพื่อใช้ส่วนประกอบในการสื่อสาร การตีความข้อมูลโดยแอปพลิเคชันโปรแกรมจะอยู่นอกขอบเขตของแบบจำลอง OSI เสมอ
ตัวอย่างของชั้นแอปพลิเคชันคือแอปพลิเคชันเช่นการถ่ายโอนไฟล์ อีเมล์ การล็อกอินระยะไกล ฯลฯ
หน้าที่ของ Application Layers คือ
- เลเยอร์แอปพลิเคชันช่วยให้คุณระบุคู่ค้าในการสื่อสาร กำหนดความพร้อมของทรัพยากร และซิงโครไนซ์การสื่อสาร
- อนุญาตให้ผู้ใช้เข้าสู่ระบบโฮสต์ระยะไกล
- เลเยอร์นี้ให้บริการอีเมล์ต่างๆ
- แอปพลิเคชั่นนี้นำเสนอแหล่งฐานข้อมูลแบบกระจายและการเข้าถึงข้อมูลทั่วโลกเกี่ยวกับออบเจ็กต์และบริการต่างๆ
เลเยอร์การขนส่ง
เลเยอร์การขนส่งสร้างขึ้นบนเลเยอร์เครือข่ายเพื่อให้มีการขนส่งข้อมูลจากกระบวนการบนเครื่องระบบต้นทางไปยังกระบวนการบนระบบปลายทาง โฮสต์โดยใช้เครือข่ายเดียวหรือหลายเครือข่าย และยังรักษาคุณภาพของฟังก์ชันการบริการอีกด้วย
กำหนดจำนวนข้อมูลที่ควรจะส่งไปที่ไหนและในอัตราเท่าใด เลเยอร์นี้สร้างขึ้นจากข้อความที่ได้รับจากเลเยอร์แอปพลิเคชัน ช่วยให้มั่นใจได้ว่าหน่วยข้อมูลจะถูกส่งโดยไม่มีข้อผิดพลาดและเป็นไปตามลำดับ
Transport Layer ช่วยให้คุณควบคุมความน่าเชื่อถือของลิงก์ผ่านการควบคุมโฟลว์ การควบคุมข้อผิดพลาด และการแบ่งส่วนหรือการแบ่งส่วน
เลเยอร์การขนส่งยังให้การรับทราบถึงการส่งข้อมูลสำเร็จและส่งข้อมูลถัดไปในกรณีที่ไม่มีข้อผิดพลาดเกิดขึ้น TCP เป็นตัวอย่างที่รู้จักกันดีที่สุดของเลเยอร์การขนส่ง
หน้าที่สำคัญของ Transport Layers
- มันจะแบ่งข้อความที่ได้รับจากเลเยอร์เซสชันออกเป็นกลุ่มและกำหนดหมายเลขเพื่อสร้างลำดับ
- Transport Layer ทำให้แน่ใจว่าข้อความถูกส่งไปยังกระบวนการที่ถูกต้องบนเครื่องปลายทาง
- นอกจากนี้ยังทำให้แน่ใจว่าข้อความทั้งหมดมาถึงโดยไม่มีข้อผิดพลาด มิฉะนั้นควรส่งอีกครั้ง
เลเยอร์อินเทอร์เน็ต
เลเยอร์อินเทอร์เน็ตคือเลเยอร์ที่สองของเลเยอร์ TCP/IP ของโมเดล TCP/IP เรียกอีกอย่างว่าเลเยอร์เครือข่าย งานหลักของเลเยอร์นี้คือการส่งแพ็กเก็ตจากเครือข่ายใดๆ และคอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ตามจะยังคงไปถึงปลายทางโดยไม่คำนึงถึงเส้นทางที่พวกเขาใช้
เลเยอร์อินเทอร์เน็ตนำเสนอวิธีการทำงานและขั้นตอนในการถ่ายโอนลำดับข้อมูลที่มีความยาวผันแปรจากโหนดหนึ่งไปยังอีกโหนดหนึ่งด้วยความช่วยเหลือของเครือข่ายต่างๆ
การส่งข้อความที่เลเยอร์เครือข่ายไม่ได้รับประกันว่าเป็นโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายที่เชื่อถือได้
โปรโตคอลการจัดการเลเยอร์ที่เป็นของเลเยอร์เครือข่ายคือ:
- โปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง
- การจัดการกลุ่มแบบหลายผู้รับ
- การกำหนดที่อยู่เลเยอร์เครือข่าย
เลเยอร์อินเทอร์เฟซเครือข่าย
เลเยอร์อินเทอร์เฟซเครือข่ายคือเลเยอร์ของโมเดล TCP/IP สี่เลเยอร์ เลเยอร์นี้เรียกอีกอย่างหนึ่งว่าเลเยอร์การเข้าถึงเครือข่าย เลเยอร์นี้ช่วยให้คุณกำหนดรายละเอียดว่าควรส่งข้อมูลโดยใช้เครือข่ายอย่างไร
นอกจากนี้ยังรวมไปถึงวิธีที่บิตควรส่งสัญญาณเชิงแสงโดยอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่เชื่อมต่อโดยตรงกับสื่อเครือข่าย เช่น สายโคแอกเชียล ออปติคอล โคแอกเซียล ไฟเบอร์ หรือสายคู่ตีเกลียว
เลเยอร์เครือข่ายเป็นชุดข้อมูลผสมและกำหนดไว้ในบทความของแบบจำลองอ้างอิง OSI เลเยอร์นี้กำหนดว่าข้อมูลควรถูกส่งทางกายภาพผ่านเครือข่ายอย่างไร เลเยอร์นี้รับผิดชอบการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์สองเครื่องในเครือข่ายเดียวกัน
ความแตกต่างระหว่างโมเดล OSI และ TCP/IP
นี่คือความแตกต่างที่สำคัญบางประการระหว่าง โมเดล OSI และ TCP/IP:
| แบบจำลอง OSI | โมเดล TCP/IP |
|---|---|
| ได้รับการพัฒนาโดย ISO (องค์การมาตรฐานสากล) | ได้รับการพัฒนาโดย ARPANET (เครือข่ายหน่วยงานโครงการวิจัยขั้นสูง) |
| โมเดล OSI ให้ความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างอินเทอร์เฟซ บริการ และโปรโตคอล | TCP/IP ไม่มีจุดแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างบริการ อินเทอร์เฟซ และโปรโตคอล |
| OSI หมายถึงการเชื่อมต่อระหว่างระบบเปิด | TCP อ้างถึง Transmission โปรโตคอลการควบคุม |
| OSI ใช้เลเยอร์เครือข่ายเพื่อกำหนดมาตรฐานเส้นทางและโปรโตคอล | TCP/IP ใช้เฉพาะชั้นอินเทอร์เน็ตเท่านั้น |
| OSI ปฏิบัติตามแนวทางแนวตั้ง | TCP/IP เป็นไปตามแนวทางแนวนอน |
| แบบจำลอง OSI ใช้การเชื่อมโยงทางกายภาพและดาต้าสองชั้นแยกกันเพื่อกำหนดการทำงานของเลเยอร์ด้านล่าง | TCP/IP ใช้เพียงเลเยอร์เดียวเท่านั้น (ลิงก์) |
| ชั้น OSI มี 7 ชั้น | TCP/IP มีสี่ชั้น |
| โมเดล OSI เลเยอร์การขนส่งเป็นเพียงการเชื่อมต่อเท่านั้น | เลเยอร์ของโมเดล TCP/IP มีทั้งแบบเน้นการเชื่อมต่อและไม่มีการเชื่อมต่อ |
| ในโมเดล OSI ดาต้าลิงค์เลเยอร์และฟิสิคัลเป็นเลเยอร์ที่แยกจากกัน | ใน TCP การเชื่อมโยงทางกายภาพและดาต้าจะรวมกันเป็นเลเยอร์โฮสต์ถึงเครือข่ายเดียว |
| เลเยอร์เซสชันและการนำเสนอไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของโมเดล TCP | ไม่มีเซสชันและเลเยอร์การนำเสนอในโมเดล TCP |
| มันถูกกำหนดไว้หลังจากการถือกำเนิดของอินเทอร์เน็ต | มันถูกกำหนดไว้ก่อนการถือกำเนิดของอินเทอร์เน็ต |
| ขนาดต่ำสุดของส่วนหัว OSI คือ 5 ไบต์ | ขนาดส่วนหัวขั้นต่ำคือ 20 ไบต์ |
โปรโตคอล TCP/IP ที่พบบ่อยที่สุด
โปรโตคอล TCP/IP ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายบางส่วนได้แก่:
TCP
Transmission Control Protocol คือชุดอินเทอร์เน็ตโปรโตคอลที่แบ่งข้อความออกเป็นส่วน TCP และประกอบกลับคืนที่ฝั่งรับ
IP
ที่อยู่อินเทอร์เน็ตโปรโตคอลที่รู้จักกันในชื่อ ที่อยู่ IP เป็นป้ายตัวเลข มันถูกกำหนดให้กับแต่ละอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ซึ่งใช้ IP ในการสื่อสาร ฟังก์ชั่นการกำหนดเส้นทางช่วยให้สามารถใช้งานอินเทอร์เน็ตและสร้างอินเทอร์เน็ตได้ การรวมกันของ IP กับ TCP ช่วยให้สามารถพัฒนาการเชื่อมต่อเสมือนระหว่างปลายทางและต้นทางได้
HTTP
โปรโตคอลการถ่ายโอนไฮเปอร์เท็กซ์เป็นรากฐานของเวิลด์ไวด์เว็บ โปรโตคอลนี้ใช้ในการถ่ายโอนเว็บเพจและทรัพยากรอื่น ๆ จากเซิร์ฟเวอร์ HTTP หรือเว็บเซิร์ฟเวอร์ไปยังเว็บไคลเอ็นต์หรือไคลเอนต์ HTTP เมื่อใดก็ตามที่คุณใช้เว็บเบราว์เซอร์ เช่น Google Chrome or Firefoxคุณกำลังใช้เว็บไคลเอ็นต์ ช่วยให้ HTTP สามารถถ่ายโอนหน้าเว็บที่คุณร้องขอจากเซิร์ฟเวอร์ระยะไกล
SMTP
SMTP ย่อมาจาก Simple mail transfer protocol โปรโตคอลนี้รองรับอีเมลที่เรียกว่า simple mail transfer protocol โปรโตคอลนี้ช่วยให้คุณส่งข้อมูลไปยังที่อยู่อีเมลอื่นได้
SNMP
SNMP ย่อมาจาก Simple Network Management Protocol เป็นเฟรมเวิร์กที่ใช้สำหรับจัดการอุปกรณ์บนอินเทอร์เน็ตโดยใช้โปรโตคอล TCP/IP
DNS
DNS ย่อมาจากระบบชื่อโดเมน ที่อยู่ IP ที่ใช้ในการระบุการเชื่อมต่อของโฮสต์กับอินเทอร์เน็ตโดยเฉพาะ อย่างไรก็ตาม ผู้ใช้ต้องการใช้ชื่อแทนที่อยู่สำหรับ DNS นั้น
TELNET
TELNET ย่อมาจาก Terminal Network สร้างการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ท้องถิ่นและคอมพิวเตอร์ระยะไกล สร้างการเชื่อมต่อในลักษณะที่คุณสามารถจำลองระบบโลคัลของคุณที่ระบบระยะไกลได้
FTP
FTP ย่อมาจาก File Transfer Protocol เป็นโปรโตคอลมาตรฐานที่ใช้เป็นส่วนใหญ่สำหรับการส่งไฟล์จากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง
ข้อดีของโมเดล TCP/IP
นี่คือข้อดี/ประโยชน์ของการใช้โมเดล TCP/IP:
- ช่วยให้คุณสร้าง/ตั้งค่าการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ประเภทต่างๆ
- มันทำงานแยกจากระบบปฏิบัติการ
- รองรับโปรโตคอลการกำหนดเส้นทางจำนวนมาก
- ช่วยให้สามารถเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตระหว่างองค์กรได้
- โมเดล TCP/IP มีสถาปัตยกรรมไคลเอนต์-เซิร์ฟเวอร์ที่มีการปรับขนาดได้สูง
- สามารถใช้งานแบบอิสระได้
- รองรับโปรโตคอลการกำหนดเส้นทางจำนวนหนึ่ง
- สามารถใช้เพื่อสร้างการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์สองเครื่อง
ข้อเสียของโมเดล TCP/IP
ต่อไปนี้เป็นข้อเสียบางประการของการใช้โมเดล TCP/IP:
- TCP/IP เป็นโมเดลที่ซับซ้อนในการตั้งค่าและจัดการ
- ค่าตื้น/โอเวอร์เฮดของ TCP/IP สูงกว่า IPX (Internetwork Packet Exchange)
- ในกรณีนี้ โมเดลเลเยอร์การขนส่งไม่รับประกันการส่งมอบแพ็กเก็ต
- การเปลี่ยนโปรโตคอลใน TCP/IP ไม่ใช่เรื่องง่าย
- ไม่มีการแยกอย่างชัดเจนจากบริการ อินเทอร์เฟซ และโปรโตคอล
สรุป
- รูปแบบเต็มของโมเดล TCP/IP อธิบายไว้ดังนี้ Transmission โปรโตคอลควบคุม/อินเทอร์เน็ตโปรโตคอล
- TCP รองรับสถาปัตยกรรมที่ยืดหยุ่น
- เลเยอร์แอปพลิเคชันโต้ตอบกับแอปพลิเคชันโปรแกรม ซึ่งเป็นระดับสูงสุดของโมเดล OSI
- เลเยอร์อินเทอร์เน็ตเป็นเลเยอร์ที่สองของโมเดล TCP/IP เรียกอีกอย่างว่าเลเยอร์เครือข่าย
- เลเยอร์การขนส่งสร้างขึ้นบนเลเยอร์เครือข่ายเพื่อให้มีการขนส่งข้อมูลจากกระบวนการบนเครื่องระบบต้นทางไปยังกระบวนการบนระบบปลายทาง
- Network Interface Layer คือเลเยอร์ของโมเดล TCP/IP สี่เลเยอร์นี้ เลเยอร์นี้เรียกอีกอย่างว่าเลเยอร์การเข้าถึงเครือข่าย
- แบบจำลอง OSI ได้รับการพัฒนาโดย ISO (องค์การมาตรฐานสากล) ในขณะที่แบบจำลอง TCP/IP ได้รับการพัฒนาโดย ARPANET (เครือข่ายหน่วยงานโครงการวิจัยขั้นสูง)
- ที่อยู่อินเทอร์เน็ตโปรโตคอลหรือที่เรียกว่าที่อยู่ IP คือป้ายตัวเลข
- HTTP เป็นรากฐานของเวิลด์ไวด์เว็บ
- SMTP ย่อมาจาก Simple mail transfer protocol ซึ่งรองรับอีเมลที่เรียกว่า simple mail transfer
- SNMP ย่อมาจาก Simple Network Management Protocol
- DNS ย่อมาจากระบบชื่อโดเมน
- TELNET ย่อมาจาก Terminal Network สร้างการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ท้องถิ่นและคอมพิวเตอร์ระยะไกล
- FTP ย่อมาจาก File Transfer Protocol เป็นโปรโตคอลมาตรฐานที่ใช้เป็นส่วนใหญ่สำหรับการส่งไฟล์จากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง
- ประโยชน์ที่ใหญ่ที่สุดของโมเดล TCP/IP คือช่วยให้คุณสร้าง/ตั้งค่าการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ประเภทต่างๆ
- TCP/IP เป็นโมเดลที่ซับซ้อนในการตั้งค่าและจัดการ
- เลเยอร์ TCP/IP ประเภทต่างๆ มีอะไรบ้าง
เลเยอร์ TCP/IP มีสี่ประเภท- แอพลิเคชันเลเยอร์
- ชั้นการขนส่ง
- ชั้นอินเทอร์เน็ต
- อินเตอร์เฟซเครือข่าย
