Mô hình TCP/IP: Lớp và Giao thức là gì? Ngăn xếp TCP/IP

TCP/IP là viết tắt của Transmission Giao thức điều khiển/Giao thức Internet. Ngăn xếp TCP/IP được thiết kế đặc biệt như một mô hình để cung cấp luồng byte đầu cuối và có độ tin cậy cao qua mạng không đáng tin cậy.

Đặc điểm TCP

Dưới đây là các đặc điểm cơ bản của giao thức TCP IP:

• Hỗ trợ cho kiến ​​trúc TCP/IP linh hoạt
• Việc thêm nhiều hệ thống vào mạng thật dễ dàng.
• Trong bộ giao thức TCP IP, mạng vẫn nguyên vẹn cho đến khi máy nguồn và máy đích hoạt động bình thường.
• TCP là một giao thức hướng kết nối.
• TCP cung cấp độ tin cậy và đảm bảo rằng dữ liệu đến không theo thứ tự sẽ được đưa trở lại trật tự.
• TCP cho phép bạn thực hiện kiểm soát luồng, do đó người gửi không bao giờ áp đảo người nhận bằng dữ liệu.

Mô hình bốn lớp TCP/IP

Trong hướng dẫn TCP/IP này, chúng tôi sẽ giải thích các lớp khác nhau và chức năng của chúng trong mô hình TCP/IP:

Chức năng của mô hình TCP IP được chia thành bốn lớp và mỗi lớp bao gồm các giao thức cụ thể.

TCP/IP là hệ thống kiến ​​trúc máy chủ nhiều lớp trong đó mỗi lớp được định nghĩa theo một chức năng cụ thể để thực hiện. Cả bốn lớp TCP IP này hoạt động phối hợp với nhau để truyền dữ liệu từ lớp này sang lớp khác.

• Lớp ứng dụng
• Lớp vận chuyển
• Lớp Internet
• Giao diện mạng

Lớp ứng dụng

Lớp ứng dụng tương tác với một chương trình ứng dụng, đây là cấp độ cao nhất của mô hình OSI. Lớp ứng dụng là lớp OSI, gần gũi nhất với người dùng cuối. Nó có nghĩa là lớp ứng dụng OSI cho phép người dùng tương tác với ứng dụng phần mềm khác.

Lớp ứng dụng tương tác với các ứng dụng phần mềm để triển khai thành phần giao tiếp. Việc diễn giải dữ liệu bằng chương trình ứng dụng luôn nằm ngoài phạm vi của mô hình OSI.

Ví dụ về lớp ứng dụng là một ứng dụng như truyền tệp, email, đăng nhập từ xa, v.v.

Chức năng của Lớp ứng dụng là

• Lớp ứng dụng giúp bạn xác định đối tác truyền thông, xác định tính khả dụng của tài nguyên và đồng bộ hóa truyền thông.
• Nó cho phép người dùng đăng nhập vào một máy chủ từ xa
• Lớp này cung cấp nhiều dịch vụ email khác nhau
• Ứng dụng này cung cấp các nguồn cơ sở dữ liệu phân tán và quyền truy cập thông tin toàn cầu về các đối tượng và dịch vụ khác nhau.

Lớp vận chuyển

Lớp vận chuyển được xây dựng trên lớp mạng để cung cấp khả năng vận chuyển dữ liệu từ một quy trình trên máy hệ thống nguồn đến một quy trình trên hệ thống đích. Nó được lưu trữ bằng cách sử dụng một hoặc nhiều mạng và cũng duy trì chất lượng của các chức năng dịch vụ.

Nó xác định lượng dữ liệu sẽ được gửi đi đâu và ở tốc độ nào. Lớp này xây dựng dựa trên thông báo nhận được từ lớp ứng dụng. Nó giúp đảm bảo rằng các đơn vị dữ liệu được phân phối không có lỗi và theo trình tự.

Lớp vận chuyển giúp bạn kiểm soát độ tin cậy của liên kết thông qua kiểm soát luồng, kiểm soát lỗi và phân đoạn hoặc hủy phân đoạn.

Lớp vận chuyển cũng cung cấp xác nhận về việc truyền dữ liệu thành công và gửi dữ liệu tiếp theo trong trường hợp không xảy ra lỗi. TCP là ví dụ nổi tiếng nhất của lớp vận chuyển.

Các chức năng quan trọng của Lớp vận chuyển

• Nó chia thông điệp nhận được từ lớp phiên thành các phân đoạn và đánh số chúng để tạo thành một chuỗi.
• Lớp vận chuyển đảm bảo rằng tin nhắn được gửi đến đúng quy trình trên máy đích.
• Nó cũng đảm bảo rằng toàn bộ tin nhắn đến mà không có bất kỳ lỗi nào khác, nó sẽ được truyền lại.

Lớp Internet

Lớp internet là lớp thứ hai của lớp TCP/IP của mô hình TCP/IP. Nó còn được gọi là lớp mạng. Công việc chính của lớp này là gửi các gói từ bất kỳ mạng nào và bất kỳ máy tính nào, chúng vẫn đến đích bất kể tuyến đường chúng đi.

Lớp Internet cung cấp phương pháp chức năng và thủ tục để truyền các chuỗi dữ liệu có độ dài thay đổi từ nút này sang nút khác với sự trợ giúp của nhiều mạng khác nhau.

Việc gửi tin nhắn ở lớp mạng không đưa ra bất kỳ giao thức nào được đảm bảo là đáng tin cậy.

Các giao thức quản lý lớp thuộc lớp mạng là:

1. Các giao thức định tuyến
2. Quản lý nhóm đa phương tiện
3. Gán địa chỉ lớp mạng.

Lớp giao diện mạng

Lớp giao diện mạng là lớp này của mô hình TCP/IP bốn lớp. Lớp này cũng được gọi là lớp truy cập mạng. Nó giúp bạn xác định chi tiết về cách dữ liệu sẽ được gửi bằng mạng.

Nó cũng bao gồm cách các bit sẽ được báo hiệu về mặt quang học bằng các thiết bị phần cứng giao tiếp trực tiếp với môi trường mạng, như cáp đồng trục, cáp quang, cáp đồng trục, cáp quang hoặc cáp xoắn đôi.

Lớp mạng là sự kết hợp của đường dữ liệu và được định nghĩa trong bài viết về mô hình tham chiếu OSI. Lớp này định nghĩa cách dữ liệu sẽ được gửi vật lý qua mạng. Lớp này chịu trách nhiệm truyền dữ liệu giữa hai thiết bị trên cùng một mạng.

Sự khác biệt giữa mô hình OSI và TCP/IP

Dưới đây là một số khác biệt quan trọng giữa Mô hình OSI và TCP/IP:

Mô hình OSI	Mô hình TCP/IP
Nó được phát triển bởi ISO (Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế)	Nó được phát triển bởi ARPANET (Mạng lưới cơ quan dự án nghiên cứu nâng cao).
Mô hình OSI cung cấp sự phân biệt rõ ràng giữa giao diện, dịch vụ và giao thức.	TCP/IP không có bất kỳ điểm phân biệt rõ ràng nào giữa các dịch vụ, giao diện và giao thức.
OSI đề cập đến Kết nối hệ thống mở.	TCP đề cập đến Transmission Giao thức điều khiển.
OSI sử dụng lớp mạng để xác định các tiêu chuẩn và giao thức định tuyến.	TCP/IP chỉ sử dụng lớp Internet.
OSI tuân theo cách tiếp cận theo chiều dọc.	TCP/IP tuân theo cách tiếp cận theo chiều ngang.
Mô hình OSI sử dụng hai lớp liên kết vật lý và dữ liệu riêng biệt để xác định chức năng của các lớp dưới cùng.	TCP/IP chỉ sử dụng một lớp (liên kết).
Các lớp OSI có bảy lớp.	TCP/IP có bốn lớp.
Trong mô hình OSI, lớp vận chuyển chỉ hướng kết nối.	Một lớp của mô hình TCP/IP vừa hướng kết nối vừa không kết nối.
Trong mô hình OSI, lớp liên kết dữ liệu và lớp vật lý là các lớp riêng biệt.	Trong TCP, liên kết vật lý và dữ liệu đều được kết hợp thành một lớp máy chủ với mạng duy nhất.
Các lớp phiên và trình bày không phải là một phần của mô hình TCP.	Không có lớp phiên và lớp trình bày trong mô hình TCP.
Nó được xác định sau sự ra đời của Internet.	Nó được xác định trước sự ra đời của Internet.
Kích thước tối thiểu của tiêu đề OSI là 5 byte.	Kích thước tiêu đề tối thiểu là 20 byte.

Giao thức TCP/IP phổ biến nhất

Một số giao thức TCP/IP phổ biến nhất được sử dụng rộng rãi là:

TCP

Transmission Giao thức điều khiển là một bộ giao thức internet chia nhỏ tin nhắn thành các Phân đoạn TCP và tập hợp lại chúng ở phía nhận.

IP

Địa chỉ Giao thức Internet còn được gọi là địa chỉ Địa chỉ IP là nhãn số. Nó được gán cho mỗi thiết bị được kết nối với một mạng máy tính sử dụng IP để liên lạc. Chức năng định tuyến của nó cho phép kết nối mạng và về cơ bản là thiết lập Internet. Sự kết hợp IP với TCP cho phép phát triển kết nối ảo giữa đích và nguồn.

HTTP

Giao thức truyền siêu văn bản là nền tảng của World Wide Web. Giao thức này được sử dụng để truyền các trang web và các tài nguyên khác từ máy chủ HTTP hoặc máy chủ web đến máy khách web hoặc máy khách HTTP. Bất cứ khi nào bạn sử dụng trình duyệt web như Google Chrome or Firefox, bạn đang sử dụng một ứng dụng web. Nó giúp HTTP chuyển các trang web mà bạn yêu cầu từ các máy chủ từ xa.

SMTP

SMTP là viết tắt của Simple mail transfer protocol (giao thức truyền thư đơn giản). Giao thức này hỗ trợ email được gọi là giao thức truyền thư đơn giản. Giao thức này giúp bạn gửi dữ liệu đến một địa chỉ email khác.

SNMP

SNMP là viết tắt của Giao thức quản lý mạng đơn giản. Nó là một framework được sử dụng để quản lý các thiết bị trên internet bằng cách sử dụng giao thức TCP/IP.

DNS

DNS là viết tắt của Hệ thống tên miền. Địa chỉ IP được sử dụng để xác định duy nhất kết nối của máy chủ với internet. Tuy nhiên, người dùng thích sử dụng tên thay vì địa chỉ cho DNS đó.

TELNET

TELNET là viết tắt của Mạng đầu cuối. Nó thiết lập kết nối giữa máy tính cục bộ và máy tính từ xa. Nó thiết lập kết nối theo cách mà bạn có thể mô phỏng hệ thống cục bộ của mình với hệ thống từ xa.

FTP

FTP là viết tắt của Giao thức truyền tệp. Đây là giao thức tiêu chuẩn được sử dụng nhiều nhất để truyền tệp từ máy này sang máy khác.

Ưu điểm của mô hình TCP/IP

Dưới đây là những ưu/lợi ích của việc sử dụng mô hình TCP/IP:

• Nó giúp bạn thiết lập/thiết lập kết nối giữa các loại máy tính khác nhau.
• Nó hoạt động độc lập với hệ điều hành.
• Nó hỗ trợ nhiều giao thức định tuyến.
• Nó cho phép liên kết mạng giữa các tổ chức.
• Mô hình TCP/IP có kiến ​​trúc máy khách-máy chủ có khả năng mở rộng cao.
• Nó có thể được vận hành độc lập.
• Hỗ trợ một số giao thức định tuyến.
• Nó có thể được sử dụng để thiết lập kết nối giữa hai máy tính.

Nhược điểm của mô hình TCP/IP

Dưới đây là một số hạn chế khi sử dụng mô hình TCP/IP:

• TCP/IP là một mô hình phức tạp để thiết lập và quản lý.
• Chi phí thấp/chi phí chung của TCP/IP cao hơn IPX (Trao đổi gói Internetwork).
• Trong mô hình này, lớp vận chuyển không đảm bảo việc phân phối các gói tin.
• Việc thay thế giao thức trong TCP/IP không hề dễ dàng.
• Nó không có sự tách biệt rõ ràng với các dịch vụ, giao diện và giao thức của nó.

Tổng kết

• Dạng đầy đủ của mô hình TCP/IP được giải thích là Transmission Giao thức điều khiển/Giao thức Internet.
• TCP hỗ trợ kiến ​​trúc linh hoạt
• Lớp ứng dụng tương tác với một chương trình ứng dụng, đây là cấp độ cao nhất của mô hình OSI.
• Lớp Internet là lớp thứ hai của mô hình TCP/IP. Nó còn được gọi là lớp mạng.
• Lớp vận chuyển được xây dựng trên lớp mạng để cung cấp khả năng vận chuyển dữ liệu từ một quy trình trên máy hệ thống nguồn đến một quy trình trên hệ thống đích.
• Lớp giao diện mạng là lớp này của mô hình TCP/IP bốn lớp. Lớp này còn được gọi là lớp truy cập mạng.
• Mô hình OSI được phát triển bởi ISO (Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế) trong khi mô hình TCP/IP được phát triển bởi ARPANET (Mạng cơ quan dự án nghiên cứu nâng cao).
• Địa chỉ Giao thức Internet còn được gọi là địa chỉ IP là nhãn số.
• HTTP là nền tảng của World Wide Web.
• SMTP là viết tắt của Simple mail transfer protocol hỗ trợ e-mail được gọi là simple mail transfer
• SNMP là viết tắt của Giao thức quản lý mạng đơn giản.
• DNS là viết tắt của Hệ thống tên miền.
• TELNET là viết tắt của Mạng đầu cuối. Nó thiết lập kết nối giữa máy tính cục bộ và máy tính từ xa
• FTP là viết tắt của Giao thức truyền tệp. Đây là giao thức tiêu chuẩn được sử dụng nhiều nhất để truyền tệp từ máy này sang máy khác.
• Lợi ích lớn nhất của mô hình TCP/IP là nó giúp bạn thiết lập/thiết lập kết nối giữa các loại máy tính khác nhau.
• TCP/IP là một mô hình phức tạp để thiết lập và quản lý.
• Các loại lớp TCP/IP khác nhau là gì?
  Có bốn loại lớp TCP/IP.
  1. Lớp ứng dụng
  2. Lớp vận chuyển
  3. Lớp Internet
  4. Giao diện mạng