SIEĆ KOMPUTEROWA | MODEL TCP/IP

Model TCP/IP został opracowany przed modelem OSI.
Model TCP/IP nie jest dokładnie podobny do modelu OSI.
Model TCP/IP składa się z pięciu warstw: warstwy aplikacji, warstwy transportowej, warstwy sieciowej, warstwy łącza danych i warstwy fizycznej.
Pierwsze cztery warstwy zapewniają standardy fizyczne, interfejs sieciowy, łączność międzysieciową i funkcje transportowe, które odpowiadają pierwszym czterem warstwom modelu OSI, a te cztery warstwy są reprezentowane w modelu TCP/IP przez pojedynczą warstwę zwaną warstwą aplikacji.
TCP/IP to hierarchiczny protokół składający się z interaktywnych modułów, a każdy z nich zapewnia określoną funkcjonalność.

Tutaj hierarchiczny oznacza, że każdy protokół wyższej warstwy jest obsługiwany przez dwa lub więcej protokołów niższego poziomu.

Funkcje warstw TCP/IP:

Warstwa dostępu do sieci

Warstwa sieciowa jest najniższą warstwą modelu TCP/IP.
Warstwa sieciowa to połączenie warstwy fizycznej i warstwy łącza danych zdefiniowanej w modelu referencyjnym OSI.
Określa, w jaki sposób dane powinny być przesyłane fizycznie przez sieć.
Warstwa ta odpowiada głównie za transmisję danych pomiędzy dwoma urządzeniami w tej samej sieci.
Funkcje realizowane przez tę warstwę to enkapsulacja datagramu IP w ramki przesyłane przez sieć oraz mapowanie adresów IP na adresy fizyczne.
Protokoły używane przez tę warstwę to Ethernet, Token Ring, FDDI, X.25, Frame Relay.

Warstwa internetowa

Warstwa internetowa jest drugą warstwą modelu TCP/IP.
Warstwa internetowa jest również nazywana warstwą sieciową.
Głównym zadaniem warstwy internetowej jest wysyłanie pakietów z dowolnej sieci, a docierają one do miejsca docelowego niezależnie od wybranej trasy.

Poniżej przedstawiono protokoły używane w tej warstwie:

Protokół IP: W tej warstwie wykorzystywany jest protokół IP, będący najważniejszą częścią całego pakietu TCP/IP.

Poniżej przedstawiono obowiązki tego protokołu:

Adresowanie IP:Protokół ten implementuje logiczne adresy hostów zwane adresami IP. Adresy IP są wykorzystywane przez Internet i warstwy wyższe do identyfikacji urządzenia i zapewnienia routingu w sieci.Komunikacja między hostami:Określa ścieżkę, którą dane mają zostać przesłane.Hermetyzacja i formatowanie danych:Protokół IP akceptuje dane z protokołu warstwy transportowej. Protokół IP zapewnia bezpieczne wysyłanie i odbieranie danych, hermetyzuje dane w wiadomości zwanej datagramem IP.Fragmentacja i ponowne składanie:Limit nałożony na rozmiar datagramu IP przez protokół warstwy łącza danych jest znany jako maksymalna jednostka transmisji (MTU). Jeśli rozmiar datagramu IP jest większy niż jednostka MTU, protokół IP dzieli datagram na mniejsze jednostki, aby mogły one przesyłać się w sieci lokalnej. Fragmentację może przeprowadzić nadawca lub router pośredni. Po stronie odbiorcy wszystkie fragmenty są ponownie składane, tworząc oryginalną wiadomość.Rozgromienie:Kiedy datagram IP jest wysyłany przez tę samą sieć lokalną, np. LAN, MAN, WAN, nazywa się to dostarczaniem bezpośrednim. Gdy źródło i miejsce docelowe znajdują się w odległej sieci, datagram IP jest wysyłany pośrednio. Można to osiągnąć poprzez trasowanie datagramu IP przez różne urządzenia, takie jak routery.

Protokół ARP

ARP oznacza Protokół rozpoznawania adresów .
ARP to protokół warstwy sieciowej, który służy do wyszukiwania adresu fizycznego na podstawie adresu IP.

Żądanie ARP:Gdy nadawca chce poznać adres fizyczny urządzenia, wysyła żądanie ARP do sieci.Odpowiedź ARP:Każde urządzenie podłączone do sieci zaakceptuje żądanie ARP i przetworzy żądanie, ale tylko odbiorca rozpoznaje adres IP i odsyła swój adres fizyczny w postaci odpowiedzi ARP. Odbiorca dodaje adres fizyczny zarówno do swojej pamięci podręcznej, jak i do nagłówka datagramu

Protokół ICMP

Jest to mechanizm używany przez hosty lub routery do wysyłania powiadomień dotyczących problemów z datagramami z powrotem do nadawcy.
Datagram przemieszcza się od routera do routera, aż dotrze do miejsca docelowego. Jeśli router nie jest w stanie skierować danych z powodu nietypowych warunków, takich jak wyłączone łącza, pożar urządzenia lub przeciążenie sieci, wówczas protokół ICMP informuje nadawcę, że datagramu nie można dostarczyć.
Protokół ICMP używa głównie dwóch terminów:

Podstawową odpowiedzialnością protokołu ICMP jest zgłaszanie problemów, a nie ich naprawianie. Odpowiedzialność za sprostowanie spoczywa na nadawcy.

ICMP może wysyłać komunikaty tylko do źródła, ale nie do routerów pośrednich, ponieważ datagram IP zawiera adresy źródła i miejsca docelowego, ale nie routera, do którego jest przekazywany.

Warstwa transportowa

Warstwa transportowa odpowiada za niezawodność, kontrolę przepływu i korektę danych przesyłanych siecią.

Dwa protokoły używane w warstwie transportowej to Protokół datagramów użytkownika i protokół kontroli transmisji .

Zapewnia bezpołączeniową usługę i kompleksową realizację transmisji.
Jest to protokół zawodny, ponieważ wykrywa błędy, ale ich nie określa.
Protokół datagramów użytkownika wykrywa błąd, a protokół ICMP zgłasza nadawcy błąd polegający na uszkodzeniu datagramu użytkownika.

Adres portu źródłowego:

Adres portu docelowego:

Długość całkowita:

Suma kontrolna:

UDP nie określa, który pakiet zostanie utracony. UDP zawiera tylko sumę kontrolną; nie zawiera żadnego identyfikatora segmentu danych.

Zapewnia aplikacjom pełną obsługę warstwy transportowej.
Tworzy wirtualny obwód pomiędzy nadawcą i odbiorcą i jest aktywny przez cały czas trwania transmisji.
TCP jest niezawodnym protokołem, ponieważ wykrywa błąd i retransmituje uszkodzone ramki. Dlatego zapewnia, że wszystkie segmenty muszą zostać odebrane i potwierdzone, zanim transmisja zostanie uznana za zakończoną, a obwód wirtualny zostanie odrzucony.
Po stronie wysyłającej protokół TCP dzieli całą wiadomość na mniejsze jednostki zwane segmentami, a każdy segment zawiera numer sekwencyjny wymagany do zmiany kolejności ramek w celu utworzenia oryginalnej wiadomości.
Po stronie odbiorczej protokół TCP zbiera wszystkie segmenty i porządkuje je na podstawie numerów sekwencyjnych.

Warstwa aplikacji

Warstwa aplikacji jest najwyższą warstwą w modelu TCP/IP.
Odpowiada za obsługę protokołów wysokiego poziomu, kwestie reprezentacji.
Warstwa ta umożliwia użytkownikowi interakcję z aplikacją.
Kiedy jeden protokół warstwy aplikacji chce komunikować się z inną warstwą aplikacji, przekazuje swoje dane do warstwy transportowej.
W warstwie aplikacji występuje niejednoznaczność. W warstwie aplikacji nie można umieścić żadnej aplikacji, z wyjątkiem tych, które wchodzą w interakcję z systemem komunikacyjnym. Przykładowo: edytor tekstu nie może być uwzględniany w warstwie aplikacji podczas korzystania z przeglądarki internetowej HTTP protokół do interakcji z siecią, gdzie HTTP protokół jest protokołem warstwy aplikacji.

Poniżej przedstawiono główne protokoły stosowane w warstwie aplikacji:
HTTP:HTTP oznacza protokół przesyłania hipertekstu. Protokół ten umożliwia nam dostęp do danych w sieci WWW. Przesyła dane w postaci zwykłego tekstu, audio, wideo. Nazywa się go protokołem przesyłania hipertekstu, ponieważ można go skutecznie stosować w środowisku hipertekstowym, w którym występują szybkie przeskoki z jednego dokumentu do drugiego.SNMP:SNMP oznacza prosty protokół zarządzania siecią. Jest to platforma służąca do zarządzania urządzeniami w Internecie za pomocą zestawu protokołów TCP/IP.SMTP:SMTP oznacza prosty protokół przesyłania poczty. Protokół TCP/IP obsługujący pocztę e-mail nazywany jest prostym protokołem przesyłania poczty. Protokół ten służy do przesyłania danych na inny adres e-mail.DNS:DNS oznacza system nazw domen. Adres IP służy do jednoznacznej identyfikacji połączenia hosta z Internetem. Jednak ludzie wolą używać nazw zamiast adresów. Dlatego system odwzorowujący nazwę na adres nazywany jest systemem nazw domen.TELNET:Jest to skrót od Sieć Terminalowa. Ustanawia połączenie pomiędzy komputerem lokalnym a komputerem zdalnym w taki sposób, że terminal lokalny sprawia wrażenie terminala w systemie zdalnym.FTP:FTP oznacza protokół przesyłania plików. FTP to standardowy protokół internetowy używany do przesyłania plików z jednego komputera na drugi.