Warunek wstępny – Warstwy modelu OSI

Model OSI, który właśnie obejrzeliśmy, jest jedynie modelem referencyjnym/logicznym. Miał on na celu opisanie funkcji systemu komunikacyjnego poprzez podzielenie procedury komunikacyjnej na mniejsze i prostsze elementy.

TCP/IP został zaprojektowany i opracowany przez Departament Obrony (DoD) w latach 60. XX wieku i opiera się na standardowych protokołach. Oznacza protokół kontroli transmisji/protokół internetowy. The Model TCP/IP jest zwięzłą wersją modelu OSI. Zawiera cztery warstwy, w przeciwieństwie do siedmiu warstw w modelu OSI.

Liczbę warstw określa się czasem jako pięć lub cztery. Tutaj W tym artykule przestudiujemy pięć warstw. The Warstwa fizyczna I Głównym zadaniem protokołu TCP/IP jest przesyłanie danych z komputera z jednego urządzenia do drugiego. Głównym warunkiem tego procesu jest zapewnienie wiarygodności i dokładności danych, tak aby odbiorca otrzymał te same informacje, które wysyła nadawca. Aby mieć pewność, że każda wiadomość dokładnie dotrze do miejsca docelowego, model TCP/IP dzieli dane na pakiety i łączy je na drugim końcu, co pomaga w utrzymaniu dokładności danych podczas przesyłania z jednego końca na drugi.

Jaka jest różnica między TCP a IP?

TCP I IP to różne protokoły sieci komputerowych. Podstawowa różnica pomiędzy TCP (protokołem kontroli transmisji) a IP (protokołem internetowym) polega na transmisji danych. Krótko mówiąc, protokół IP znajduje miejsce docelowe poczty, a protokół TCP zajmuje się wysyłaniem i odbieraniem poczty. UDP to kolejny protokół, który nie wymaga protokołu IP do komunikacji z innym komputerem. Adres IP jest wymagany tylko przez protokół TCP. To jest podstawowa różnica między TCP i IP.

Jak działa model TCP/IP?

Ilekroć chcemy wysłać coś przez Internet przy użyciu modelu TCP/IP, model TCP/IP dzieli dane na pakiety po stronie nadawcy, a te same pakiety muszą zostać ponownie połączone po stronie odbiorcy, aby utworzyć te same dane, a to dzieje się tak, aby zachować dokładność danych. Model TCP/IP dzieli dane na 4-warstwową procedurę, w której dane najpierw trafiają do tej warstwy w tej samej kolejności, a następnie w odwrotnej kolejności, aby w ten sam sposób uporządkować się po stronie odbiorcy.

Aby uzyskać więcej, możesz odwołać się do TCP/IP w sieciach komputerowych .

Warstwy modelu TCP/IP

1. Warstwa aplikacji
2. Warstwa transportowa (TCP/UDP)
3. Warstwa sieciowa/internetowa (IP)
4. Warstwa fizyczna

Schematyczne porównanie TCP/IP i OSI model jest następujący:

TCP/IP i OSI

1. Warstwa fizyczna

Jest to grupa aplikacji wymagających komunikacji sieciowej. Warstwa ta odpowiada za generowanie danych i żądanie połączeń. Działa w imieniu nadawcy, a warstwa dostępu do sieci w imieniu odbiorcy. W tym artykule będziemy rozmawiać w imieniu odbiorcy.

2. Warstwa łącza danych

Typ protokołu sieciowego pakietu, w tym przypadku TCP/IP, jest identyfikowany przez warstwę łącza danych. Warstwa łącza danych zapewnia również zapobieganie błędom i tworzenie ramek. Protokół punkt-punkt (PPP) ramkowanie i ramkowanie Ethernet IEEE 802.2 to dwa przykłady protokołów warstwy łącza danych.

3. Warstwa internetowa

Warstwa ta odpowiada funkcjom warstwy sieciowej OSI. Definiuje protokoły odpowiedzialne za logiczną transmisję danych w całej sieci. Główne protokoły znajdujące się w tej warstwie są następujące:

• Adres IP: IP oznacza protokół internetowy i jest odpowiedzialny za dostarczanie pakietów od hosta źródłowego do hosta docelowego poprzez sprawdzanie adresów IP w nagłówkach pakietów. IP ma 2 wersje: IPv4 i IPv6. IPv4 to ten, z którego korzysta obecnie większość witryn internetowych. Jednak protokół IPv6 rośnie, ponieważ liczba adresów IPv4 jest ograniczona w porównaniu z liczbą użytkowników.
• ICMP: ICMP oznacza protokół komunikatów kontroli Internetu. Jest hermetyzowany w datagramach IP i odpowiada za dostarczanie hostom informacji o problemach z siecią.
• ARP: ARP oznacza protokół rozpoznawania adresów. Jego zadaniem jest znalezienie adresu sprzętowego hosta na podstawie znanego adresu IP. ARP ma kilka typów: Reverse ARP, Proxy ARP, Gratuitous ARP i Inverse ARP.

Warstwa internetowa to warstwa pakietu protokołów internetowych (IP), czyli zestawu protokołów definiujących Internet. Warstwa internetowa jest odpowiedzialna za kierowanie pakietów danych z jednego urządzenia do drugiego w sieci. Robi to poprzez przypisanie każdemu urządzeniu unikalnego adresu IP, który służy do identyfikacji urządzenia i określenia trasy, którą pakiety powinny do niego dotrzeć.

Przykład: Wyobraź sobie, że używasz komputera do wysyłania wiadomości e-mail do znajomego. Po kliknięciu przycisku Wyślij wiadomość e-mail jest dzielona na mniejsze pakiety danych, które następnie są wysyłane do warstwy internetowej w celu routingu. Warstwa internetowa przypisuje adres IP każdemu pakietowi i wykorzystuje tablice routingu do określenia najlepszej trasy, jaką pakiet powinien pokonać, aby dotrzeć do miejsca docelowego. Pakiet jest następnie przekazywany do następnego przeskoku na swojej trasie, aż dotrze do miejsca docelowego. Kiedy wszystkie pakiety zostaną dostarczone, komputer Twojego znajomego będzie mógł złożyć je ponownie w oryginalną wiadomość e-mail.

W tym przykładzie warstwa internetowa odgrywa kluczową rolę w dostarczaniu wiadomości e-mail z Twojego komputera do komputera Twojego znajomego. Wykorzystuje adresy IP i tablice routingu do określenia najlepszej trasy dla pakietów i gwarantuje, że pakiety zostaną dostarczone do właściwego miejsca docelowego. Bez Warstwy Internetowej przesyłanie danych przez Internet nie byłoby możliwe.

4. Warstwa transportowa

Protokoły warstwy transportowej TCP/IP wymieniają potwierdzenia odbioru danych i retransmitują brakujące pakiety, aby mieć pewność, że pakiety dotrą w odpowiedniej kolejności i bez błędów. Komunikacja typu end-to-end jest określana jako taka. Protokół kontroli transmisji (TCP) i protokół datagramów użytkownika to protokoły warstwy transportowej na tym poziomie (UDP).

• TCP: Aplikacje mogą współdziałać ze sobą za pomocą TCP jakby były fizycznie połączone obwodem. TCP przesyła dane w sposób przypominający transmisję znak po znaku, a nie oddzielne pakiety. Punkt początkowy ustanawiający połączenie, cała transmisja w kolejności bajtów oraz punkt końcowy zamykający połączenie tworzą tę transmisję.
• UDP: Usługę dostarczania datagramów świadczy firma UDP , drugi protokół warstwy transportowej. Połączenia między hostami odbierającymi i wysyłającymi nie są weryfikowane przez UDP. Aplikacje przesyłające niewielkie ilości danych korzystają raczej z protokołu UDP niż TCP, ponieważ eliminuje to procesy nawiązywania i sprawdzania poprawności połączeń.

5. Warstwa aplikacji

Warstwa ta jest analogiczna do warstwy transportowej modelu OSI. Odpowiada za komunikację typu end-to-end i bezbłędne dostarczanie danych. Chroni aplikacje wyższych warstw przed złożonością danych. Trzy główne protokoły obecne w tej warstwie to:

• HTTP i HTTPS: HTTP oznacza protokół przesyłania hipertekstu. Jest używany w sieci WWW do zarządzania komunikacją pomiędzy przeglądarkami internetowymi a serwerami. HTTPS oznacza HTTP-Secure. Jest to połączenie HTTP z SSL (Secure Socket Layer). Jest skuteczny w przypadkach, gdy przeglądarka musi wypełnić formularze, zalogować się, uwierzytelnić i przeprowadzić transakcje bankowe.
• SSH: SSH oznacza bezpieczną powłokę. Jest to oprogramowanie do emulacji terminala, podobne do Telnetu. Powodem preferowania protokołu SSH jest jego zdolność do utrzymywania szyfrowanego połączenia. Konfiguruje bezpieczną sesję za pośrednictwem połączenia TCP/IP.
• NTP: NTP oznacza protokół czasu sieciowego. Służy do synchronizacji zegarów naszego komputera z jednym standardowym źródłem czasu. Jest to bardzo przydatne w sytuacjach takich jak transakcje bankowe. Załóżmy następującą sytuację bez obecności NTP. Załóżmy, że przeprowadzasz transakcję, podczas której Twój komputer odczytuje godzinę o 14:30, a serwer rejestruje ją o 14:28. Serwer może ulec bardzo poważnej awarii, jeśli nie jest zsynchronizowany.

Warstwa host-host to warstwa modelu OSI (Open Systems Interconnection), która jest odpowiedzialna za zapewnienie komunikacji pomiędzy hostami (komputerami lub innymi urządzeniami) w sieci. Nazywa się ją również warstwą transportową.

Niektóre typowe przypadki użycia warstwy host-to-host obejmują:

1. Niezawodny transfer danych: Warstwa host-host zapewnia niezawodne przesyłanie danych między hostami dzięki zastosowaniu technik takich jak korekcja błędów i kontrola przepływu. Na przykład, jeśli podczas transmisji pakiet danych zostanie utracony, warstwa host-host może zażądać ponownej transmisji pakietu, aby zapewnić prawidłowe odebranie wszystkich danych.
2. Segmentacja i ponowny montaż: Warstwa host-host jest odpowiedzialna za dzielenie dużych bloków danych na mniejsze segmenty, które można przesłać w sieci, a następnie ponowne składanie danych w miejscu docelowym. Pozwala to na efektywniejszą transmisję danych i pomaga uniknąć przeciążenia sieci.
3. Multipleksowanie i demultipleksowanie: Warstwa host-host jest odpowiedzialna za multipleksowanie danych z wielu źródeł w jednym połączeniu sieciowym, a następnie demultipleksację danych w miejscu docelowym. Umożliwia to wielu urządzeniom współdzielenie tego samego połączenia sieciowego i pomaga poprawić wykorzystanie sieci.
4. Komunikacja typu end-to-end: Warstwa host-host zapewnia usługę zorientowaną na połączenie, która umożliwia hostom komunikowanie się między sobą od końca do końca, bez konieczności angażowania urządzeń pośrednich w komunikację.

Przykład: Rozważmy sieć z dwoma hostami, A i B. Host A chce wysłać plik do hosta B. Warstwa host-to-host w hoście A podzieli plik na mniejsze segmenty, doda informacje o korekcji błędów i kontroli przepływu, a następnie prześlij segmenty przez sieć do hosta B. Warstwa host-to-host w hoście B odbierze segmenty, sprawdzi, czy nie występują błędy, i ponownie złoży plik. Po pomyślnym przesłaniu pliku warstwa między hostami na hoście B potwierdzi otrzymanie pliku na hoście A.

W tym przykładzie warstwa host-host jest odpowiedzialna za zapewnienie niezawodnego połączenia między hostem A i hostem B, podzielenie pliku na mniejsze segmenty i ponowne złożenie segmentów w miejscu docelowym. Odpowiada także za multipleksowanie i demultipleksowanie danych oraz zapewnianie komunikacji typu end-to-end pomiędzy dwoma hostami.

Inne popularne protokoły internetowe

Model TCP/IP obejmuje wiele protokołów internetowych. Główną zasadą tych protokołów internetowych jest sposób sprawdzania poprawności danych i przesyłania ich przez Internet. Niektóre popularne protokoły internetowe obejmują:

• HTTP (protokół przesyłania hipertekstu): HTTP dba o przeglądarki internetowe i strony internetowe.
• FTP (protokół przesyłania plików): FTP dba o to, w jaki sposób plik ma zostać przesłany przez Internet.
• SMTP (prosty protokół przesyłania poczty): SMTP służy do wysyłania i odbierania danych.

Różnica między modelem TCP/IP i OSI

Często zadawane pytania:

P.1 Z jakimi adresami IP współpracuje protokół TCP/IP?

Odpowiedź:

Protokół TCP/IP ogólnie działa z obydwoma adresami IP, tj. IPv4 I IPv6 . Jeśli używasz protokołu IPv4 lub IPv6, wygląda na to, że już pracujesz nad modelem TCP/IP.