Передумова – Рівні моделі OSI

Модель OSI, яку ми щойно розглянули, є лише еталонною/логічною моделлю. Він був розроблений для опису функцій системи зв'язку шляхом поділу процедури зв'язку на менші та простіші компоненти.

TCP/IP був розроблений і розроблений Міністерством оборони (DoD) у 1960-х роках і базується на стандартних протоколах. Це розшифровується як Transmission Control Protocol/Internet Protocol. The Модель TCP/IP є короткою версією моделі OSI. Він містить чотири рівні, на відміну від семи рівнів у моделі OSI.

Кількість шарів іноді називають п'ятьма або чотирма. У цій статті ми вивчимо п’ять шарів. The Фізичний рівень і Основна робота TCP/IP полягає в передачі даних комп’ютера з одного пристрою на інший. Головна умова цього процесу — зробити дані надійними та точними, щоб одержувач отримував ту саму інформацію, яку надсилає відправник. Щоб гарантувати, що кожне повідомлення точно досягне свого кінцевого пункту призначення, модель TCP/IP розділяє свої дані на пакети та об’єднує їх на іншому кінці, що допомагає підтримувати точність даних під час передачі з одного кінця на інший.

Яка різниця між TCP та IP?

TCP і IP це різні протоколи комп'ютерних мереж. Основна відмінність між протоколом TCP (Transmission Control Protocol) і IP (Internet Protocol) полягає в передачі даних. Простіше кажучи, IP знаходить адресата електронної пошти, а TCP надсилає та отримує пошту. UDP — ще один протокол, який не потребує IP для зв’язку з іншим комп’ютером. IP потрібний лише TCP. Це основна відмінність між TCP та IP.

Як працює модель TCP/IP?

Кожного разу, коли ми хочемо надіслати щось через Інтернет за допомогою моделі TCP/IP, модель TCP/IP ділить дані на пакети на стороні відправника, а ті самі пакети потрібно повторно об’єднати на стороні одержувача, щоб сформувати однакові дані, і це що відбувається, щоб зберегти точність даних. Модель TCP/IP поділяє дані на 4-рівневу процедуру, де дані спочатку надходять на цей рівень в одному порядку, а потім у зворотному порядку, щоб організовуватися таким же чином на стороні одержувача.

Щоб дізнатися більше, ви можете звернутися до TCP/IP в комп'ютерних мережах .

Рівні моделі TCP/IP

1. Рівень програми
2. Транспортний рівень (TCP/UDP)
3. Рівень мережі/Інтернет (IP)
4. Фізичний рівень

Схематичне порівняння TCP/IP та OSI модель така:

TCP/IP та OSI

1. Фізичний рівень

Це група програм, які вимагають мережевого зв’язку. Цей рівень відповідає за генерацію даних і запит на підключення. Він діє від імені відправника, а рівень мережевого доступу — від імені одержувача. У цій статті ми будемо говорити від імені одержувача.

2. Канальний рівень

Тип мережевого протоколу пакета, в даному випадку TCP/IP, визначається канальним рівнем. Запобігання помилкам і кадрування також забезпечуються канальним рівнем. Протокол «точка-точка» (PPP) кадрування та кадрування Ethernet IEEE 802.2 є двома прикладами протоколів канального рівня.

3. Інтернет-рівень

Цей рівень виконує паралельні функції мережевого рівня OSI. Він визначає протоколи, які відповідають за логічну передачу даних по всій мережі. Основні протоколи, які знаходяться на цьому рівні, такі:

• IP: IP розшифровується як Інтернет-протокол і відповідає за доставку пакетів від хоста-джерела до хосту призначення, дивлячись на IP-адреси в заголовках пакетів. IP має 2 версії: IPv4 та IPv6. Зараз більшість веб-сайтів використовують IPv4. Але IPv6 зростає, оскільки кількість адрес IPv4 обмежена порівняно з кількістю користувачів.
• ICMP: ICMP розшифровується як Internet Control Message Protocol. Він інкапсульований в IP-дейтаграмах і відповідає за надання хостам інформації про проблеми з мережею.
• ARP: ARP розшифровується як протокол вирішення адрес. Його завдання — знайти апаратну адресу хоста за відомою IP-адресою. ARP має кілька типів: зворотний ARP, проксі-ARP, безоплатний ARP і інверсний ARP.

Інтернет-рівень — це рівень у наборі протоколів Інтернету (IP), який є набором протоколів, що визначають Інтернет. Інтернет-рівень відповідає за маршрутизацію пакетів даних від одного пристрою до іншого через мережу. Це робиться шляхом призначення кожному пристрою унікальної IP-адреси, яка використовується для ідентифікації пристрою та визначення маршруту, яким мають пройти пакети, щоб дістатися до нього.

приклад: Уявіть, що ви використовуєте комп’ютер, щоб надіслати електронного листа другу. Коли ви натискаєте «Надіслати», електронний лист розбивається на менші пакети даних, які потім надсилаються на рівень Інтернету для маршрутизації. Рівень Інтернету призначає IP-адресу кожному пакету та використовує таблиці маршрутизації для визначення найкращого маршруту, яким пакет повинен йти до місця призначення. Потім пакет пересилається до наступного стрибка на своєму маршруті, поки не досягне місця призначення. Коли всі пакети буде доставлено, комп’ютер вашого друга може повторно зібрати їх у вихідне повідомлення електронної пошти.

У цьому прикладі Інтернет-рівень відіграє вирішальну роль у доставці електронної пошти з вашого комп’ютера на комп’ютер вашого друга. Він використовує IP-адреси та таблиці маршрутизації, щоб визначити найкращий маршрут для пакетів і забезпечує доставку пакетів до правильного пункту призначення. Без Інтернет-рівня було б неможливо надсилати дані через Інтернет.

4. Транспортний рівень

Протоколи транспортного рівня TCP/IP обмінюються підтвердженнями отримання даних і повторно передають відсутні пакети, щоб гарантувати, що пакети надходять у порядку та без помилок. Наскрізний зв'язок називається таким. Протокол керування передачею (TCP) і протокол дейтаграм користувача є протоколами транспортного рівня на цьому рівні (UDP).

• TCP: Програми можуть взаємодіяти одна з одною за допомогою TCP ніби вони фізично з’єднані ланцюгом. TCP передає дані у спосіб, який нагадує посимвольну передачу, а не окремі пакети. Початкова точка, яка встановлює з’єднання, вся передача в порядку байтів і кінцева точка, яка закриває з’єднання, складають цю передачу.
• UDP: Послугу доставки дейтаграм надає UDP , інший протокол транспортного рівня. З’єднання між хостами приймання та надсилання не перевіряються UDP. Програми, які передають невеликі обсяги даних, використовують UDP, а не TCP, оскільки це усуває процеси встановлення та перевірки з’єднань.

5. Прикладний рівень

Цей рівень є аналогом транспортного рівня моделі OSI. Він відповідає за наскрізний зв’язок і безпомилкову доставку даних. Він захищає програми верхнього рівня від складних даних. На цьому рівні присутні три основні протоколи:

• HTTP і HTTPS: HTTP означає протокол передачі гіпертексту. Він використовується Всесвітньою павутиною для керування зв’язком між веб-браузерами та серверами. HTTPS означає HTTP-Secure. Це комбінація HTTP з SSL (Secure Socket Layer). Він ефективний у випадках, коли браузеру потрібно заповнити форми, увійти, автентифікуватися та здійснити банківські операції.
• SSH: SSH означає Secure Shell. Це програмне забезпечення для емуляції терміналу, схоже на Telnet. Причина переваги SSH полягає в його здатності підтримувати зашифроване з’єднання. Він встановлює безпечний сеанс через з’єднання TCP/IP.
• NTP: NTP розшифровується як протокол мережевого часу. Він використовується для синхронізації годинників на нашому комп’ютері з одним стандартним джерелом часу. Це дуже корисно в таких ситуаціях, як банківські операції. Припустимо наступну ситуацію без наявності NTP. Припустімо, ви виконуєте транзакцію, коли ваш комп’ютер зчитує час о 14:30, а сервер записує його о 14:28. Сервер може дуже сильно зависнути, якщо він не синхронізований.

Рівень хост-хост — це рівень моделі OSI (взаємозв’язок відкритих систем), який відповідає за забезпечення зв’язку між хостами (комп’ютерами чи іншими пристроями) у мережі. Він також відомий як транспортний рівень.

Деякі поширені випадки використання рівня хост-хост включають:

1. Надійна передача даних: Рівень хост-хост забезпечує надійну передачу даних між хостами за допомогою таких методів, як виправлення помилок і керування потоком. Наприклад, якщо пакет даних втрачається під час передачі, рівень хост-хост може запросити повторну передачу пакета, щоб переконатися, що всі дані отримані правильно.
2. Сегментація та повторне складання: Рівень хост-хост відповідає за розбиття великих блоків даних на дрібніші сегменти, які можна передавати через мережу, а потім повторне збирання даних у місці призначення. Це дозволяє передавати дані більш ефективно та допомагає уникнути перевантаження мережі.
3. Мультиплексування та демультиплексування: Рівень хост-хост відповідає за мультиплексування даних із кількох джерел до одного мережевого з’єднання, а потім демультиплексування даних у місці призначення. Це дозволяє кільком пристроям спільно використовувати одне мережеве з’єднання та допомагає покращити використання мережі.
4. Наскрізне спілкування: Рівень хост-хост забезпечує послугу, орієнтовану на з’єднання, яка дозволяє хостам спілкуватися один з одним наскрізно, без необхідності залучення проміжних пристроїв до зв’язку.

приклад: Розглянемо мережу з двома хостами, A і B. Хост A хоче надіслати файл на хост B. Рівень хост-хост на хості A розіб’є файл на менші сегменти, додасть інформацію про виправлення помилок і керування потоком, а потім передати сегменти через мережу на хост B. Рівень хост-хост на хості B отримає сегменти, перевірить наявність помилок і повторно збере файл. Після успішної передачі файлу рівень хост-хост на хості B підтвердить отримання файлу хосту A.

У цьому прикладі рівень хост-хост відповідає за забезпечення надійного з’єднання між хостом A та хостом B, розбиття файлу на менші сегменти та повторне збирання сегментів у місці призначення. Він також відповідає за мультиплексування та демультиплексування даних і забезпечує наскрізний зв’язок між двома хостами.

Інші поширені Інтернет-протоколи

Модель TCP/IP охоплює багато Інтернет-протоколів. Основне правило цих Інтернет-протоколів полягає в тому, як дані перевіряються та надсилаються через Інтернет. Деякі поширені Інтернет-протоколи включають:

• HTTP (протокол передачі гіпертексту): HTTP піклується про веб-браузери та веб-сайти.
• FTP (протокол передачі файлів): FTP піклується про те, як файл буде надіслано через Інтернет.
• SMTP (Простий протокол передачі пошти): SMTP використовується для надсилання та отримання даних.

Різниця між моделлю TCP/IP і OSI

FAQ:

Q.1 З якими IP-адресами працює TCP/IP?

відповідь:

TCP/IP зазвичай працює як з IP, тобто, IPv4 і IPv6 . Якщо ви використовуєте IPv4 або IPv6, здається, що ви вже працюєте з моделлю TCP/IP.