Förutsättning – Lager av OSI-modell

OSI-modellen vi just tittade på är bara en referens/logisk modell. Den utformades för att beskriva kommunikationssystemets funktioner genom att dela upp kommunikationsproceduren i mindre och enklare komponenter.

TCP/IP designades och utvecklades av Department of Defense (DoD) på 1960-talet och bygger på standardprotokoll. Det står för Transmission Control Protocol/Internet Protocol. De TCP/IP-modell är en kortfattad version av OSI-modellen. Den innehåller fyra lager, till skillnad från de sju lagren i OSI-modellen.

Antalet lager kallas ibland för fem eller fyra. Här I den här artikeln kommer vi att studera fem lager. De Fysiskt lager och Det huvudsakliga arbetet med TCP/IP är att överföra data från en dator från en enhet till en annan. Huvudförutsättningen för denna process är att göra data tillförlitliga och korrekta så att mottagaren får samma information som skickas av avsändaren. För att säkerställa att varje meddelande når sin slutdestination korrekt delar TCP/IP-modellen in sina data i paket och kombinerar dem i den andra änden, vilket hjälper till att upprätthålla noggrannheten hos datan samtidigt som den överförs från den ena änden till den andra.

Vad är skillnaden mellan TCP och IP?

TCP och IP är olika protokoll för datornätverk. Den grundläggande skillnaden mellan TCP (Transmission Control Protocol) och IP (Internet Protocol) ligger i överföringen av data. I enkla ord, IP hittar destinationen för posten och TCP har arbetet med att skicka och ta emot posten. UDP är ett annat protokoll som inte kräver IP för att kommunicera med en annan dator. IP krävs endast av TCP. Detta är den grundläggande skillnaden mellan TCP och IP.

Hur fungerar TCP/IP-modellen?

Närhelst vi vill skicka något över internet med hjälp av TCP/IP-modellen delar TCP/IP-modellen in data i paket i avsändarens ände och samma paket måste kombineras om i mottagarens ände för att bilda samma data, och detta något händer för att upprätthålla riktigheten av uppgifterna. TCP/IP-modellen delar in data i en 4-lagers procedur, där data först går in i detta lager i en ordning och igen i omvänd ordning för att organiseras på samma sätt i mottagarens ände.

För mer kan du hänvisa till TCP/IP i datornätverk .

Lager av TCP/IP-modell

1. Applikationslager
2. Transportlager (TCP/UDP)
3. Nätverk/Internetlager (IP)
4. Fysiskt lager

Den schematiska jämförelsen av TCP/IP och OSI modellen är som följer:

TCP/IP och OSI

1. Fysiskt lager

Det är en grupp applikationer som kräver nätverkskommunikation. Detta lager ansvarar för att generera data och begära anslutningar. Den agerar på uppdrag av avsändaren och nätverksåtkomstlagret på uppdrag av mottagaren. Under den här artikeln kommer vi att prata på uppdrag av mottagaren.

2. Data Link Layer

Paketets nätverksprotokolltyp, i det här fallet TCP/IP, identifieras av datalänkslagret. Felförebyggande och inramning tillhandahålls också av datalänklagret. Point-to-Point Protocol (PPP) framing och Ethernet IEEE 802.2 framing är två exempel på datalänkslagerprotokoll.

3. Internetlager

Detta lager är parallellt med funktionerna i OSI:s nätverkslager. Den definierar de protokoll som är ansvariga för den logiska överföringen av data över hela nätverket. De huvudsakliga protokollen som finns i detta lager är följande:

• IP: IP står för Internet Protocol och det ansvarar för att leverera paket från källvärden till destinationsvärden genom att titta på IP-adresserna i pakethuvuden. IP har 2 versioner: IPv4 och IPv6. IPv4 är den som de flesta webbplatser använder för närvarande. Men IPv6 växer eftersom antalet IPv4-adresser är begränsat i antal jämfört med antalet användare.
• ICMP: ICMP står för Internet Control Message Protocol. Den är inkapslad i IP-datagram och ansvarar för att förse värdar med information om nätverksproblem.
• ARP: ARP står för Address Resolution Protocol. Dess uppgift är att hitta hårdvaruadressen till en värd från en känd IP-adress. ARP har flera typer: Reverse ARP, Proxy ARP, Gratuitous ARP och Inverse ARP.

Internetlagret är ett lager i Internet Protocol (IP)-sviten, som är den uppsättning protokoll som definierar Internet. Internetskiktet ansvarar för att dirigera datapaket från en enhet till en annan över ett nätverk. Den gör detta genom att tilldela varje enhet en unik IP-adress, som används för att identifiera enheten och bestämma vägen som paket ska ta för att nå den.

Exempel: Föreställ dig att du använder en dator för att skicka ett e-postmeddelande till en vän. När du klickar på skicka delas e-postmeddelandet upp i mindre datapaket som sedan skickas till Internetlagret för routing. Internetlagret tilldelar en IP-adress till varje paket och använder routingtabeller för att bestämma den bästa vägen för paketet att ta för att nå sin destination. Paketet vidarebefordras sedan till nästa hopp på sin rutt tills det når sin destination. När alla paket har levererats kan din väns dator sätta ihop dem igen till det ursprungliga e-postmeddelandet.

I det här exemplet spelar Internetlagret en avgörande roll för att leverera e-postmeddelandet från din dator till din väns dator. Den använder IP-adresser och routingtabeller för att bestämma den bästa vägen för paketen att ta, och den säkerställer att paketen levereras till rätt destination. Utan Internet Layer skulle det inte vara möjligt att skicka data över Internet.

4. Transportlager

TCP/IP-transportskiktsprotokollen utbyter mottagningsbekräftelser och återsänder saknade paket för att säkerställa att paketen kommer fram i ordning och utan fel. End-to-end-kommunikation kallas det. Transmission Control Protocol (TCP) och User Datagram Protocol är transportlagerprotokoll på denna nivå (UDP).

• TCP: Applikationer kan interagera med varandra med hjälp av TCP som om de var fysiskt anslutna av en krets. TCP sänder data på ett sätt som liknar tecken-för-tecken-överföring snarare än separata paket. En startpunkt som upprättar anslutningen, hela överföringen i byteordning och en slutpunkt som stänger anslutningen utgör denna överföring.
• UDP: Leveranstjänsten för datagram tillhandahålls av UDP , det andra transportskiktsprotokollet. Anslutningar mellan mottagande och sändande värdar verifieras inte av UDP. Applikationer som transporterar små mängder data använder UDP snarare än TCP eftersom det eliminerar processerna för att upprätta och validera anslutningar.

5. Applikationslager

Detta skikt är analogt med transportskiktet i OSI-modellen. Den ansvarar för end-to-end-kommunikation och felfri leverans av data. Det skyddar applikationerna på det övre skiktet från datas komplexitet. De tre huvudprotokollen som finns i detta lager är:

• HTTP och HTTPS: HTTP står för Hypertext Transfer Protocol. Det används av World Wide Web för att hantera kommunikation mellan webbläsare och servrar. HTTPS står för HTTP-Secure. Det är en kombination av HTTP med SSL (Secure Socket Layer). Det är effektivt i de fall webbläsaren behöver fylla i formulär, logga in, autentisera och utföra banktransaktioner.
• SSH: SSH står för Secure Shell. Det är en terminalemuleringsprogramvara som liknar Telnet. Anledningen till att SSH föredras är på grund av dess förmåga att upprätthålla den krypterade anslutningen. Den skapar en säker session över en TCP/IP-anslutning.
• NTP: NTP står för Network Time Protocol. Den används för att synkronisera klockorna på vår dator till en standardtidskälla. Det är mycket användbart i situationer som banktransaktioner. Antag följande situation utan närvaro av NTP. Anta att du genomför en transaktion, där din dator läser av tiden 14:30 medan servern registrerar den 14:28. Servern kan krascha mycket allvarligt om den är osynkroniserad.

Värd-till-värd-lagret är ett lager i OSI-modellen (Open Systems Interconnection) som ansvarar för att tillhandahålla kommunikation mellan värdar (datorer eller andra enheter) i ett nätverk. Det är också känt som transportskiktet.

Några vanliga användningsfall för lagret värd till värd inkluderar:

1. Pålitlig dataöverföring: Värd-till-värd-lagret säkerställer att data överförs tillförlitligt mellan värdar genom att använda tekniker som felkorrigering och flödeskontroll. Till exempel, om ett datapaket går förlorat under överföringen, kan värd-till-värd-lagret begära att paketet återsänds för att säkerställa att all data tas emot korrekt.
2. Segmentering och återmontering: Värd-till-värd-lagret är ansvarigt för att bryta upp stora datablock i mindre segment som kan överföras över nätverket, och sedan återmontera data på destinationen. Detta gör att data kan överföras mer effektivt och hjälper till att undvika överbelastning av nätverket.
3. Multiplexing och demultiplexing: Värd-till-värd-lagret är ansvarigt för att multiplexera data från flera källor till en enda nätverksanslutning och sedan demultiplexera data vid destinationen. Detta gör att flera enheter kan dela samma nätverksanslutning och hjälper till att förbättra utnyttjandet av nätverket.
4. End-to-end-kommunikation: Värd-till-värd-lagret tillhandahåller en anslutningsorienterad tjänst som tillåter värdar att kommunicera med varandra från början till slut, utan att mellanliggande enheter behöver vara involverade i kommunikationen.

Exempel: Tänk på ett nätverk med två värdar, A och B. Värd A vill skicka en fil till värd B. Värd-till-värd-lagret i värd A kommer att dela upp filen i mindre segment, lägga till felkorrigering och information om flödeskontroll och sedan sända segmenten över nätverket till värd B. Värd-till-värd-lagret i värd B kommer att ta emot segmenten, leta efter fel och återsätta filen. När filen väl har överförts kommer värd-till-värd-lagret i värd B att bekräfta mottagandet av filen till värd A.

I det här exemplet är värd-till-värd-lagret ansvarigt för att tillhandahålla en tillförlitlig anslutning mellan värd A och värd B, dela upp filen i mindre segment och återmontera segmenten på destinationen. Den är också ansvarig för att multiplexera och demultiplexera data och tillhandahålla end-to-end-kommunikation mellan de två värdarna.

Andra vanliga Internetprotokoll

TCP/IP-modellen täcker många Internetprotokoll. Huvudregeln för dessa Internetprotokoll är hur data valideras och skickas över Internet. Några vanliga internetprotokoll inkluderar:

• HTTP (Hypertext Transfer Protocol): HTTP tar hand om webbläsare och hemsidor.
• FTP (File Transfer Protocol): FTP tar hand om hur filen ska skickas över Internet.
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): SMTP används för att skicka och ta emot data.

Skillnad mellan TCP/IP och OSI-modell

Vanliga frågor:

F.1 Vilka IP-adresser fungerar TCP/IP med?

Svar:

TCP/IP fungerar i allmänhet med både IP, dvs. IPv4 och IPv6 . Om du använder IPv4 eller IPv6 verkar det som att du redan arbetar med TCP/IP-modellen.