Модель OSI, которую мы недавно рассмотрели, является лишь справочной/логической моделью. Она была разработана для описания функций коммуникационной системы путем разделения процедуры коммуникации на более мелкие и простые компоненты. Но когда мы говорим о модели TCP/IP, она была спроектирована и разработана Министерством обороны (DoD) в 1960-х годах и основана на стандартных протоколах. Она расшифровывается как Transmission Control Protocol/Internet Protocol. Модель TCP/IP является сжатой версией модели OSI. Она содержит четыре уровня, в отличие от семи уровней в модели OSI.
Уровни следующие:
- Уровень процессов/приложений
- Уровень передачи данных между хостами/транспортный уровень
- Уровень Интернета
- Уровень сетевого доступа/соединения
Диаграммное сравнение модели TCP/IP и модели OSI выглядит следующим образом:
Разница между TCP/IP и моделью OSI
| TCP/IP | OSI |
| TCP означает протокол управления передачей. | OSI означает Open Systems Interconnection. |
| TCP/IP имеет 4 уровня. | OSI имеет 7 уровней. |
| TCP/IP более надежен | OSI менее надежна |
| TCP/IP не имеет очень строгих границ. | OSI имеет строгие границы |
| TCP/IP придерживается горизонтального подхода. | OSI использует вертикальный подход. |
| TCP/IP использует как сеансовый, так и презентационный уровень в самом прикладном уровне. | OSI использует различные сеансовые и презентационные уровни. |
| TCP/IP разработал протоколы, а не модель. | OSI разработала модель, а затем протокол. |
| Транспортный уровень в TCP/IP не обеспечивает гарантированную доставку пакетов. | В модели OSI транспортный уровень обеспечивает гарантированную доставку пакетов. |
| Сетевой уровень модели TCP/IP предоставляет только услуги, не связанные с соединением. | В модели OSI сетевой уровень предоставляет услуги, не требующие подключения и ориентированные на подключение. |
| В модели TCP/IP протоколы не могут быть легко заменены. | В то время как в модели OSI протоколы лучше охвачены и легко заменяются при изменении технологии. |
Первый уровень - это уровень процессов от имени отправителя и уровень доступа к сети от имени получателя. В этой статье мы будем говорить от имени получателя.
1. Уровень сетевого доступа
Этот уровень соответствует комбинации уровня канала передачи данных и физического уровня модели OSI. Он следит за аппаратной адресацией, а протоколы, присутствующие на этом уровне, позволяют осуществлять физическую передачу данных.
ARP является протоколом Интернет-уровня, но существует противоречие относительно объявления его протоколом Интернет-уровня или уровня доступа к сети. Его описывают как находящийся на уровне 3, инкапсулированный протоколами уровня 2.
2. Уровень Интернета
Этот уровень параллелен функциям сетевого уровня OSI. Он определяет протоколы, которые отвечают за логическую передачу данных по всей сети. Основными протоколами этого уровня являются :
- IP - расшифровывается как Internet Protocol и отвечает за доставку пакетов от узла источника к узлу назначения, просматривая IP-адреса в заголовках пакетов. IP имеет 2 версии:
IPv4 и IPv6. IPv4 - это та версия, которую в настоящее время использует большинство веб-сайтов. Но IPv6 растет, поскольку количество адресов IPv4 ограничено по сравнению с количеством пользователей. - ICMP - расшифровывается как Internet Control Message Protocol. Он инкапсулируется в IP-датаграммы и отвечает за предоставление хостам информации о проблемах в сети.
- ARP - расшифровывается как протокол разрешения адресов. Его задача - найти аппаратный адрес хоста по известному IP-адресу. ARP имеет несколько типов: Reverse ARP, Proxy ARP, Gratuitous ARP и Inverse ARP.
3. Уровень "хост-хост"
Этот уровень аналогичен транспортному уровню модели OSI. Он отвечает за сквозную связь и безошибочную доставку данных. Он защищает приложения верхнего уровня от сложностей, связанных с данными. На этом уровне присутствуют два основных протокола:
- Протокол управления передачей (TCP) - известен тем, что обеспечивает надежную и безошибочную связь между конечными системами. Он выполняет последовательность и сегментацию данных. Он также имеет функцию подтверждения и контролирует поток данных с помощью механизма управления потоком. Это очень эффективный протокол, но из-за таких особенностей он имеет большие накладные расходы. Увеличение накладных расходов приводит к увеличению стоимости.
- User Datagram Protocol (UDP) - с другой стороны, не предоставляет таких возможностей. Он является оптимальным протоколом, если вашему приложению не требуется надежная транспортировка, поскольку он очень экономичен. В отличие от TCP, который является протоколом, ориентированным на соединение, UDP не имеет соединений.
4. Прикладной уровень
Этот уровень выполняет функции трех верхних уровней модели OSI: Прикладного, Презентационного и Сеансового уровней. Он отвечает за связь между узлами и контролирует спецификации пользовательского интерфейса. Некоторые из протоколов, присутствующих на этом уровне, такие как: HTTP, HTTPS, FTP, TFTP, Telnet, SSH, SMTP, SNMP, NTP, DNS, DHCP, NFS, X Window, LPD. Ознакомьтесь с Протоколами прикладного уровня для получения информации об этих протоколах. Протоколы, отличные от тех, что представлены в статье по ссылке, следующие:
- HTTP и HTTPS - HTTP означает протокол передачи гипертекста. Он используется во Всемирной паутине для управления коммуникациями между веб-браузерами и серверами. HTTPS расшифровывается как HTTP-Secure. Это комбинация HTTP с SSL (Secure Socket Layer). Он эффективен в случаях, когда браузеру необходимо заполнять формы, входить в систему, проходить аутентификацию и осуществлять банковские операции.
- SSH - SSH расшифровывается как Secure Shell. Это программа эмуляции терминала, аналогичная Telnet. Причина, по которой SSH является более предпочтительным, заключается в его способности поддерживать зашифрованное соединение. Он устанавливает защищенный сеанс через соединение TCP/IP.
- NTP - NTP означает сетевой протокол времени. Он используется для синхронизации часов на нашем компьютере с одним стандартным источником времени. Это очень полезно в таких ситуациях, как банковские операции. Представьте себе следующую ситуацию без использования NTP. Предположим, вы проводите транзакцию, в которой ваш компьютер считывает время в 14:30, а сервер записывает его в 14:28. При рассинхронизации сервер может очень сильно упасть.