Requisit previ - Capes del model OSI

El model OSI que acabem de veure és només un model de referència/lògic. Va ser dissenyat per descriure les funcions del sistema de comunicació dividint el procediment de comunicació en components més petits i més simples.

TCP/IP va ser dissenyat i desenvolupat pel Departament de Defensa (DoD) a la dècada de 1960 i es basa en protocols estàndard. Significa Transmission Control Protocol/Internet Protocol. El Model TCP/IP és una versió concisa del model OSI. Conté quatre capes, a diferència de les set capes del model OSI.

El nombre de capes de vegades s'anomena cinc o quatre. Aquí En aquest article, estudiarem cinc capes. El Capa física i El treball principal de TCP/IP és transferir les dades d'un ordinador d'un dispositiu a un altre. La condició principal d'aquest procés és que les dades siguin fiables i precises perquè el receptor rebi la mateixa informació que envia l'emissor. Per garantir que cada missatge arribi a la seva destinació final amb precisió, el model TCP/IP divideix les seves dades en paquets i les combina a l'altre extrem, la qual cosa ajuda a mantenir la precisió de les dades mentre es transfereixen d'un extrem a un altre.

Quina diferència hi ha entre TCP i IP?

TCP i IP són diferents protocols de xarxes d'ordinadors. La diferència bàsica entre TCP (Transmission Control Protocol) i IP (Internet Protocol) està en la transmissió de dades. En paraules senzilles, IP troba la destinació del correu i TCP té la feina per enviar i rebre el correu. UDP és un altre protocol, que no requereix IP per comunicar-se amb un altre ordinador. La IP només la requereix TCP. Aquesta és la diferència bàsica entre TCP i IP.

Com funciona el model TCP/IP?

Sempre que volem enviar alguna cosa per Internet utilitzant el model TCP/IP, el model TCP/IP divideix les dades en paquets a l'extrem del remitent i els mateixos paquets s'han de recombinar a l'extrem del receptor per formar les mateixes dades, i això cosa passa per mantenir l'exactitud de les dades. El model TCP/IP divideix les dades en un procediment de 4 capes, on les dades primer passen a aquesta capa en un ordre i de nou en ordre invers per organitzar-se de la mateixa manera al final del receptor.

Per a més informació, podeu consultar TCP/IP en xarxes d'ordinadors .

Capes del model TCP/IP

1. Capa d'aplicació
2. Capa de transport (TCP/UDP)
3. Capa de xarxa/Internet (IP)
4. Capa física

La comparació esquemàtica del TCP/IP i OSI model és el següent:

TCP/IP i OSI

1. Capa física

És un grup d'aplicacions que requereixen comunicacions de xarxa. Aquesta capa s'encarrega de generar les dades i sol·licitar connexions. Actua en nom de l'emissor i la capa d'accés a la xarxa en nom del receptor. Durant aquest article, parlarem en nom del receptor.

2. Capa d'enllaç de dades

El tipus de protocol de xarxa del paquet, en aquest cas, TCP/IP, s'identifica per la capa d'enllaç de dades. La capa d'enllaç de dades també proporciona la prevenció d'errors i l'enquadrament. Protocol punt a punt (PPP) l'enquadrament i l'enquadrament Ethernet IEEE 802.2 són dos exemples de protocols de capa d'enllaç de dades.

3. Capa d'Internet

Aquesta capa és paral·lela a les funcions de la capa de xarxa d'OSI. Defineix els protocols responsables de la transmissió lògica de dades a tota la xarxa. Els principals protocols que resideixen en aquesta capa són els següents:

• IP: IP significa Protocol d'Internet i s'encarrega de lliurar paquets des de l'amfitrió d'origen a l'amfitrió de destinació mirant les adreces IP a les capçaleres dels paquets. IP té 2 versions: IPv4 i IPv6. IPv4 és el que la majoria de llocs web utilitzen actualment. Però IPv6 està creixent ja que el nombre d'adreces IPv4 és limitat en nombre en comparació amb el nombre d'usuaris.
• ICMP: ICMP significa Protocol de missatges de control d'Internet. Està encapsulat dins de datagrames IP i s'encarrega de proporcionar als hostes informació sobre problemes de xarxa.
• ARP: ARP significa Protocol de resolució d'adreces. La seva feina és trobar l'adreça de maquinari d'un host a partir d'una adreça IP coneguda. ARP té diversos tipus: ARP invers, ARP proxy, ARP gratuït i ARP invers.

La capa d'Internet és una capa de la suite de protocols d'Internet (IP), que és el conjunt de protocols que defineixen Internet. La capa d'Internet és responsable d'encaminar paquets de dades d'un dispositiu a un altre a través d'una xarxa. Ho fa assignant a cada dispositiu una adreça IP única, que s'utilitza per identificar el dispositiu i determinar la ruta que haurien de fer els paquets per arribar-hi.

Exemple: Imagineu que utilitzeu un ordinador per enviar un correu electrònic a un amic. Quan feu clic a enviar, el correu electrònic es divideix en paquets de dades més petits, que després s'envien a la capa d'Internet per a l'encaminament. La capa d'Internet assigna una adreça IP a cada paquet i utilitza taules d'encaminament per determinar la millor ruta que ha de fer el paquet per arribar al seu destí. A continuació, el paquet es reenvia al següent salt de la seva ruta fins que arriba al seu destí. Quan s'hagin lliurat tots els paquets, l'ordinador del vostre amic els podrà tornar a muntar al missatge de correu electrònic original.

En aquest exemple, la capa d'Internet té un paper crucial a l'hora de lliurar el correu electrònic des del vostre ordinador a l'ordinador del vostre amic. Utilitza adreces IP i taules d'encaminament per determinar la millor ruta per als paquets i assegura que els paquets s'entreguen a la destinació correcta. Sense la capa d'Internet, no seria possible enviar dades a través d'Internet.

4. Capa de transport

Els protocols de la capa de transport TCP/IP intercanvien confirmacions de recepció de dades i retransmeten els paquets que falten per garantir que els paquets arribin en ordre i sense errors. La comunicació d'extrem a extrem es coneix com a tal. El protocol de control de transmissió (TCP) i el protocol de datagrama d'usuari són protocols de capa de transport en aquest nivell (UDP).

• TCP: Les aplicacions poden interactuar entre elles mitjançant TCP com si estiguessin connectats físicament per un circuit. TCP transmet dades d'una manera que s'assembla a la transmissió caràcter per caràcter en lloc de paquets separats. Un punt de partida que estableix la connexió, tota la transmissió en ordre de bytes i un punt final que tanca la connexió conformen aquesta transmissió.
• UDP: El servei de lliurament de datagrames és proporcionat per UDP , l'altre protocol de la capa de transport. UDP no verifica les connexions entre els hosts receptors i enviadors. Les aplicacions que transporten petites quantitats de dades utilitzen UDP en lloc de TCP perquè elimina els processos d'establiment i validació de connexions.

5. Capa d'aplicació

Aquesta capa és anàloga a la capa de transport del model OSI. És responsable de la comunicació d'extrem a extrem i el lliurament de dades sense errors. Protegeix les aplicacions de la capa superior de la complexitat de les dades. Els tres protocols principals presents en aquesta capa són:

• HTTP i HTTPS: HTTP significa Protocol de transferència d'hipertext. El World Wide Web l'utilitza per gestionar les comunicacions entre navegadors web i servidors. HTTPS significa HTTP-Secure. És una combinació d'HTTP amb SSL (Secure Socket Layer). És eficient en els casos en què el navegador necessita omplir formularis, iniciar sessió, autenticar-se i realitzar transaccions bancàries.
• SSH: SSH significa Secure Shell. És un programari d'emulació de terminal similar a Telnet. El motiu pel qual es prefereix SSH és per la seva capacitat de mantenir la connexió xifrada. Configura una sessió segura mitjançant una connexió TCP/IP.
• NTP: NTP significa Network Time Protocol. S'utilitza per sincronitzar els rellotges del nostre ordinador amb una font d'hora estàndard. És molt útil en situacions com les transaccions bancàries. Suposem la situació següent sense la presència de NTP. Suposem que realitzeu una transacció, on el vostre ordinador llegeix l'hora a les 14:30, mentre que el servidor la registra a les 14:28. El servidor pot fallar molt malament si no està sincronitzat.

La capa host-to-host és una capa del model OSI (Open Systems Interconnection) que s'encarrega de proporcionar comunicació entre amfitrions (ordinadors o altres dispositius) en una xarxa. També es coneix com a capa de transport.

Alguns casos d'ús habituals per a la capa d'amfitrió a host inclouen:

1. Transferència de dades fiable: La capa d'amfitrió a amfitrió assegura que les dades es transfereixen de manera fiable entre amfitrions mitjançant tècniques com la correcció d'errors i el control de flux. Per exemple, si es perd un paquet de dades durant la transmissió, la capa d'amfitrió a amfitrió pot sol·licitar que es retransmeti el paquet per assegurar-se que totes les dades es reben correctament.
2. Segmentació i remuntatge: La capa d'amfitrió a amfitrió s'encarrega de dividir grans blocs de dades en segments més petits que es poden transmetre per la xarxa i, a continuació, tornar a muntar les dades a la destinació. Això permet transmetre les dades de manera més eficient i ajuda a evitar la sobrecàrrega de la xarxa.
3. Multiplexació i demultiplexació: La capa d'amfitrió a amfitrió és responsable de la multiplexació de dades de diverses fonts en una única connexió de xarxa i després demultiplexar les dades a la destinació. Això permet que diversos dispositius comparteixin la mateixa connexió de xarxa i ajuda a millorar la utilització de la xarxa.
4. Comunicació d'extrem a extrem: La capa d'amfitrió a amfitrió proporciona un servei orientat a la connexió que permet que els amfitrions es comuniquin entre ells d'extrem a extrem, sense la necessitat que els dispositius intermedis estiguin implicats en la comunicació.

Exemple: Penseu en una xarxa amb dos amfitrions, A i B. L'amfitrió A vol enviar un fitxer a l'amfitrió B. La capa d'amfitrió a amfitrió de l'amfitrió A dividirà el fitxer en segments més petits, afegirà informació de correcció d'errors i control de flux, i després transmetre els segments per la xarxa a l'amfitrió B. La capa d'amfitrió a host de l'amfitrió B rebrà els segments, comprovarà si hi ha errors i tornarà a muntar el fitxer. Un cop el fitxer s'ha transferit correctament, la capa d'amfitrió a host de l'amfitrió B acusarà recepció del fitxer a l'amfitrió A.

En aquest exemple, la capa d'amfitrió a amfitrió és responsable de proporcionar una connexió fiable entre l'amfitrió A i l'amfitrió B, dividint el fitxer en segments més petits i tornant a muntar els segments a la destinació. També és responsable de la multiplexació i demultiplexació de les dades i de proporcionar una comunicació d'extrem a extrem entre els dos amfitrions.

Altres protocols comuns d'Internet

El model TCP/IP cobreix molts protocols d'Internet. La regla principal d'aquests protocols d'Internet és com es validen i s'envien les dades a través d'Internet. Alguns protocols d'Internet comuns inclouen:

• HTTP (Protocol de transferència d'hipertext): HTTP s'ocupa dels navegadors i llocs web.
• FTP (Protocol de transferència de fitxers): FTP s'encarrega de com s'ha d'enviar el fitxer per Internet.
• SMTP (Protocol simple de transferència de correu): SMTP s'utilitza per enviar i rebre dades.

Diferència entre el model TCP/IP i OSI

Preguntes freqüents:

P.1 Amb quines adreces IP funcionen TCP/IP?

Resposta:

TCP/IP generalment funciona tant amb la IP, és a dir, IPv4 i IPv6 . Si utilitzeu IPv4 o IPv6, sembla que ja esteu treballant en el model TCP/IP.