نظرة عامة على طبقات TCP/IP الأربع

مع أن نموذج OSI يمثل خريطة تعليمية مهمة، فإن الإنترنت يعمل فعليًا وفق نموذج TCP/IP. ويُعد TCP/IP أكثر عملية، إذ يتكوّن من أربع طبقات فقط بدلًا من سبع. وهو يجمع وظائف الشبكات في فئات أوسع تتوافق مع طريقة عمل البروتوكولات الفعلية. ويعرّفك تعلّم TCP/IP بالنموذج الكامن وراء كل اتصال تجريه، من البريد الإلكتروني إلى بث الفيديو.

يتكوّن نموذج TCP/IP من أربع طبقات: طبقة الارتباط، وطبقة الإنترنت، وطبقة النقل، وطبقة التطبيق. وتجمع كل طبقة منها مهام تفصل بينها OSI بدرجة أكبر من التفصيل. ويجعل قلة عدد الطبقات تطبيق النموذج على البروتوكولات الفعلية أبسط. وعند إرسال البيانات، تنتقل إلى أسفل هذه الطبقات الأربع، وعند استقبالها تعود إلى أعلى الطبقات.

تُعد طبقة الارتباط أدنى طبقات نموذج TCP/IP. وهي تتعامل مع الشبكة المحلية، بما في ذلك الإرسال المادي وإيصال الإطارات إلى الجهاز التالي باستخدام العناوين المادية. وتجمع ما تسميه OSI طبقتي الطبقة المادية وارتباط البيانات. ويعمل Ethernet وWi-Fi هنا. وتهتم طبقة الارتباط فقط بنقل البيانات عبر قفزة محلية واحدة، لا عبر الإنترنت بأكمله.

تنقل طبقة الإنترنت الحزم بين الشبكات باستخدام عناوين IP المنطقية، وهي تقابل طبقة الشبكة في OSI. وبروتوكولها الرئيسي هو IP (Internet Protocol)، الذي يتولى العنونة والتوجيه. وهذه الطبقة هي ما يجعل الإنترنت عالميًا؛ إذ تتيح للحزمة الانتقال من شبكتك عبر العديد من الشبكات الأخرى للوصول إلى خادم بعيد. وتعمل أجهزة التوجيه في طبقة الإنترنت.

تدير طبقة النقل التسليم من طرف إلى طرف بين التطبيقات، تمامًا مثل نظيرتها في OSI. وتستخدم TCP للتسليم الموثوق والمرتب، وUDP للنقل السريع والخفيف، كما تستخدم أرقام المنافذ لتوجيه البيانات إلى البرنامج الصحيح. وتحدد هذه الطبقة ما إذا كان الاتصال سيعطي الأولوية للدقة أم للسرعة، وتحافظ على فصل محادثات التطبيقات المختلفة.

تقع طبقة التطبيق في الأعلى، وتوفّر البروتوكولات التي تستخدمها البرامج، مثل HTTP وDNS وSMTP وFTP. وهي تدمج طبقات الجلسة والعرض والتطبيق في OSI ضمن طبقة واحدة. وهذه هي الطبقة الأقرب إلى المستخدم، حيث تُقدّم طلبات صفحات الويب ورسائل البريد الإلكتروني وعمليات نقل الملفات. ويبدأ كل ما يراه المستخدمون هنا.

ترتبط البروتوكولات الشائعة بطبقات TCP/IP بوضوح. يعمل Ethernet وWi-Fi في طبقة الارتباط، وIP في طبقة الإنترنت، وTCP وUDP في طبقة النقل، وHTTP وDNS وSMTP في طبقة التطبيق. ويشير اسم TCP/IP نفسه إلى أهم بروتوكولين، أحدهما من طبقة النقل والآخر من طبقة الإنترنت، وهما جوهر هذه المجموعة.

عند إرسال البيانات، تبدأ من طبقة التطبيق وتتحرك إلى الأسفل عبر طبقات النقل والإنترنت والارتباط، بينما تضيف كل طبقة معلوماتها الخاصة. وعند المستلم، تتحرك البيانات إلى الأعلى عبر الطبقات الأربع نفسها، وتزيل كل طبقة الجزء الخاص بها. وهذا التدفق المنتظم إلى الأسفل ثم إلى الأعلى، والمتكرر على الطرفين، هو الطريقة التي يعمل بها كل اتصال عبر TCP/IP.

أصبح TCP/IP معيارًا لأنه كان عمليًا ومرنًا ومتاحًا بحرية عندما نما الإنترنت. وتتوافق طبقاته الأربع مع البروتوكولات الفعلية بصورة أفضل من طبقات OSI السبع، مما يجعل تطبيقه أسهل. ويستخدم كل جهاز على الإنترنت مجموعة TCP/IP. ويظل OSI مرجعًا تعليميًا، لكن TCP/IP هو النموذج العملي الذي ينقل حركة العالم فعليًا.

تساعدك معرفة الطبقات الأربع على تحديد موضع أي مهمة شبكية. هل المشكلة في كابل تالف (الارتباط)، أم في عنوان يتعذر الوصول إليه (الإنترنت)، أم في منفذ محظور (النقل)، أم في خدمة ويب متعطلة (التطبيق)؟ ويساعد ربط المشكلة بطبقة من طبقات TCP/IP على تضييق نطاق السبب بسرعة. وهذا النموذج العملي هو ما يستخدمه الفنيون يوميًا لتنظيم تفكيرهم في الشبكات.

يتكوّن نموذج TCP/IP من أربع طبقات: الارتباط (التسليم المحلي)، والإنترنت (عنونة IP والتوجيه)، والنقل (TCP/UDP والمنافذ)، والتطبيق (HTTP وDNS وSMTP وغير ذلك). تتدفق البيانات إلى أسفل هذه الطبقات عند الإرسال وإلى أعلى الطبقات عند الاستقبال. وهذا هو النموذج الفعلي الذي يعمل عليه الإنترنت، والإطار العملي الذي ستستخدمه للتفكير في الشبكات.

يُعد نموذج TCP/IP النموذج العملي الذي يعمل عليه الإنترنت، ويتكوّن من أربع طبقات: الارتباط (الإطارات المحلية والعناوين المادية)، والإنترنت (عنونة IP والتوجيه)، والنقل (TCP/UDP والمنافذ)، والتطبيق (HTTP وDNS وSMTP وFTP). تتدفق البيانات إلى الأسفل عند الإرسال وإلى الأعلى عند الاستقبال. وقد انتصر TCP/IP لأنه عملي ومرن، بينما ظل OSI مرجعًا تعليميًا.