Przegląd czterech warstw TCP/IP

Model OSI jest świetną mapą do nauki, ale internet w rzeczywistości działa w oparciu o model TCP/IP. TCP/IP jest bardziej praktyczny i ma tylko cztery warstwy zamiast siedmiu. Grupuje funkcje sieciowe w szersze kategorie, które odpowiadają sposobowi działania rzeczywistych protokołów. Nauka modelu TCP/IP pokazuje model stojący za każdym połączeniem, z którego Państwo korzystają — od poczty e-mail po strumieniowe przesyłanie wideo.

Model TCP/IP ma cztery warstwy: warstwę łącza, warstwę internetową, warstwę transportową i warstwę aplikacji. Każda z nich łączy zadania, które model OSI rozdziela bardziej szczegółowo. Mniejsza liczba warstw ułatwia stosowanie modelu do rzeczywistych protokołów. Podczas wysyłania dane przemieszczają się w dół przez te cztery warstwy, a podczas odbioru — z powrotem w górę.

Warstwa łącza to najniższa warstwa modelu TCP/IP. Obsługuje sieć lokalną: transmisję fizyczną oraz dostarczanie ramek do następnego urządzenia z użyciem adresów sprzętowych. Łączy funkcje nazywane w modelu OSI warstwą fizyczną i warstwą łącza danych. Ethernet i Wi-Fi działają na tej warstwie. Warstwa łącza zajmuje się wyłącznie przesyłaniem danych przez jeden lokalny odcinek, a nie przez cały internet.

Warstwa internetowa przesyła pakiety między sieciami za pomocą logicznych adresów IP, odpowiadając warstwie sieciowej modelu OSI. Jej głównym protokołem jest IP (Internet Protocol), który obsługuje adresowanie i routing. To ta warstwa sprawia, że internet ma zasięg globalny: umożliwia pakietowi przejście z Państwa sieci przez wiele innych sieci aż do odległego serwera. Routery działają w warstwie internetowej.

Warstwa transportowa zarządza dostarczaniem danych między aplikacjami od końca do końca, podobnie jak jej odpowiednik w modelu OSI. Używa TCP do niezawodnego dostarczania danych w odpowiedniej kolejności oraz UDP do szybkiego i lekkiego przesyłania, a także korzysta z numerów portów, aby kierować dane do właściwego programu. Warstwa ta decyduje, czy połączenie ma priorytetowo traktować dokładność, czy szybkość, oraz rozdziela komunikację różnych aplikacji.

Warstwa aplikacji znajduje się na szczycie i udostępnia protokoły używane przez programy, takie jak HTTP, DNS, SMTP i FTP. Łączy warstwy sesji, prezentacji i aplikacji modelu OSI w jedną warstwę. Jest to warstwa najbliższa użytkownikowi — tutaj wysyłane są żądania stron internetowych, wiadomości e-mail i transferów plików. Wszystko, co widzą użytkownicy, zaczyna się właśnie tutaj.

Typowe protokoły można łatwo przypisać do warstw TCP/IP. Ethernet i Wi-Fi należą do warstwy łącza, IP do warstwy internetowej, TCP i UDP do warstwy transportowej, a HTTP, DNS i SMTP do warstwy aplikacji. Sama nazwa TCP/IP podkreśla dwa najważniejsze protokoły: jeden z warstwy transportowej i jeden z warstwy internetowej — stanowiące serce tego zestawu protokołów.

Podczas wysyłania danych rozpoczynają one drogę w warstwie aplikacji i przemieszczają się w dół przez warstwę transportową, internetową i łącza, przy czym każda warstwa dodaje własne informacje. U odbiorcy dane przemieszczają się w górę przez te same cztery warstwy, a każda z nich usuwa przypisaną jej część informacji. Ten spójny przepływ w dół, a następnie w górę, odzwierciedlany na obu końcach, jest podstawą każdej komunikacji TCP/IP.

TCP/IP stał się standardem, ponieważ był praktyczny, elastyczny i swobodnie dostępny w czasie, gdy rozwijał się internet. Jego cztery warstwy lepiej odpowiadają rzeczywistym protokołom niż siedem warstw modelu OSI, dzięki czemu łatwiej go wdrażać. Każde urządzenie w internecie korzysta z zestawu protokołów TCP/IP. OSI pozostaje punktem odniesienia w nauce, ale TCP/IP jest działającym modelem, który faktycznie przenosi ruch całego świata.

Znajomość czterech warstw pomaga przypisać każde zadanie sieciowe do właściwego miejsca. Czy problemem jest uszkodzony kabel (łącze), nieosiągalny adres (internet), zablokowany port (transport), czy niedziałająca usługa internetowa (aplikacja)? Przypisanie problemu do warstwy TCP/IP szybko zawęża możliwą przyczynę. Z tego praktycznego modelu technicy korzystają codziennie, porządkując analizę problemów sieciowych.

Model TCP/IP ma cztery warstwy: łącza (dostarczanie lokalne), internetową (adresowanie IP i routing), transportową (TCP/UDP i porty) oraz aplikacji (HTTP, DNS, SMTP i inne). Dane przemieszczają się w dół tych warstw podczas wysyłania i w górę podczas odbioru. Jest to rzeczywisty model, na którym działa internet, oraz praktyczne ramy, których będą Państwo używać do analizowania sieci.

Ile warstw ma model TCP/IP?

Model TCP/IP to praktyczny model, na którym działa internet. Ma cztery warstwy: łącza (lokalne ramki i adresy sprzętowe), internetową (adresowanie i routing z użyciem IP), transportową (TCP/UDP i porty) oraz aplikacji (HTTP, DNS, SMTP, FTP). Dane przemieszczają się w dół podczas wysyłania i w górę podczas odbioru. TCP/IP zwyciężył dzięki praktyczności i elastyczności, natomiast OSI pozostaje punktem odniesienia w nauce.