Обзор четырёх уровней TCP/IP

Хотя модель OSI — это превосходная учебная карта, на самом деле Интернет работает на основе модели TCP/IP. TCP/IP практичнее и содержит всего четыре слоя вместо семи. Она объединяет сетевые функции в более широкие категории, соответствующие работе реальных протоколов. Изучение TCP/IP показывает, какая модель лежит в основе каждого устанавливаемого Вами соединения — от электронной почты до потокового видео.

Модель TCP/IP включает четыре слоя: канальный слой, интернет-слой, транспортный слой и прикладной слой. Каждый из них объединяет функции, которые OSI разделяет более детально. Меньшее количество слоёв упрощает применение модели к реальным протоколам. При отправке данных они проходят вниз через эти четыре слоя, а при получении поднимаются обратно вверх.

Канальный слой — нижний слой модели TCP/IP. Он отвечает за локальную сеть: физическую передачу и доставку кадров следующему устройству с использованием аппаратных адресов. Он объединяет физический и канальный слои OSI. Здесь работают Ethernet и Wi-Fi. Канальный слой занимается только перемещением данных через один локальный переход, а не через весь Интернет.

Интернет-слой перемещает пакеты между сетями с помощью логических IP-адресов, соответствуя сетевому слою OSI. Его основной протокол — IP (Internet Protocol), который отвечает за адресацию и маршрутизацию. Именно этот слой делает Интернет глобальным: он позволяет пакету пройти из Вашей сети через множество других сетей к удалённому серверу. Маршрутизаторы работают на интернет-слое.

Транспортный слой управляет доставкой от одного конца до другого между приложениями, подобно соответствующему слою OSI. Он использует TCP для надёжной упорядоченной доставки и UDP для быстрой облегчённой передачи, а также использует номера портов, чтобы направлять данные нужной программе. Этот слой определяет, что важнее для соединения — точность или скорость, — и разделяет взаимодействия разных приложений.

Прикладной слой находится наверху и предоставляет протоколы, которыми пользуются программы, например HTTP, DNS, SMTP и FTP. Он объединяет сеансовый слой, слой представления и прикладной слой OSI в один. Это ближайший к пользователю слой, где формируются запросы веб-страниц, электронных писем и передачи файлов. Всё, что видят пользователи, начинается здесь.

Распространённые протоколы легко сопоставить с моделью TCP/IP. Ethernet и Wi-Fi относятся к канальному слою; IP — к интернет-слою; TCP и UDP — к транспортному слою; HTTP, DNS и SMTP — к прикладному слою. Само название TCP/IP подчёркивает два наиболее важных протокола: один относится к транспортному слою, а другой — к интернет-слою, составляющим основу этого набора протоколов.

Когда Вы отправляете данные, они начинаются на прикладном слое и движутся вниз через транспортный, интернет- и канальный слои; каждый слой добавляет собственную информацию. У получателя данные движутся вверх через те же четыре слоя, и каждый снимает свою часть информации. Такой последовательный проход вниз, а затем вверх, отражённый на обоих концах, лежит в основе каждого обмена данными по TCP/IP.

TCP/IP стал стандартом, потому что был практичным, гибким и свободно доступным в период роста Интернета. Его четыре слоя лучше соответствуют реальным протоколам, чем семь слоёв OSI, поэтому его проще реализовывать. Каждое устройство в Интернете использует набор протоколов TCP/IP. OSI остаётся учебным справочником, а TCP/IP — рабочей моделью, которая действительно переносит трафик всего мира.

Знание четырёх слоёв помогает определить место любой сетевой задачи. Проблема связана с неисправным кабелем (канальный слой), недоступным адресом (интернет-слой), заблокированным портом (транспортный слой) или неработающей веб-службой (прикладной слой)? Сопоставление проблемы со слоем TCP/IP быстро сужает круг возможных причин. Эту практическую модель специалисты ежедневно используют для упорядочивания рассуждений о сетях.

Модель TCP/IP включает четыре слоя: канальный (локальная доставка), интернет (адресация и маршрутизация IP), транспортный (TCP/UDP и порты) и прикладной (HTTP, DNS, SMTP и другие протоколы). При отправке данные движутся вниз по этим слоям, а при получении — вверх. Это настоящая модель, на которой работает Интернет, и практическая основа, которую Вы будете использовать для рассуждений о сетях.

Сколько слоёв в модели TCP/IP?

Модель TCP/IP — практическая модель, на которой работает Интернет; она включает четыре слоя: канальный (локальные кадры и аппаратные адреса), интернет (адресация и маршрутизация с помощью IP), транспортный (TCP/UDP и порты) и прикладной (HTTP, DNS, SMTP, FTP). При отправке данные движутся вниз, а при получении — вверх. TCP/IP победил благодаря практичности и гибкости, а OSI осталась учебным справочником.