Model TCP/IP
Model TCP/IP jest obok modelu OSI jednym z modeli opisującym sieci komputerowe. Składa się on z czterech warstw protokołów: dostępu do sieci, Internetu, transportu i aplikacji. Według jego założeń zaprojektowano Internet - jest podstawą dzisiejszej komunikacji elektronicznej.
O modelu OSI możesz przeczytać tutaj.
Nazwa TCP/IP odnosi się do dwóch protokołów, na których model ten został oparty: TCP i IP. Protokół TCP (Transmission Control Protocol, protokół sterowania transmisją) umożliwia transport danych pomiędzy procesami znajdującymi się na różnych komputerach. Zapewnia on wysoką jakość przesyłanych pakietów, zapewniając wysyłanie ich w poprawnej kolejności i bez duplikatów oraz zapobiegając ich utracie. W przeciwieństwie do protokołu UDP (User Datagram Protocol) wymaga on zaakceptowania komunikacji przez obie strony (tzw. three-way handshake).
Z kolei protokół IP (Internet Protocol, protokół internetowy) jest odpowiedzialny za dwie rzeczy. Pierwszą jest pakowanie danych w datagramy (czynność ta zwana jest enkapsulacją, bądź kapsułkowaniem), rozkładanie ich na mniejsze części i składanie z powrotem. Drugą jest adresowanie tych danych - adres, pod który dane te są wysyłane, to właśnie adres IP. Ta funkcjonalność umożliwia komunikowanie się komputerów znajdujących się w oddzielnych sieciach. Protokół IP nie zapewnia jakości wysyłanych pakietów - za to jest odpowiedzialny protokół TCP.
Powszechnie stosowany jest protokół IP w wersji czwartej, czyli IPv4. Umożliwia on zaadresowanie około 4,3 miliarda urządzeń - czyli za mało w kontekście obecnego użycia. Obecnie organizacja RIPE przydziela nowym urządzeniom nieużywane adresy IP. Niemniej jednak celem zwiększenia puli dostępnych adresów wprowadzany jest protokół IPv6, który umożliwia zaadresowanie 3.4 x 10^38 urządzeń. Nie jest możliwa szybka i ogólnoświatowa zmiana z IPv4 na IPV6 - ten drugi został utworzony bez zgodności ze swoim poprzednikiem, celem zapewnienia lepszej jakości. De facto tworzą one oddzielne podsieci.
W dalszej części artykułu zajmiemy się omówieniem poszczególnych warstw modelu TCP/IP, poczynając od najniższej.
1. Warstwa dostępu do sieci
Na najniższą warstwę składają się fizyczne elementy sieci, na przykład kable, switche czy routery, a także protokoły komunikacyjne zarządzające nimi tak, aby połączenie było możliwe.
2. Warstwa internetowa / Internetu
Warstwa ta umożliwia łączenie ze sobą maszyn znajdujących się w oddzielnych sieciach. W tej warstwie działa protokół IP - adresuje, rozdziela i łączy pakiety.
3. Warstwa transportu
Warstwa transportu jest odpowiedzialna za rozpoczynanie i zrywanie połączenia między hostami oraz, jeśli zaimplementowano w używanych protokołach, m.in. kontrolę i poprawę błędów oraz kontrolę przepływu i jakości przesyłanych danych.
Transmisja danych może się opierać na zasadach komunikacji zorientowanej na połączenie (jak w przypadku protokołu TCP) bądź go pozbawionej (jak w przypadku UDP). Różnią się one tym, że ta pierwsza wymaga wyrażenia przez obie strony chęci komunikacji, a w przypadku tej drugiej dane zostaną wysłane na dany adres bez potwierdzenia z jego strony.
4. Warstwa aplikacyjna
W najwyższej warstwie znajduje się oprogramowanie współpracujące z użytkownikiem, takie jak przeglądarka czy komunikatory. Tu pracują takie protokoły jak HTTP, FTP czy SMTP (odpowiedzialny za przesyłanie poczty elektronicznej).
Porównanie modelu TCP/IP i modelu OSI
Model TCP/IP jest znacznie uproszczony w porównaniu z modelem OSI i ma on inne założenia. Pomimo to, warstwy, z których się składają można ze sobą porównać.
Odpowiednikiem warstwy dostępu do sieci TCP w OSI są warstwy fizyczna i łącza danych; warstwę Internetu TCP można porównać do warstwy sieciowej OSI. Odpowiednik trzeciej warstwy, transportowej, w OSI nazywa się tak samo. Największa różnica zachodzi w przypadku warstw wyższych: warstwa aplikacyjna w TCP/IP zawiera warstwę aplikacyjną OSI, ale także prezentacji i część warstwy sesji.
Jeśli chcesz poznać model OSI lepiej, zapoznaj się z tym artykułem.