TCP/IP-protokollarkitekturmodell – hvordan fungerer det?

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) er en pakke med kommunikasjonsprotokoller som lar datamaskiner koble seg til.

Tusenvis av nettressurser vil hjelpe deg med å avklare og utforske TCP/IP. Så, hva er annerledes her?

Her fokuserer jeg på å gi alle de essensielle bitene for å få et forsprang til å dykke dypere (hvis du har tenkt å gjøre det senere).

TCP/IP-modell: Hva er historien?

TCP/IP-modellen er det du får lese når du lærer om datanettverk, og du må allerede ha kommet over den som informatikk- eller IT-student.

Så la oss ikke skrive en ny akademisk bok her. Men la meg raskt oppsummere historien til TCP/IP i en håndvending, egnet for alle, selv om du tror du er en ikke-teknisk person.

Lang historie kort:

På 1970-tallet beskrev Vint Cerf og Bob Kahn TCP/IP-modellen som hadde som mål å bidra til å forbedre nettverksforbindelsen mellom datamaskiner.

Før det hadde vi Network Control Protocol og 1822 Protocol.

I samme periode prøvde også andre ingeniører og organisasjoner å utvikle en kommunikasjonsprotokoll som ville lette sammenkoblingen av datamaskiner over hele kloden.

En slik modell var OSI-modellen (Open Systems Interconnection). Selv om det var vellykket i å hjelpe oss bedre å forstå metoden/prosessen for nettverksbygging, var det ikke ideelt for praktisk implementering.

Vi har en nyttig ressurs for OSI Model Layers, hvis du er nysgjerrig på det.

Totalt sett tok TCP/IP-modellen ledelsen og ble tatt i bruk som standard kommunikasjonsprotokoll, og OSI-modellen ble brukt som referanse for teoretisk nettverkskunnskap.

Ja, hvis det ikke var for TCP/IP, hadde du kanskje ikke raskt og pålitelig tilgang til nettstedet vårt eller andre tjenester på internett. Høres skummelt ut, ikke sant?

Nå som du vet om det, la meg gi deg noen tekniske detaljer.

Forskjellen mellom Transmission Control Protocol (TCP) og Internet Protocol (IP)

For å forstå TCP/IP-modellen må du skille mellom disse begrepene. Begge er separate datanettverksprotokoller.

  Slik sletter du Alexa-opptakene dine med stemme

Internet Protocol (IP) er et sett med regler som styrer hvordan datapakker sendes til riktig mål. Hver enhet/datamaskin som er koblet til har en IP-adresse, og når du sender dataene, hjelper det deg å sende dem dit du vil.

IP-adresser er som mobilnumre på telefonene dine. Du kan gå gjennom vår IP-adresseguide for å lære mer.

IP kan ikke organisere pakkene for å sikre at den når destinasjonen slik den var ment å bli sendt. Så, TCP kommer godt med, som hjelper til med å holde pakkene i riktig rekkefølge og sjekke om de nådde målet som tiltenkt.

Totalt sett er TCP ansvarlig for pålitelig å sende/motta dataene.

Funksjoner i TCP/IP-modellen

TCP/IP-modellen vant kampen mellom ulike protokoller på grunn av funksjonene og gjør det mulig for systemer/nettverk å ta den i bruk raskt.

Noen av de beste funksjonene inkluderer:

  • Du kan enkelt koble til forskjellige typer datamaskiner.
  • Den tillater ombestilling av datapakkene for å sikre at de riktige meldingene når destinasjonen selv om det er overbelastning i nettverksruten.
  • TCP/IP støtter feilkontroll, noe som også gjør den til en pålitelig modell.
  • Den støtter en fleksibel arkitekturimplementering, noe som gjør den egnet for nettverk i alle størrelser.
  • Med klient-server-arkitektur gir den deg rikelig skalerbarhet.
  • Den støtter ulike protokoller som gjør ting praktisk for alle typer brukstilfeller.
  • Det tillater kommunikasjon på tvers av plattformer med letthet.
  • Den kan betjenes uavhengig.

TCP/IP: Alt om de fire lagene

I motsetning til OSI-modellen har TCP/IP fire lag:

  • Nettverkstilgang
  • Internett
  • Transportere
  • applikasjon

Merk: Dataflyten gjennom disse lagene kan enten være fra topp til bunn eller omvendt (avhengig av om den sendes eller mottas). Du må kjenne hvert lags funksjoner for å finne ut hva som skjer.

#1. Nettverkstilgang (lag 1)

Dette laget på laveste nivå tar for seg den fysiske tilkoblingen og dataoverføringen mellom datamaskiner. Med andre ord, hvordan dataene overføres fysisk.

Noen eksempler inkluderer mediet som brukes til dataoverføring (fiber, trådløs, etc.), pakkestruktur og tilordning av IP-adresser til fysiske adresser som brukes av nettverket.

Totalt sett involverer det alle tingene som utgjør en teknisk infrastruktur av nettverk, inkludert enhetsdrivere og kabler.

RFC 826 (Address Resolution Protocol) er en av protokollene som er involvert i dette laget som tilordner IP-adresser til Ethernet-adresser.

  Hvordan lage kalenderhendelser fra Mail på iPhone og iPad

Network Access-laget er skjult for brukerne og er ryggraden i hele modellen.

#2. Internett (lag 2)

Internett-laget håndterer datatrafikken for hastighet og nøyaktig kommunikasjon.

Dataene er samlet i IP-datagrammer, som inkluderer kilden og destinasjonsadressen. Internett-laget kan videresende, bestemme banen og håndtere logisk adressering.

Den må forholde seg til adresser enten den er i avsender-/mottaksenden.

Vurderer det inkluderer adressen til kilden og destinasjonen. Så den må sørge for at datapakkene når destinasjonen riktig og i riktig rekkefølge.

#3. Transport (lag 3)

Transportlaget jobber for et lignende mål som leveringsagenter for Amazon. En brannmur følger også med dette laget.

Det kalles ofte et vert-til-vert-lag, der det tar sikte på å gi ende-til-ende dataintegritet, som tillater toveis kommunikasjon.

Den sikrer at datapakkene har nådd målet ved å dele dem inn i segmenter. Det sikrer også at applikasjonslaget mottar hele meldingen ved bekreftelse.

Når du sender en melding til applikasjonslaget, fokuserer den på mengden data som sendes, rekkefølgen på den og hvor den sendes. Og når du mottar en melding fra applikasjonslaget, hjelper det med de-segmentering og feilkontroll.

Protokoller som TCP og UDP er i kraft i dette laget. Slik at du ofte har en pålitelig forbindelse.

#4. Søknad (lag 4)

Laget på høyeste nivå handler om at appen samhandler med brukeren (deg). Vi bruker appen eller programmet til å utveksle data som meldinger, nettlesere, e-postklienter, etc.

Brukergrensesnittet og applikasjonstjenestene er inkludert her. Prosesser som kryptering, dekryptering, komprimering og dekompresjon finnes i dette laget. Det hjelper også med å formatere meldinger for at transportlaget skal sendes riktig (og mottas/tolkes av den mottakende applikasjonen).

Protokoller som DNS, HTTP, FTP og SMTP fungerer med dette laget for å sikre at du begynner å sende/motta data i nettverket.

Hva gjør TCP/IP?

TCP/IP gjør det mulig å overføre data mellom datamaskiner på en pålitelig måte.

For å få dette til å skje, sender TCP/IP dataene mens de deler dem opp i pakker og omorganiserer dem for å gi mening på mottakersiden.

Konseptet med datapakker kan sammenlignes med brikkene i et puslespill, der tilgjengeligheten til alle brikkene vil hjelpe deg med å forstå det hele.

Og grunnen til at meldingen er delt opp i datapakker er for å sikre pålitelighet og nøyaktighet. Hver pakke kan ta en annen rute for å sikre at de når destinasjonen.

  Hvorfor du ikke bør bruke nettleserens passordbehandling

I motsetning til dette, hvis meldingen sendes som en helhet, vil den gå tapt og må sendes på nytt ved feil.

Firelagsmodellen hjelper til med å forklare dette ytterligere.

Når dataene sendes fra en datamaskin, går de gjennom alle fire lagene i en bestemt rekkefølge hvor de kuttes i biter/pakker og sendes (lag 1 → lag 4)

Og på mottakerdatamaskinen blir dataene satt sammen igjen og går gjennom de samme fire lagene på den andre siden i omvendt rekkefølge (lag 4 → lag 1)

Andre vanlige Internett-protokoller

TCP/IP inkluderer de mest essensielle protokollene som gjør internettopplevelsen mulig.

Noen standard internettprotokoller inkluderer HTTP, HTTPS, FTP, POP3 og SMTP,

  • HTTP (Hypertext Transfer Protocol) kobler en bruker til webserveren (gjennom en nettleser) for å samhandle/hente informasjon.
  • HTTP Secure gir deg en kryptert tilkobling til webserveren som sikrer at tilkoblingen til serveren ikke kompromitteres/tukles med i mellom.
  • FTP (File Transfer Protocol) er selvforklarende. Den lar deg overføre filer mellom servere eller fra en server til datamaskinen din.
  • POP3 (Post Office Protocol 3) gjør det mulig for en e-postklient å laste ned e-post fra en server, som senere kan vises offline.
  • SMPT (Simple Mail Transfer Protocol) ligner på POP, men lar deg sende og motta e-post.s.

TCP/IP er standarden, men det er ikke alltid det beste

Fordelene med modellen oppveier ulempene. Men for referanse bør du vite at TCP/IP er komplisert å sette opp, ikke akkurat egnet for mindre nettverk, og protokollene er ikke enkle å erstatte.

Det er kanskje ikke egnet å beskrive lagene på best mulig måte. OSI-modellen er fortsatt foretrukket for å hjelpe deg å forstå hvordan alt fungerer.

Til tross for alt det, klarer den fortsatt å holde tritt med de fleste av de avgjørende bitene, slik at vi kan sende/motta informasjon så raskt som mulig.

x