Voraussetzung – Schichten des OSI-Modells

Das OSI-Modell, das wir uns gerade angesehen haben, ist lediglich ein Referenz-/logisches Modell. Es wurde entwickelt, um die Funktionen des Kommunikationssystems zu beschreiben, indem der Kommunikationsvorgang in kleinere und einfachere Komponenten unterteilt wurde.

TCP/IP wurde in den 1960er Jahren vom Verteidigungsministerium (DoD) entworfen und entwickelt und basiert auf Standardprotokollen. Es steht für Transmission Control Protocol/Internet Protocol. Der TCP/IP-Modell ist eine prägnante Version des OSI-Modells. Es enthält vier Schichten, im Gegensatz zu den sieben Schichten im OSI-Modell.

Die Anzahl der Schichten wird manchmal mit fünf oder vier bezeichnet. In diesem Artikel untersuchen wir fünf Schichten. Der Physikalische Schicht Und Die Hauptaufgabe von TCP/IP besteht darin, die Daten eines Computers von einem Gerät auf ein anderes zu übertragen. Die Hauptvoraussetzung dieses Prozesses besteht darin, die Daten zuverlässig und genau zu machen, damit der Empfänger die gleichen Informationen erhält, die der Absender sendet. Um sicherzustellen, dass jede Nachricht ihr endgültiges Ziel genau erreicht, teilt das TCP/IP-Modell seine Daten in Pakete auf und kombiniert sie am anderen Ende, was dazu beiträgt, die Genauigkeit der Daten bei der Übertragung von einem Ende zum anderen zu gewährleisten.

Was ist der Unterschied zwischen TCP und IP?

TCP Und IP sind verschiedene Protokolle von Computernetzwerken. Der grundlegende Unterschied zwischen TCP (Transmission Control Protocol) und IP (Internet Protocol) liegt in der Übertragung von Daten. Mit einfachen Worten: IP findet das Ziel der E-Mail und TCP übernimmt die Aufgabe, die E-Mail zu senden und zu empfangen. UDP ist ein weiteres Protokoll, das für die Kommunikation mit einem anderen Computer kein IP erfordert. IP wird nur von TCP benötigt. Dies ist der grundlegende Unterschied zwischen TCP und IP.

Wie funktioniert das TCP/IP-Modell?

Wann immer wir mithilfe des TCP/IP-Modells etwas über das Internet senden möchten, teilt das TCP/IP-Modell die Daten auf der Seite des Senders in Pakete auf und dieselben Pakete müssen auf der Seite des Empfängers wieder zusammengefügt werden, um dieselben Daten zu bilden, und zwar so Dies geschieht, um die Genauigkeit der Daten zu gewährleisten. Das TCP/IP-Modell unterteilt die Daten in ein 4-Schichten-Verfahren, wobei die Daten zunächst in einer Reihenfolge und dann in umgekehrter Reihenfolge in diese Schicht gelangen, um am Ende des Empfängers auf die gleiche Weise organisiert zu werden.

Weitere Informationen finden Sie unter TCP/IP in Computernetzwerken .

Schichten des TCP/IP-Modells

1. Anwendungsschicht
2. Transportschicht (TCP/UDP)
3. Netzwerk-/Internetschicht (IP)
4. Physikalische Schicht

Der schematische Vergleich der TCP/IP und OSI Modell ist wie folgt:

TCP/IP und OSI

1. Physikalische Schicht

Dabei handelt es sich um eine Gruppe von Anwendungen, die Netzwerkkommunikation erfordern. Diese Schicht ist für die Generierung der Daten und das Anfordern von Verbindungen verantwortlich. Es handelt im Namen des Senders und die Netzwerkzugriffsschicht im Namen des Empfängers. In diesem Artikel sprechen wir im Namen des Empfängers.

2. Datenverbindungsschicht

Der Netzwerkprotokolltyp des Pakets, in diesem Fall TCP/IP, wird von der Datenverbindungsschicht identifiziert. Fehlervermeidung und Framing werden ebenfalls von der Datenverbindungsschicht bereitgestellt. Point-to-Point-Protokoll (PPP) Framing und Ethernet IEEE 802.2 Framing sind zwei Beispiele für Protokolle der Datenverbindungsschicht.

3. Internetschicht

Diese Schicht entspricht den Funktionen der Netzwerkschicht von OSI. Es definiert die Protokolle, die für die logische Übertragung von Daten im gesamten Netzwerk verantwortlich sind. Die wichtigsten Protokolle auf dieser Ebene sind wie folgt:

• IP: IP steht für Internet Protocol und ist für die Übermittlung von Paketen vom Quellhost an den Zielhost verantwortlich, indem es die IP-Adressen in den Paketheadern überprüft. IP hat zwei Versionen: IPv4 und IPv6. IPv4 ist diejenige, die derzeit von den meisten Websites verwendet wird. Aber IPv6 wächst, da die Anzahl der IPv4-Adressen im Vergleich zur Anzahl der Benutzer begrenzt ist.
• ICMP: ICMP steht für Internet Control Message Protocol. Es ist in IP-Datagrammen gekapselt und dafür verantwortlich, Hosts mit Informationen über Netzwerkprobleme zu versorgen.
• ARP: ARP steht für Address Resolution Protocol. Seine Aufgabe besteht darin, die Hardwareadresse eines Hosts anhand einer bekannten IP-Adresse zu ermitteln. Es gibt verschiedene ARP-Typen: Reverse ARP, Proxy ARP, Gratuitous ARP und Inverse ARP.

Die Internetschicht ist eine Schicht in der Internet Protocol (IP)-Suite, also den Protokollen, die das Internet definieren. Die Internetschicht ist für die Weiterleitung von Datenpaketen von einem Gerät zu einem anderen über ein Netzwerk verantwortlich. Dazu wird jedem Gerät eine eindeutige IP-Adresse zugewiesen, die zur Identifizierung des Geräts und zur Bestimmung der Route verwendet wird, über die Pakete es erreichen sollen.

Beispiel: Stellen Sie sich vor, Sie verwenden einen Computer, um eine E-Mail an einen Freund zu senden. Wenn Sie auf „Senden“ klicken, wird die E-Mail in kleinere Datenpakete zerlegt, die dann zur Weiterleitung an die Internetschicht gesendet werden. Die Internetschicht weist jedem Paket eine IP-Adresse zu und ermittelt mithilfe von Routingtabellen die beste Route, über die das Paket sein Ziel erreicht. Das Paket wird dann zum nächsten Hop auf seiner Route weitergeleitet, bis es sein Ziel erreicht. Wenn alle Pakete zugestellt wurden, kann der Computer Ihres Freundes sie wieder zur ursprünglichen E-Mail-Nachricht zusammensetzen.

In diesem Beispiel spielt die Internetschicht eine entscheidende Rolle bei der Übermittlung der E-Mail von Ihrem Computer an den Computer Ihres Freundes. Mithilfe von IP-Adressen und Routing-Tabellen ermittelt es die beste Route für die Pakete und stellt sicher, dass die Pakete an das richtige Ziel geliefert werden. Ohne den Internet Layer wäre es nicht möglich, Daten über das Internet zu senden.

4. Transportschicht

Die Protokolle der TCP/IP-Transportschicht tauschen Datenempfangsbestätigungen aus und übertragen fehlende Pakete erneut, um sicherzustellen, dass die Pakete in der richtigen Reihenfolge und ohne Fehler ankommen. Als solche wird End-to-End-Kommunikation bezeichnet. Transmission Control Protocol (TCP) und User Datagram Protocol sind Transportschichtprotokolle auf dieser Ebene (UDP).

• TCP: Anwendungen können über miteinander interagieren TCP als ob sie physisch durch einen Stromkreis verbunden wären. TCP überträgt Daten auf eine Art und Weise, die eher einer zeichenweisen Übertragung als separaten Paketen ähnelt. Diese Übertragung besteht aus einem Startpunkt, der die Verbindung aufbaut, der gesamten Übertragung in Byte-Reihenfolge und einem Endpunkt, der die Verbindung schließt.
• UDP: Der Datagramm-Lieferdienst wird bereitgestellt von UDP , das andere Transportschichtprotokoll. Verbindungen zwischen empfangenden und sendenden Hosts werden nicht von UDP überprüft. Anwendungen, die kleine Datenmengen transportieren, verwenden UDP anstelle von TCP, da dadurch die Prozesse zum Herstellen und Überprüfen von Verbindungen entfallen.

5. Anwendungsschicht

Diese Schicht ist analog zur Transportschicht des OSI-Modells. Es ist für die End-to-End-Kommunikation und die fehlerfreie Bereitstellung der Daten verantwortlich. Es schützt die Anwendungen der oberen Schicht vor der Komplexität der Daten. Die drei Hauptprotokolle in dieser Schicht sind:

• HTTP und HTTPS: HTTP steht für Hypertext Transfer Protocol. Es wird vom World Wide Web verwendet, um die Kommunikation zwischen Webbrowsern und Servern zu verwalten. HTTPS steht für HTTP-Secure. Es handelt sich um eine Kombination von HTTP mit SSL (Secure Socket Layer). Dies ist in Fällen effizient, in denen der Browser Formulare ausfüllen, sich anmelden, authentifizieren und Banktransaktionen durchführen muss.
• SSH: SSH steht für Secure Shell. Es handelt sich um eine Terminalemulationssoftware, die Telnet ähnelt. Der Grund dafür, dass SSH bevorzugt wird, liegt in seiner Fähigkeit, die verschlüsselte Verbindung aufrechtzuerhalten. Es richtet eine sichere Sitzung über eine TCP/IP-Verbindung ein.
• NTP: NTP steht für Network Time Protocol. Es wird verwendet, um die Uhren auf unserem Computer mit einer Standardzeitquelle zu synchronisieren. Dies ist in Situationen wie Banktransaktionen sehr nützlich. Gehen Sie von der folgenden Situation aus, ohne dass NTP vorhanden ist. Angenommen, Sie führen eine Transaktion durch, bei der Ihr Computer die Uhrzeit um 14:30 Uhr liest, während der Server sie um 14:28 Uhr aufzeichnet. Der Server kann sehr schlimm abstürzen, wenn er nicht synchron ist.

Die Host-to-Host-Schicht ist eine Schicht im OSI-Modell (Open Systems Interconnection), die für die Kommunikation zwischen Hosts (Computern oder anderen Geräten) in einem Netzwerk verantwortlich ist. Sie wird auch als Transportschicht bezeichnet.

Einige häufige Anwendungsfälle für die Host-to-Host-Ebene sind:

1. Zuverlässige Datenübertragung: Die Host-zu-Host-Schicht stellt mithilfe von Techniken wie Fehlerkorrektur und Flusskontrolle sicher, dass Daten zuverlässig zwischen Hosts übertragen werden. Wenn beispielsweise ein Datenpaket während der Übertragung verloren geht, kann die Host-zu-Host-Schicht eine erneute Übertragung des Pakets anfordern, um sicherzustellen, dass alle Daten korrekt empfangen werden.
2. Segmentierung und Zusammenbau: Die Host-to-Host-Schicht ist dafür verantwortlich, große Datenblöcke in kleinere Segmente aufzuteilen, die über das Netzwerk übertragen werden können, und die Daten dann am Ziel wieder zusammenzusetzen. Dies ermöglicht eine effizientere Datenübertragung und hilft, eine Überlastung des Netzwerks zu vermeiden.
3. Multiplexen und Demultiplexen: Die Host-to-Host-Schicht ist für das Multiplexen von Daten aus mehreren Quellen auf eine einzige Netzwerkverbindung und das anschließende Demultiplexen der Daten am Ziel verantwortlich. Dadurch können mehrere Geräte dieselbe Netzwerkverbindung nutzen und die Auslastung des Netzwerks verbessern.
4. End-to-End-Kommunikation: Die Host-zu-Host-Schicht bietet einen verbindungsorientierten Dienst, der es Hosts ermöglicht, Ende-zu-Ende miteinander zu kommunizieren, ohne dass Zwischengeräte an der Kommunikation beteiligt sein müssen.

Beispiel: Stellen Sie sich ein Netzwerk mit zwei Hosts vor, A und B. Host A möchte eine Datei an Host B senden. Die Host-zu-Host-Schicht in Host A unterteilt die Datei in kleinere Segmente, fügt Fehlerkorrektur- und Flusskontrollinformationen hinzu und führt dann Übertragen Sie die Segmente über das Netzwerk an Host B. Die Host-zu-Host-Schicht in Host B empfängt die Segmente, prüft sie auf Fehler und setzt die Datei neu zusammen. Sobald die Datei erfolgreich übertragen wurde, bestätigt die Host-zu-Host-Schicht in Host B den Empfang der Datei an Host A.

In diesem Beispiel ist die Host-zu-Host-Schicht dafür verantwortlich, eine zuverlässige Verbindung zwischen Host A und Host B bereitzustellen, die Datei in kleinere Segmente aufzuteilen und die Segmente am Ziel wieder zusammenzusetzen. Es ist außerdem für das Multiplexen und Demultiplexen der Daten und die Bereitstellung einer End-to-End-Kommunikation zwischen den beiden Hosts verantwortlich.

Andere gängige Internetprotokolle

Das TCP/IP-Modell deckt viele Internetprotokolle ab. Die Hauptregel dieser Internetprotokolle besteht darin, wie die Daten validiert und über das Internet gesendet werden. Zu den gängigen Internetprotokollen gehören:

• HTTP (Hypertext Transfer Protocol): HTTP kümmert sich um Webbrowser und Websites.
• FTP (File Transfer Protocol): FTP kümmert sich darum, wie die Datei über das Internet versendet werden soll.
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): SMTP wird zum Senden und Empfangen von Daten verwendet.

Unterschied zwischen TCP/IP und OSI-Modell

FAQ:

F.1 Mit welchen IP-Adressen funktioniert TCP/IP?

Antwort:

TCP/IP funktioniert im Allgemeinen sowohl mit der IP, d. IPv4 Und IPv6 . Wenn Sie IPv4 oder IPv6 verwenden, scheinen Sie bereits mit dem TCP/IP-Modell zu arbeiten.