logo

TCP/IP-Modell

  • Das TCP/IP-Modell wurde vor dem OSI-Modell entwickelt.
  • Das TCP/IP-Modell ähnelt nicht genau dem OSI-Modell.
  • Das TCP/IP-Modell besteht aus fünf Schichten: der Anwendungsschicht, der Transportschicht, der Netzwerkschicht, der Datenverbindungsschicht und der physikalischen Schicht.
  • Die ersten vier Schichten stellen physikalische Standards, Netzwerkschnittstellen, Internetworking und Transportfunktionen bereit, die den ersten vier Schichten des OSI-Modells entsprechen. Diese vier Schichten werden im TCP/IP-Modell durch eine einzelne Schicht, die Anwendungsschicht, dargestellt.
  • TCP/IP ist ein hierarchisches Protokoll, das aus interaktiven Modulen besteht und jedes von ihnen spezifische Funktionen bereitstellt.

Hierarchisch bedeutet hier, dass jedes Protokoll der oberen Ebene von zwei oder mehr Protokollen der unteren Ebene unterstützt wird.

Funktionen der TCP/IP-Schichten:

TCP/IP-Modell

Netzwerkzugriffsschicht

  • Eine Netzwerkschicht ist die unterste Schicht des TCP/IP-Modells.
  • Eine Netzwerkschicht ist die Kombination aus der physikalischen Schicht und der Datenverbindungsschicht, die im OSI-Referenzmodell definiert ist.
  • Es definiert, wie die Daten physisch durch das Netzwerk gesendet werden sollen.
  • Diese Schicht ist hauptsächlich für die Übertragung der Daten zwischen zwei Geräten im selben Netzwerk verantwortlich.
  • Die von dieser Schicht ausgeführten Funktionen bestehen darin, das IP-Datagramm in vom Netzwerk übertragene Frames zu kapseln und IP-Adressen in physische Adressen abzubilden.
  • Die von dieser Schicht verwendeten Protokolle sind Ethernet, Token Ring, FDDI, X.25 und Frame Relay.

Internetschicht

  • Eine Internetschicht ist die zweite Schicht des TCP/IP-Modells.
  • Eine Internetschicht wird auch als Netzwerkschicht bezeichnet.
  • Die Hauptaufgabe der Internetschicht besteht darin, die Pakete aus jedem Netzwerk zu versenden und sie unabhängig von der Route, die sie nehmen, am Ziel anzukommen.

Im Folgenden sind die in dieser Schicht verwendeten Protokolle aufgeführt:

IP-Protokoll: In dieser Schicht wird das IP-Protokoll verwendet, das den wichtigsten Teil der gesamten TCP/IP-Suite darstellt.

Im Folgenden sind die Verantwortlichkeiten dieses Protokolls aufgeführt:

    IP-Adressierung:Dieses Protokoll implementiert logische Hostadressen, die als IP-Adressen bekannt sind. Die IP-Adressen werden vom Internet und höheren Schichten verwendet, um das Gerät zu identifizieren und Internetwork-Routing bereitzustellen.Host-zu-Host-Kommunikation:Es bestimmt den Pfad, über den die Daten übertragen werden sollen.Datenkapselung und Formatierung:Ein IP-Protokoll übernimmt die Daten vom Transportschichtprotokoll. Ein IP-Protokoll stellt sicher, dass die Daten sicher gesendet und empfangen werden. Es kapselt die Daten in eine Nachricht, die als IP-Datagramm bezeichnet wird.Fragmentierung und Zusammenbau:Die durch das Datenverbindungsschichtprotokoll festgelegte Begrenzung der Größe des IP-Datagramms wird als Maximum Transmission Unit (MTU) bezeichnet. Wenn die Größe des IP-Datagramms größer als die MTU-Einheit ist, teilt das IP-Protokoll das Datagramm in kleinere Einheiten auf, damit diese über das lokale Netzwerk übertragen werden können. Die Fragmentierung kann durch den Absender oder den zwischengeschalteten Router erfolgen. Auf der Empfängerseite werden alle Fragmente wieder zu einer Originalnachricht zusammengesetzt.Routenplanung:Wenn ein IP-Datagramm über dasselbe lokale Netzwerk wie LAN, MAN, WAN gesendet wird, wird dies als direkte Zustellung bezeichnet. Wenn sich Quelle und Ziel im entfernten Netzwerk befinden, wird das IP-Datagramm indirekt gesendet. Dies kann durch Weiterleiten des IP-Datagramms über verschiedene Geräte wie Router erreicht werden.

ARP-Protokoll

  • ARP steht für Adressauflösungsprotokoll .
  • ARP ist ein Netzwerkschichtprotokoll, das verwendet wird, um die physische Adresse aus der IP-Adresse zu ermitteln.
  • Die beiden Begriffe werden hauptsächlich mit dem ARP-Protokoll in Verbindung gebracht:
      ARP-Anfrage:Wenn ein Absender die physische Adresse des Geräts wissen möchte, sendet er die ARP-Anfrage an das Netzwerk.ARP-Antwort:Jedes an das Netzwerk angeschlossene Gerät akzeptiert die ARP-Anfrage und verarbeitet die Anfrage, aber nur der Empfänger erkennt die IP-Adresse und sendet seine physische Adresse in Form einer ARP-Antwort zurück. Der Empfänger fügt die physische Adresse sowohl seinem Cache-Speicher als auch dem Datagramm-Header hinzu

ICMP-Protokoll

    ICMPsteht für Internet Control Message Protocol.
  • Hierbei handelt es sich um einen Mechanismus, der von Hosts oder Routern verwendet wird, um Benachrichtigungen über Datagrammprobleme an den Absender zurückzusenden.
  • Ein Datagramm wandert von Router zu Router, bis es sein Ziel erreicht. Wenn ein Router die Daten aufgrund ungewöhnlicher Bedingungen wie deaktivierter Verbindungen, einem Gerätebrand oder einer Netzwerküberlastung nicht weiterleiten kann, wird das ICMP-Protokoll verwendet, um den Absender darüber zu informieren, dass das Datagramm nicht zustellbar ist.
  • Ein ICMP-Protokoll verwendet hauptsächlich zwei Begriffe:
      ICMP-Test:Mit dem ICMP-Test wird getestet, ob das Ziel erreichbar ist oder nicht.
  • ICMP-Antwort:Mit ICMP Reply wird überprüft, ob das Zielgerät antwortet oder nicht.
  • Die Hauptaufgabe des ICMP-Protokolls besteht darin, die Probleme zu melden, nicht sie zu beheben. Die Verantwortung für die Korrektur liegt beim Absender.
  • ICMP kann die Nachrichten nur an die Quelle senden, nicht jedoch an die Zwischenrouter, da das IP-Datagramm die Adressen der Quelle und des Ziels enthält, nicht jedoch die Adressen des Routers, an den es weitergeleitet wird.

  • Transportschicht

    Die Transportschicht ist für die Zuverlässigkeit, Flusskontrolle und Korrektur der Daten verantwortlich, die über das Netzwerk gesendet werden.

    Die beiden in der Transportschicht verwendeten Protokolle sind Benutzer-Datagramm-Protokoll und Übertragungssteuerungsprotokoll .

      Benutzer-Datagram-Protokoll (UDP)
      • Es bietet verbindungslosen Service und eine End-to-End-Übertragung.
      • Es handelt sich um ein unzuverlässiges Protokoll, da es die Fehler erkennt, den Fehler jedoch nicht spezifiziert.
      • Das User Datagram Protocol erkennt den Fehler und das ICMP-Protokoll meldet den Fehler an den Absender, dass das User Datagram beschädigt wurde.
      • UDP besteht aus den folgenden Feldern:
        Quellportadresse: Die Quellportadresse ist die Adresse des Anwendungsprogramms, das die Nachricht erstellt hat.
        Zielportadresse: Die Zielportadresse ist die Adresse des Anwendungsprogramms, das die Nachricht empfängt.
        Gesamtlänge: Es definiert die Gesamtzahl der Bytes des Benutzerdatagramms in Bytes.
        Prüfsumme: Die Prüfsumme ist ein 16-Bit-Feld, das zur Fehlererkennung verwendet wird.
      • UDP gibt nicht an, welches Paket verloren geht. UDP enthält nur Prüfsummen; es enthält keine ID eines Datensegments.
    TCP/IP-Modell
    TCP/IP-Modell
      Übertragungskontrollprotokoll (TCP)
      • Es bietet Anwendungen umfassende Transportschichtdienste.
      • Es stellt eine virtuelle Verbindung zwischen Sender und Empfänger her und ist für die Dauer der Übertragung aktiv.
      • TCP ist ein zuverlässiges Protokoll, da es den Fehler erkennt und die beschädigten Frames erneut überträgt. Daher wird sichergestellt, dass alle Segmente empfangen und bestätigt werden müssen, bevor die Übertragung als abgeschlossen gilt und eine virtuelle Verbindung verworfen wird.
      • Auf der sendenden Seite unterteilt TCP die gesamte Nachricht in kleinere Einheiten, sogenannte Segmente, und jedes Segment enthält eine Sequenznummer, die für die Neuordnung der Frames zur Bildung einer ursprünglichen Nachricht erforderlich ist.
      • Auf der Empfangsseite sammelt TCP alle Segmente und ordnet sie basierend auf Sequenznummern neu.

    Anwendungsschicht

    • Eine Anwendungsschicht ist die oberste Schicht im TCP/IP-Modell.
    • Es ist für die Bearbeitung hochrangiger Protokolle und Vertretungsfragen verantwortlich.
    • Diese Ebene ermöglicht dem Benutzer die Interaktion mit der Anwendung.
    • Wenn ein Protokoll der Anwendungsschicht mit einer anderen Anwendungsschicht kommunizieren möchte, leitet es seine Daten an die Transportschicht weiter.
    • In der Anwendungsschicht liegt eine Mehrdeutigkeit vor. Nicht jede Anwendung kann innerhalb der Anwendungsschicht platziert werden, außer diejenigen, die mit dem Kommunikationssystem interagieren. Beispiel: Der Texteditor kann bei der Verwendung eines Webbrowsers nicht in der Anwendungsebene berücksichtigt werden HTTP Protokoll zur Interaktion mit dem Netzwerk, wo HTTP Das Protokoll ist ein Protokoll der Anwendungsschicht.

    Im Folgenden sind die wichtigsten Protokolle aufgeführt, die in der Anwendungsschicht verwendet werden:
      HTTP:HTTP steht für Hypertext Transfer Protocol. Dieses Protokoll ermöglicht uns den Zugriff auf die Daten über das World Wide Web. Es überträgt die Daten in Form von Klartext, Audio, Video. Es ist als Hypertext-Übertragungsprotokoll bekannt, da es effizient für den Einsatz in einer Hypertext-Umgebung geeignet ist, in der schnelle Sprünge von einem Dokument zum anderen erfolgen.SNMP:SNMP steht für Simple Network Management Protocol. Es handelt sich um ein Framework zur Verwaltung der Geräte im Internet mithilfe der TCP/IP-Protokollsuite.SMTP:SMTP steht für Simple Mail Transfer Protocol. Das TCP/IP-Protokoll, das E-Mails unterstützt, wird als Simple Mail Transfer Protocol bezeichnet. Dieses Protokoll wird verwendet, um die Daten an eine andere E-Mail-Adresse zu senden.DNS:DNS steht für Domain Name System. Eine IP-Adresse wird verwendet, um die Verbindung eines Hosts zum Internet eindeutig zu identifizieren. Allerdings verwenden die Leute lieber Namen statt Adressen. Daher wird das System, das den Namen der Adresse zuordnet, als Domain Name System bezeichnet.TELNET:Es ist eine Abkürzung für Terminal Network. Es stellt die Verbindung zwischen dem lokalen Computer und dem Remote-Computer so her, dass das lokale Terminal wie ein Terminal auf dem Remote-System erscheint.FTP:FTP steht für File Transfer Protocol. FTP ist ein Standard-Internetprotokoll, das zum Übertragen von Dateien von einem Computer auf einen anderen Computer verwendet wird.