Подробное описание 4 уровней модели tcp/ip и сравнение с osi

Обзор сетевой модели TCP/IP

Модель TCP/IP определяет и опирается на большой набор протоколов, которые позволяют компьютерам обмениваться данными. Чтобы определить протокол, TCP/IP использует документы, называемые RFC (Requests For Comments) (вы можете найти эти RFC в Интернете с помощью любой поисковой системы). Модель TCP/IP также позволяет избежать повторения работы, уже проделанной другим органом по стандартизации или консорциумом производителей, просто ссылаясь на стандарты или протоколы, созданные этими группами. Например, Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) определяет локальные сети Ethernet; модель TCP/IP не определяет Ethernet в RFC, но в качестве дополнения ссылается на IEEE Ethernet.

Модель TCP/IP создает набор правил, который позволяет всем нам вынуть компьютер (или мобильное устройство) из коробки, подключить все нужные кабели, включить его, подключиться к сети и использовать ее. Вы можете использовать веб-браузер для подключения к любимому веб-сайту, использовать практически любое приложение, и всё это работает. Как? Что ж, операционная система на компьютере реализует части модели TCP/IP. Сетевая карта Ethernet или карта беспроводной локальной сети, встроенная в компьютер, реализует стандарты локальной сети, на которые ссылается модель TCP/IP. Проще говоря, производители, создавшие аппаратное и программное обеспечение, реализовали TCP/IP.

Чтобы помочь людям понять сетевую модель, каждая модель разбивает функции на небольшое количество категорий, называемых уровнями. Каждый уровень включает в себя протоколы и стандарты, относящиеся к своей категории функций. Данное разбиение показано на рисунке 2.

Рисунок 2 – Уровни сетевой модели TCP/IP

Модель TCP/IP показывает общие термины и уровни, используемые сегодня, когда люди говорят о TCP/IP.

Нижний (физический) уровень фокусируется на том, как передавать биты по каждому отдельному каналу.

Канальный уровень ориентирован на отправку данных по одному типу физического канала: например, сети используют отличающиеся протоколы канала передачи данных для локальных сетей Ethernet по сравнению с беспроводными локальными сетями.

Сетевой (межсетевой) уровень фокусируется на доставке данных по всему пути от исходного компьютера-отправителя до конечного компьютера-получателя.

И два верхних уровня больше ориентированы на приложения, которым необходимо отправлять и получать данные.

ПРИМЕЧАНИЕ. В RFC 1122 используется несколько отличная четырехуровневая оригинальная версия модели TCP/IP (в которой физический и канальный уровни были объединены в уровень сетевого доступа), но и для реальных сетей, и для сегодняшней сертификации CCNA (2020 год, информация из «CCNA 200-301 Official Cert Guide» Уенделла Одома), используйте пятиуровневую модель, показанную здесь на рисунке 2.

Многие из вас уже слышали о нескольких протоколах TCP/IP (примеры, которых перечислены в таблице 1). Большинство протоколов и стандартов в этой таблице будут объяснены позже более подробно.

Таблица 1. Архитектурная модель TCP / IP и примеры протоколов

Уровень модели TCP/IP	Примеры протоколов
Прикладной уровень (уровень приложений)	Система имен	DNS
Конфигурация узла	BOOTP, DHCP
Электронная почта	SMTP, POP, IMAP
Передача файлов	FTP, TFTP
Веб	HTTP
Транспортный уровень	TCP, UDP
Сетевой (межсетевой) уровень	IP, NAT
Поддержка IP	ICMP
Протоколы маршрутизации	OSPF, EIGRP
Уровень сетевого доступа (канальный уровень и физический уровень)	ARP, PPP, Ethernet, 802.11 (Wi-Fi)

Далее в этой главе мы более подробно рассмотрим уровни модели TCP/IP.

Межхостовой уровень

К функциям этого уровня относится сегментирование данных в приложениях для пересылки по сети, выполнение математических проверок целостности принятых данных и мультиплексирование потоков данных ( как передаваемых, так и принимаемых) для нескольких приложений одновременно. Отсюда следует, что межхостовой уровень располагает средствами идентификации приложений и умеет переупорядочивать данные, принятые не в том порядке.

В настоящее время межхостовой уровень состоит из двух протоколов: протокола управления передачей TCP и протокола пользовательских дейтаграмм UDP. С учетом того, что Интернет становится все более транзакционно-ориентированным, был определен третий протокол, условно названный протоколом управления транзакциями/передачей T/TCP (Transaction/Transmission Control Protocol). Тем не менее, в большинстве прикладных сервисов Интернета на межхостовом уровне используются протоколы TCP и UDP.

Эталонная модель OSI

Уровень приложения

Определение: это интерфейс между пользователем и сетью, все программы, которые могут взаимодействовать с пользователем для генерации сетевого трафика. Типичные службы и протоколы уровня приложения: передача файлов (FTP), электронная почта (SMTP), World Wide Web (HTTP)

Уровень представления

Определение: используется для обработки представления (синтаксиса и семантики) информации, которой обмениваются в двух системах связи.Функция 1: преобразование формата данных Например, преобразовать 01 битовый поток в изображениеФункция 2: шифрование и дешифрование данных Например, мой пароль WeChat — xxxxФункция 3: сжатие и восстановление данных Например, в видеочате изображения сначала сжимаются и передаются, а затем возобновляются для отображения. (Не отдельный уровень, а разделенный на уровень сеанса прикладного уровня) (Основные протоколы: JPEG, ASCII)

Сессионный уровень

Определение: предоставляется объектам уровня представления / пользовательским процессам.

строить

Вставать

четный

Подбирать

\ red {Установить соединение}
строитьВставатьчетныйПодбиратьИ передайте данные по порядку о подключении. Также

строить

Вставать

с участием

шаг

\ red {Установить синхронизацию}
строитьВставатьс участиемшаг（SYN）Функция 1. Установка, управление и завершение сеансов.Функция 2: Используйте контрольные точки, чтобы сделать сеанс из

школа

Контрольная работа

точка

с участием

шаг

точка

\ blue {контрольная точка / точка синхронизации}
школаКонтрольная работаточкас участиемшагточкаПродолжайте восстанавливать связь и добиваться синхронизации данных. Используется для передачи больших файлов. (Основное соглашение: ADSP, ASP)

Транспортный уровень

Определение: в основном отвечает за хоста

Два

А

Заранее

Ченг

из

\ red {два процесса}
ДваАЗаранееЧенгизСвязь, т.е.

конец

Чтобы

конец

\ red {конец в конец}
конецЧтобыконецОбщение. Единица передачи — сегмент или дейтаграмма пользователя. (когда четыре верхних уровня используются для сквозной связи, конец означает номер порта, а три нижних уровня — связь точка-точка)Функция 1: Надежная и ненадежная передача Надежная передача требует подтверждения того, что она была получена и необходимо установить соединение; ненадежная передача не требует этого.Функция 2: Контроль ошибок Что-то пошло не так и требует исправления.Функция 3: управление потоком Скорость отправителя и получателя согласована.Функция 4: повторное использование Повторное использование: несколько процессов уровня приложения могут одновременно использовать службы транспортного уровня ниже. Совместное использование: транспортный уровень доставляет полученную информацию в соответствующие процессы на верхнем прикладном уровне. Протокол: TCP, UDP

Сетевой уровень

Самый важный из 7 слоев. Определение: основная задача

Минуты

группа

\ red {группировка}
МинутыгруппаОт источника до места назначения он предоставляет услуги связи для разных хостов в сети с коммутацией пакетов. Блок передачи сетевого уровня

количество

в соответствии с

Отчет

\ red {дейтаграмма}
количествов соответствии сОтчет。 Дейтаграмма разбита на несколько групп.Функция 1: выбор маршрута Выберите подходящий маршрут, используйте алгоритм маршрутизации, а затем статус сети.Функция 2: управление потоком Согласуйте скорость отправителя и получателя. Ограничьте скорость отправки.Функция 3: Контроль ошибок Правила, согласованные на обоих концах коммуникации, могут быть обнаружены, исправлены или отменены в соответствии с правилами. Нет проблем с обеспечением приема данных на транспортном уровне.Функция 4: Контроль перегрузки Если все узлы слишком поздно принимают пакеты, а большое количество пакетов нужно отбросить, сеть

Держать

Подключите

\ blue {congestion}
ДержатьПодключитеположение дел. Поэтому нужно принимать меры. Основные протоколы: IP, IPX, ICMP, IGMP, ARP, RARP, OSPF.

уровень канала передачи данных

Определение: основная задача — передать дейтаграмму с сетевого уровня.

группа

Установить

сделать

Рамка

\ red {Собрать в рамку}
группаУстановитьсделатьРамка。 Единицей передачи уровня канала данных является

Рамка

\ красный {рамка}
Рамка。Функция 1: обрамление Определите начало и конец кадраФункция 2: управление потоком Ошибка кадра + битовая ошибкаФункция 3: Контроль ошибокФункция 4: Контроль доступа (доступа) Контроль доступа к каналу (Основной протокол: SDLC, HDLC, PPP, STP)

Описание уровней сетевой модели

Уровень приложений (7) (прикладной уровень) – это отправная и в то же время конечная точка данных, которые Вы хотите передать по сети. Этот уровень отвечает за взаимодействие приложений по сети, т.е. на этом уровне общаются приложения. Это самый верхний уровень и необходимо помнить это, при решении возникающих проблем.

На этом уровне работают такие протоколы как: HTTP, POP3, SMTP, FTP, TELNET и другие. Другими словами приложение 1 посылает запрос приложению 2 по средствам этих протоколов, и для того чтобы узнать, что приложение 1 послало запрос именно приложению 2, между ними должна быть связь, вот именно протокол и отвечает за эту связь.

Уровень представления (6) – этот уровень отвечает за кодирование данных, для того чтобы их потом можно было передать по сети и соответственно преобразует их обратно, для того чтобы приложение понимало эти данные. После этого уровня данные для других уровней становятся одинаковыми, т.е. без разницы, что это за данные, будь то документ word или сообщение электронной почты.

На этом уровне работают такие протоколы как: RDP, LPP, NDR и другие.

Сеансовый уровень (5) – отвечает за поддержание сеанса между передачей данных, т.е. продолжительность сеанса отличается, в зависимости от передаваемых данных, поэтому его необходимо поддерживать или прекращать.

На этом уровне работают следующие протоколы: ASP, L2TP, PPTP и другие.

Транспортный уровень (4) – отвечает за надежность передачи данных. Он также разбивает данные на сегменты и собирает их обратно, так как данные бывают разного размера. Существует два известных протокола этого уровня — это TCP и UDP. TCP протокол дает гарантию на то, что данные будут доставлены в полном объеме, а протокол UDP этого не гарантирует, именно поэтому их используют для разных целей.

Сетевой уровень (3) – он предназначен для  определения пути, по которому должны пройти данные. На этом уровне работают маршрутизаторы. Также он отвечает за: трансляцию логических адресов и имён в физические, определение короткого маршрута, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок в сети. Именно на этом уровне работает протокол IP и протоколы маршрутизации, например RIP, OSPF.

Канальный уровень (2) – он обеспечивает взаимодействие на физическом уровне, на этом уровне определяются MAC адреса сетевых устройств, также здесь ведется контроль ошибок и их исправление, т.е. посылает повторный запрос поврежденного кадра.

Физический уровень (1) – это уже непосредственно преобразование всех кадров в электрические импульсы и обратно. Другими словами физическая передача данных. На этом уровне работают концентраторы.

Вот так выглядит весь процесс передачи данных с точки зрения этой модели. Она является эталонной и стандартизированной и поэтому на ней основаны другие сетевые технологии и модели в частности модель TCP/IP.

Уровни модели TCP / IP

1. Уровень сетевого интерфейса: Этот уровень действует как интерфейс между хостами и каналами передачи и используется для передачи дейтаграмм. Он также определяет, какие операции должны выполняться с помощью таких ссылок, как последовательный канал и классический Ethernet, для выполнения требований уровня Интернета без установления соединения.
2. Интернет-уровень: Цель этого уровня — передать независимый пакет в любую сеть, которая движется к месту назначения (может находиться в другой сети). Он включает IP (Интернет-протокол), ICMP (Интернет-протокол управляющих сообщений) и ARP (протокол разрешения адресов) в качестве стандартного формата пакета для уровня.
3. Транспортный уровень: Он обеспечивает бесперебойную сквозную доставку данных между исходным и целевым хостами в форме дейтаграмм. Протоколы, определяемые этим уровнем, — это TCP (протокол управления передачей) и UDP (протокол дейтаграмм пользователя).
4. Уровень приложения: Этот уровень позволяет пользователям получать доступ к услугам глобального или частного Интернета. На этом уровне описываются различные протоколы: виртуальный терминал (TELNET), электронная почта (SMTP) и передача файлов (FTP). Некоторые дополнительные протоколы, такие как DNS (система доменных имен), HTTP (протокол передачи гипертекста) и RTP (транспортный протокол в реальном времени). Работа этого уровня представляет собой комбинацию уровня приложения, представления и сеанса модели OSI.

History of TCP/IP

Here are some important landmarks from the history of TCP/IP:

• In 1974, Vint Cerf and Bob Kahn published a paper “A Protocol for Packet Network Interconnection” which describes the TCP/IP Model.
• By 1978, testing and further development of this language led to a new suite of protocols called TCP/IP.
• In 1982, it was decided that TCP/IP should be replaced NCP as the standard language of the ARPAnet.
• On January 1, 1983, ARPAnet switched over to TCP/IP,
• ARPAnet finished its existence in 1990. The Internet has since grown from ARPAnet’s roots, and TCP/IP evolved to meet the changing requirements of the Internet.

История версий

График разработки протокола управления передачей TCP и Интернет-протокола IP.

Первая Интернет-демонстрация, связывающая ARPANET , PRNET и SATNET, 22 ноября 1977 г.

В мае 1974 года Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) опубликовал документ, озаглавленный «Протокол межсетевого взаимодействия в пакетной сети». Авторы статьи Винт Серф и Боб Кан описали межсетевой протокол для совместного использования ресурсов с использованием коммутации пакетов между сетевыми узлами . Центральным управляющим компонентом этой модели была «Программа управления передачей», которая включала как ориентированные на соединение ссылки, так и службы дейтаграмм между хостами. Монолитная программа управления передачей позже была разделена на модульную архитектуру, состоящую из протокола управления передачей и протокола пользовательских дейтаграмм на транспортном уровне и Интернет-протокола на Интернет-уровне . Эта модель стала известна как модель Интернета и набор Интернет-протоколов Министерства обороны (DoD) , а неофициально — TCP / IP .

Версии IP с 1 по 3 были экспериментальными версиями, разработанными между 1973 и 1978 годами. Следующие документы Internet Experiment Note (IEN) описывают версию 3 протокола Internet, предшествовавшую современной версии IPv4:

Доминирующим протоколом межсетевого взаимодействия на уровне Интернета является IPv4 ; число 4 определяет версию протокола, содержащуюся в каждой IP-дейтаграмме. IPv4 описан в RFC   (1981).

Версия 5 использовалась протоколом Internet Stream Protocol , экспериментальным протоколом потоковой передачи, который не был принят.

Преемником IPv4 является IPv6 . IPv6 стал результатом нескольких лет экспериментов и диалога, в ходе которых были предложены различные модели протоколов, такие как TP / IX ( RFC   ), PIP ( RFC   ) и TUBA (TCP и UDP с большими адресами, RFC   ). Наиболее заметным отличием от версии 4 является размер адресов. В то время как IPv4 использует для адресации 32 бита , в результате чего c. 4,3 миллиарда (4,3 × 10 9 ), IPv6 использует 128-битные адреса, обеспечивающие прибл.3,4 × 10 38 адресов. Хотя внедрение IPv6 идет медленно, по состоянию на июнь 2008 г. все правительственные системы США продемонстрировали базовую инфраструктурную поддержку IPv6.

Присвоение новому протоколу IPv6 было неопределенным до тех пор, пока должная осмотрительность не убедила, что IPv6 ранее не использовался. Другим протоколам Интернет-уровня были присвоены номера версий, например 7 ( IP / TX ), 8 и 9 ( исторические ). Примечательно, что 1 апреля 1994 года IETF опубликовала первоапрельскую шутку о IPv9. IPv9 также использовался в альтернативном предложенном расширении адресного пространства под названием TUBA.

Транспортный уровень

Протоколы транспортного уровня обеспечивают прозрачную доставку данных меду двумя прикладными процессами. Процесс, получающий или отправляющий данные, с помощью транспортного уровня идентифицируется на этом уровне номером, который называется номером порта.

Таким образом, роль адреса отправителя и получателя на транспортном уровне выполняется номером порта. Анализируя заголовок своего пакета, полученного от межсетевого уровня, транспортный модуль определяет по номеру порта получателя по какому из прикладных процессов направленны данные и передает эти данные к соответствующему прикладному процессу.

Номер порта получателя и отправителя записывается в заголовок транспортным модулем отправляющим данные. Заголовок транспортного уровня содержит также и некоторую другую служебную информацию, и формат заголовка зависит от используемого транспортного протокола.

Средства транспортного уровня представляют собой функциональную надстройку над сетевым уровнем и решают две основных задачи:

• обеспечение доставки данных между конкретными программами, функционирующими, в общем случае, на разных узлах сети;
• обеспечение гарантированной доставки массивов данных произвольного размера.

В настоящее время в Интернет используются два транспортных протокола – UDP, обеспечивающий негарантированную доставку данных между программами, и TCP, обеспечивающий гарантированную доставку с установлением виртуального соединения.

Advantages of the OSI Model

Here are the major benefits/pros of using the OSI model:

• It helps you to standardize router, switch, motherboard, and other hardware
• Reduces complexity and standardizes interfaces
• Facilitates modular engineering
• Helps you to ensure interoperable technology
• Helps you to accelerate the evolution
• Protocols can be replaced by new protocols when technology changes.
• Provide support for connection-oriented services as well as connectionless service.
• It is a standard model in computer networking.
• Supports connectionless and connection-oriented services.
• It offers flexibility to adapt to various types of protocols.

Канальный уровень

Канальный уровень (data link layer) – он нам нужен для взаимодействия сетей на физическом уровне. Наверное, все слышали о MAC-адресе, вот он является физическим адресом. Устройства канального уровня – коммутаторы, концентраторы и т.п.

IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers — Институт инженеров по электротехнике и электронике) определяет канальный уровень двумя подуровнями: LLC и MAC.

LLC – управление логическим каналом (Logical Link Control), создан для взаимодействия с верхним уровнем.

MAC – управление доступом к передающей среде (Media Access Control), создан для взаимодействия с нижним уровнем.

Объясню на примере: в Вашем компьютере (ноутбуке, коммуникаторе) имеется сетевая карта (или какой-то другой адаптер), так вот для взаимодействия с ней (с картой) существует драйвер. Драйвер – это некоторая программа — верхний подуровень канального уровня, через которую как раз и можно связаться с нижними уровнями, а точнее с микропроцессором (железо) – нижний подуровень канального уровня.

Типичных представителей на этом уровне много. PPP (Point-to-Point) – это протокол для связи двух компьютеров напрямую. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) – стандарт передаёт данные на расстояние до 200 километров. CDP (Cisco Discovery Protocol) – это проприетарный (собственный) протокол принадлежащий компании Cisco Systems, с помощью него можно обнаружить соседние устройства и получить информацию об этих устройствах.

Вся третья часть курса CCNA (Exploration 3) об устройствах второго уровня.

Функции уровня представления

Для описания того, зачем нужен этот уровень часто используют автоматический перевод в сети с разных языков. Например, ты снимаешь телефонную трубку, говоришь на русском языке, сеть переводит автоматически на английский, передает данные в китай, там человек снимает трубку и слышит твой вопрос на китайском языке. Это сложная задача, которая не реализована до сих пор, но нашлась другая задача, которая оказалась технически более простой и очень востребованной это шифрование. 

Сеть tcp ip разрабатывали для передачи информации между университетами. Когда сеть интернет стала популярной и люди стали применять ее не только для академических, но и коммерческих задач, встал вопрос обеспечения безопасности. Одна из возможных технологий, которая часто используется на практике это: Secure Sockets Layer или более современная версия Transport Layer Security. Эти технологии позволяют шифровать все данные, которые передаются по сети. 

Многие протоколы прикладного уровня используют эти технологии их можно отличить по букве S в конце, secury. Например, https, imaps, smtps, ftps. 

Если в браузере Вы увидите, что используется протокол https и замок, это значит, что производится защита данных при передаче по сети с помощью шифрования. 

Защищенные протоколы используют другие номера портов. Например, протокол https использует порт 443, в отличии от обычного протокола http, который использует порт 80. 

Межуровневые функции

Межуровневые функции — это сервисы, которые не привязаны к данному уровню, но могут влиять на более чем один уровень. Некоторые ортогональные аспекты, такие как управление и безопасность , охватывают все уровни (см. Рекомендацию ITU-T X.800). Эти услуги направлены на улучшение триады ЦРУ — конфиденциальность , целостность и доступность — передаваемых данных. На практике межуровневые функции являются нормой, поскольку доступность услуги связи определяется взаимодействием между сетевым дизайном и протоколами управления сетью .

Конкретные примеры межуровневых функций включают следующее:

Служба безопасности (электросвязь), как определено в рекомендации ITU-T X.800.
Функции управления, т. Е. Функции, которые позволяют настраивать, создавать экземпляры, отслеживать, завершать обмен данными между двумя или более объектами: существует специальный протокол уровня приложений, общий протокол информации управления (CMIP) и соответствующая ему служба, служба общей информации управления (CMIS ), они должны взаимодействовать с каждым слоем, чтобы иметь дело со своими экземплярами.

Многопротокольная коммутация по меткам (MPLS), ATM и X.25 — это протоколы 3a. OSI подразделяет сетевой уровень на три подуровня: 3a) доступ к подсети, 3b) зависимая от подсети конвергенция и 3c) независимая от подсети конвергенция. Он был разработан для предоставления унифицированной службы передачи данных как для клиентов с коммутацией каналов, так и для клиентов с коммутацией пакетов, которые обеспечивают модель обслуживания на основе дейтаграмм . Его можно использовать для передачи множества различных видов трафика, включая IP-пакеты, а также собственные кадры ATM, SONET и Ethernet

Иногда можно увидеть ссылку на слой 2.5.
Перекрестное планирование MAC и PHY важно в беспроводных сетях из-за изменяющегося во времени характера беспроводных каналов. Путем планирования передачи пакетов только в благоприятных условиях канала, что требует, чтобы MAC-уровень получал информацию о состоянии канала с PHY-уровня, пропускная способность сети может быть значительно улучшена, и можно избежать потерь энергии.

Layer 2: Data Link Layer

The data link layer provides node-to-node transfer—a link between two directly connected nodes. It handles packaging and unpacking the data in frames. It defines the protocol to establish and terminate a connection between two physically connected devices, such as Point-to-Point Protocol (PPP). The data link layer is generally divided into two sublayers—media access control (MAC) layer and logical link control (LLC) layer. MAC layer is responsible for controlling how devices in a network gain access to a media and permission to transmit data. LLC layer is responsible for identifying and encapsulating network layer protocols, and controls error checking and frame synchronization.

Как мы пришли к TCP/IP

Сегодня в мире компьютерных сетей используется одна сетевая модель: TCP/IP. Однако мир не всегда был таким простым. Когда-то не существовало сетевых протоколов, включая TCP/IP. Производители создали первые сетевые протоколы; эти протоколы поддерживали только компьютеры конкретного производителя.

Например, IBM, компьютерная компания с самой большой долей на многих рынках в 1970-х и 1980-х годах, опубликовала свою сетевую модель Systems Network Architecture (SNA) в 1974 году. Другие производители также создали свои собственные проприетарные сетевые модели. В результате, если ваша компания покупала компьютеры трех производителей, сетевым инженерам часто приходилось создавать три разные сети на основе сетевых моделей, созданных каждой компанией, а затем каким-то образом соединять эти сети, что значительно усложняло объединенные сети. В левой части рисунка 1 показано общее представление о том, как могла бы выглядеть корпоративная сеть компании в 1980-х годах, до того, как TCP/IP стал обычным явлением в корпоративных объединенных сетях.

Рисунок 1 – История развития: движение от проприетарных моделей к открытой модели TCP/IP

Хотя проприетарные сетевые модели, определяемые производителями, часто работают хорошо, наличие открытой сетевой модели, не зависящей от производителя, может способствовать конкуренции и снизить сложность. Международная организация по стандартизации (ISO) взяла на себя задачу создать такую модель, начав еще в конце 1970-х годов работу над так называемой сетевой моделью взаимодействия открытых систем (OSI, Open Systems Interconnection). ISO поставила перед моделью OSI благородную цель: стандартизировать сетевые протоколы передачи данных, чтобы обеспечить связь между всеми компьютерами на всей планете. Во время работы ISO над достижением этой амбициозной и благородной цели в процессе были задействованы участники из большинства технологически развитых стран мира.

Вторая, менее формальная попытка создать открытую, нейтральную по отношению к производителям открытую сетевую модель возникла в результате контракта Министерства обороны США (DoD, Department of Defense). Исследователи из различных университетов вызвались помочь в дальнейшей разработке протоколов, относящихся к исходной работе Министерства обороны США. Эти усилия привели к созданию конкурирующей открытой сетевой модели под названием TCP/IP.

В течение 1990-х годов компании начали добавлять OSI, TCP/IP или и то, и другое в свои корпоративные сети. Однако к концу 1990-х TCP/IP стал основным, и OSI отпала. Центральная часть рисунка 1 показывает общую идею корпоративных сетей того десятилетия – сети, построенные на нескольких сетевых моделях, но включающие TCP/IP.

Сейчас, в двадцать первом веке, доминирует TCP/IP. Проприетарные сетевые модели всё еще существуют, но в основном от них отказались в пользу TCP/IP. Модель OSI, развитие которой частично пострадало из-за более медленного официального процесса стандартизации по сравнению с TCP/IP, так и не добилось успеха на рынке. И TCP/IP, сетевая модель, изначально созданная почти целиком группой добровольцев, стала самой успешной сетевой моделью за всю историю, как показано на правой части рисунка 1.

В данной главе вы прочитаете о некоторых основах TCP/IP. Хотя вы узнаете некоторые интересные факты о TCP/IP, настоящая цель – помочь вам понять, что на самом деле представляет собой сетевая модель или сетевая архитектура, и как она работает.

Модель TCP/IP vs. модель OSI

Модель TCP/IP старше модели OSI. На следующем рисунке показана соответствующая взаимосвязь их уровней.

Рисунок 4: модель OSI vs модель TCP/IP и набор протоколов TCP/IP.

Сравнивая слои TCP/IP-модели, и модели OSI, прикладной уровень протокола TCP/IP-модели аналогичен комбинации слоев 5, 6, 7 модели OSI, но TCP/IP-модель не имеет отдельного уровня представления и сеансового уровня. Транспортный уровень протокола TCP/IP включает в себя функции транспортного уровня OSI и некоторые функции сеансового уровня модели OSI. Уровень доступа сети модели TCP/IP охватывает канальный и физический уровни модели OSI

Обратите внимание, что сетевой уровень TCP/IP не использует преимущества служб последовательности и подтверждения, которые могут присутствовать на канальном уровне передачи данных модели OSI. Это ответственность транспортного уровня в модели TCP/IP

Учитывая значения двух моделей, модель OSI является концептуальной моделью. Она в основном используется для описания, обсуждения и понимания отдельных сетевых функций. Однако, TCP/IP в первую очередь сконструирована для того чтобы разрешить специфический круг проблем, а не действовать как описание поколения для всех сетевых взаимодействий как модель OSI. Модель OSI является общей, независимой от протокола, но большинство протоколов и систем придерживаются ее, в то время как модель TCP/IP основана на стандартных протоколах, которые разработал интернет. Другой момент, который следует отметить в модели OSI заключается в том, что не все уровни используются в более простых приложениях. В то время как уровни 1, 2, 3 являются обязательными для любой передачи данных, приложение может использовать какой-то уникальный интерфейс уровня вместо обычных верхних уровней в модели.

Internet Layer

The Internet layer is responsible for host addressing, packaging, and routing functions. The core protocols of the Internet protocol layer are IP, Address Resolution Protocol (ARP), Internet Control Message Protocol (ICMP) and Internet Group Management Protocol (IGMP). The IP is a routable protocol responsible for IP addressing, routing, and the fragmentation and reassembly of packets. The ARP is responsible for the discovering the network access layer address such as a hardware address associated with a given Internet layer access. The ICMP is responsible for providing diagnostic functions and reporting errors due to the unsuccessful delivery of IP packets. The IGMP is responsible for the management of IP multicast groups. In this layer, the IP adds header to the packets, which is known as IP address. Now there’s both IPv4 (32-bit) address and IP Ipv6 (128-bit) address.

Сетевая модель OSI и ее 7 уровней: обзор с примерами от Бородача

Всем привет, и с вами снова Бородач! У нас очередной курс «Для самых маленьких», и поговорим мы про модель OSI. Многие системные администраторы и юные IT инженеры что-то слышали про это, но боялись спросить. Сразу скажу, что любой специалист, программист, инженер или администратор, работающий с сетями и интернетом, должен на зубок знать всё то, о чем я расскажу ниже. Статья подойдет как для специалистов, так и для чайников.

OSI модель, или модель стека протоколов TCP/IP, или модель открытых систем, или модель сетевого взаимодействия – это ядро, на котором управляется и взаимодействует любая современная сеть и подключенные к ней устройства. Поэтому её желательно знать всем тем, кто работает в «сетевой» индустрии. Без данных знаний даже в том же программировании будет достаточно тяжело.

Модели OSI позволяют взаимодействовать устройствам в компьютерной сети по определенным правилам и протоколам. Если раскрыть расшифровку аббревиатуры термина, то получится английская надпись: «Open Systems Interconnection Basic Reference Model», – что дословно можно перевести как: «Эталонная Модель Взаимодействия Открытых Систем». В модели существует 7 уровней, которые используются для передачи информации от одного устройства к другому.

1. Уровни
2. Принцип работы
3. Уровень 1 – Физический
4. Уровень 2 – Канальный
5. Уровень 3 – Сетевой уровень
6. Уровень 4 – Транспортный
7. Уровень 5 – Сеансовый
8. Уровень 6 – Представительский
9. Уровень 7 – Прикладной уровень
10. Видео

Заключение

Модель TCP/IP и модель OSI являются концептуальными моделями, используемыми для описания всех сетевых коммуникаций, в то время как TCP/IP сама по себе также является важным протоколом, используемым во всех операциях Интернета. Как правило, когда мы говорим об уровне 2, уровне 3 или уровне 7, в котором работает сетевое устройство, мы имеем в виду модель OSI. Модели TCP/IP используется как для моделирования текущей архитектуры Интернета и обеспечивают набор правил, которым следуют все формы передачи по сети.

Связанная сатья: Управляемый или неуправляемый коммутатор: какой из них может удовлетворить ваши реальные потребности?

Источник ： https://community.fs.com/ru/blog/tcpip-vs-osi-whats-the-difference-between-the-two-models.html