Первоначально стек TCP/IP был разработан для связи крупных вычислительных систем в университетах через телефонные линии в формате соединения «точка-точка». Однако с появлением новых технологий, таких как Ethernet и спутниковая связь, необходимо было адаптировать TCP/IP — задача оказалась не из легких. В результате этого наряду с OSI возникла модель TCP/IP, которая позволяет организовывать сети, использующие различные технические решения, так, чтобы эффективно применять стек протоколов TCP/IP.
Таблица показывает сравнение между моделями OSI и TCP/IP, где последняя представлена четырьмя основными уровнями:
- Канальный уровень (уровень сетевых интерфейсов) — самый нижний слой, обеспечивающий взаимодействие с сетевыми технологиями, такими как Ethernet и Wi-Fi. Здесь сливаются функции канального и физического уровней модели OSI.
- Межсетевой уровень (уровень интернет) занимается задачами, схожими с функциями сетевого уровня OSI, такими как нахождение оптимальных маршрутов и диагностика сетевых проблем. Именно на этом уровне задействован маршрутизатор.
- Транспортный уровень обеспечивает коммуникацию между процессами на различных устройствах и обеспечивает надежную доставку данных без потерь, дублирования и ошибок, сохраняя их правильную последовательность.
- Прикладной уровень сочетает в себе функции сеансового, представительного и прикладного уровней OSI, отвечая за поддержание сеансов связи, преобразование протоколов и данных, а также за взаимодействие пользователя с сетью.
Модель OSI отличается высокой степенью теоретической разработки, но ее протоколы редко применяются на практике. В отличие от нее, протоколы TCP/IP широко используются, однако модель преимущественно описывает сети, основывающиеся на TCP/IP.
Это важное различие:
- TCP/IP - это стек протоколов, который составляет основу для работы Интернета.
- Модель OSI (Базовая Эталонная Модель Взаимодействия Открытых Систем) подходит для описания и понимания принципов работы любых сетей.
Давайте углубимся в анализ каждого из уровней подробнее.
На уровне сетевых интерфейсов функционируют такие технологии, как Ethernet, Wi-Fi и DSL. Эти технологии не входят непосредственно в стек протоколов, но их использование критически для работы Интернета.
Основу сетевого уровня составляет протокол IP (Internet Protocol), ответственный за маршрутизацию и адресацию (IP-адреса). Также на этом уровне работают вспомогательные протоколы, такие как ICMP, ARP и DHCP, которые важны для корректного функционирования сетей.
Основные протоколы транспортного уровня - это TCP, гарантирующий передачу данных, и UDP, предоставляющий быструю передачу без гарантии доставки.
Прикладной уровень известен такими протоколами, как HTTP для веб-браузеров, SMTP для электронной почты, DNS для преобразования имен в IP-адреса и FTP для передачи файлов. Хотя эти протоколы не исчерпывают возможностей прикладного уровня, они являются одними из ключевых.
Важно помнить, что стек TCP/IP определяет стандарты взаимодействия устройств и включает правила для межсетевой связи и маршрутизации.