2.2.2 Модель тср/iр

Ця еталонна модель використана в комп'ютерній мережі ARPANET (а також її спадкоємиці, всесвітній мережі Інтернет), яка є попередником нинішніх мереж. ARPANET була дослідницькою мережею Міністерства оборони США. Вона об'єднала сотні університетів і урядових будинків за допомогою виділених телефонних ліній. Коли згодом з'явилися супутникові мережі і радіомережі, виникли великі проблеми при об'єднанні з ними інших мереж за допомогою наявних протоколів. Знадобилася нова еталонна архітектура. Таким чином, можливість об'єднувати різні мережі в єдине ціле була головною метою. Пізніше архітектура отримала назву еталонної моделі TCP/IP відповідно до своїх двох основних протоколів.

У цій моделі мережі з комутацією пакетів в основі є міжмережевий рівень ( інтернет-рівень), що не має з'єднань. Його завдання полягає в забезпеченні можливості для кожного хоста посилати в будь-яку мережу пакети, які незалежно рухатимуться до пункту призначення (наприклад, в іншій мережі). Вони можуть прибувати не в тому порядку, в якому були відправлені. Якщо потрібне дотримання порядку відправлення, тоді це завдання виконують більш верхні рівні.

Міжмережевий рівень визначає офіційний формат пакету і протокол, названий IP (Internet Protocol). Завданням міжмережного протоколу є доставка IP-пакетів до пунктів призначення. Основними аспектами тут є вибір маршруту пакету і недопущення закупорки транспортних артерій. Міжмережевий рівень моделі TCP/IP функціонально близький мережевому рівню моделі OSI. Ця відповідність показана на рисунку 2.3.

Транспортний рівень – рівень, розташований над міжмережевим рівнем моделі TCP/IP. На цьому рівні описано два різні протоколи. Перший, TCP (Transmission Control Protocol – протокол управління передачею), є надійним протоколом зі встановленням з'єднань, що дозволяє без помилок доправити байтовий потік з однієї машини на будь-яку іншу машину об'єднаної мережі. Він розбиває вхідний потік байтів на окремі повідомлення і передає їх міжмережевому рівню.

Рисунок 2.3 – Еталонна модель ТСР/ІР

У пункті призначення одержуючий TCP-процес збирає з отриманих повідомлень вихідний потік. Крім того, TCP здійснює управління потоком, щоб швидкий відправник не «завалив» інформацією повільного одержувача.

Другий протокол цього рівня, UDP (User Data Protocol – призначений для користувача протокол даних), є ненадійним протоколом без встановлення з'єднання, що не використовує послідовне управління потоком протоколу TCP, а надає власне. Він також широко використовується в одноразових клієнт-серверних запитах і додатках, в яких оперативність важливіша за акуратність, наприклад, при передачі мови і відео.

Прикладний рівень. У моделі TCP/IP немає сеансового рівня і рівня відображення. У цих рівнях просто не було необхідності, тому вони не були включені в модель. Над транспортним рівнем розташовується прикладний рівень. Він містить всі протоколи високого рівня. До старих протоколів відносяться протокол віртуального терміналу (TELNET), протокол перенесення файлів (FTP) і протокол електронної пошти (SMTP). Протокол віртуального терміналу дозволяє користувачеві реєструватися на віддаленому сервері і працювати на ньому. Протокол перенесення файлів надає ефективний спосіб переміщення інформації з машини на машину. Електронна пошта спочатку була різновидом перенесення файлів, проте пізніше для неї був розроблений спеціальний протокол. З роками було додано багато інших протоколів, таких як DNS (Domain Name Service – служба імен доменів), яка дозволяє перетворювати імена хостів в мережеві адреси, NNTP (Network News Transfer Protocol – мережевий протокол передачі новин), HTTP - протокол, використовуваний для створення сторінок на World Wide Web, і багато інших.

Мережевий рівень. У еталонній моделі TCP/IP не описується детально, що знаходиться нижче міжмережного рівня. Повідомляється тільки, що хост з'єднується з мережею за допомогою будь-якого протоколу, це дозволяє йому посилати до мережі IP-пакети. Цей протокол ніяк не визначається і може змінюватись від хоста до хосту і від мережі до мережі.

Порівняння моделей OSI та TCP/IP. Еталонна модель OSI була розроблена раніше, ніж були винайдені протоколи для неї. Така послідовність подій зробила її універсальною. Зворотною стороною такого порядку дій є те, що у розробників було мало досвіду в цій сфері і не було чіткого уявлення про функції, які повинен виконувати кожен рівень.

З моделлю TCP/IP було все навпаки: спочатку з'явилися протоколи, а вже потім була створена модель, що описує існуючі протоколи. Таким чином, не було проблеми з відповідністю протоколів моделі. Єдиною проблемою було те, що модель не відповідала ніяким іншим стекам протоколів. В результаті вона не використовувалася для опису мереж, відмінних від TCP/IP.

У моделі OSI сім рівнів, в моделі TCP/IP – чотири. В обох моделях є міжмережевий, транспортний і прикладний рівні, а решта рівнів різна.

Ще одна відмінність між моделями полягає у можливості використання зв'язку на основі з'єднань і зв'язку без встановлення з'єднання. Модель OSI на мережевому рівні підтримує обидва типи зв'язку, а на транспортному рівні – тільки зв'язок на основі з'єднань (оскільки транспортні служби є видимими для користувача). У моделі TCP/IP на мережевому рівні є тільки один режим зв'язку (без встановлення з'єднання), але на транспортному рівні він підтримує обидва режими, надаючи користувачам вибір. Цей вибір особливо важливий для простих протоколів «запит – відповідь».