רשת מחשבים | דגם TCP/IP

מודל ה-TCP/IP פותח לפני מודל ה-OSI.
מודל ה-TCP/IP אינו דומה בדיוק למודל ה-OSI.
מודל ה-TCP/IP מורכב מחמש שכבות: שכבת האפליקציה, שכבת התחבורה, שכבת הרשת, שכבת קישור הנתונים והשכבה הפיזית.
ארבע השכבות הראשונות מספקות תקנים פיזיים, ממשק רשת, עבודה באינטרנט ופונקציות תחבורה המתאימות לארבע השכבות הראשונות של מודל ה-OSI וארבע השכבות הללו מיוצגות במודל TCP/IP על ידי שכבה אחת הנקראת שכבת האפליקציה.
TCP/IP הוא פרוטוקול היררכי המורכב ממודולים אינטראקטיביים, וכל אחד מהם מספק פונקציונליות ספציפית.

כאן, היררכי פירושו שכל פרוטוקול של שכבה עליונה נתמך על ידי שני פרוטוקולים ברמה נמוכה יותר או יותר.

פונקציות של שכבות TCP/IP:

שכבת גישה לרשת

שכבת רשת היא השכבה הנמוכה ביותר של מודל TCP/IP.
שכבת רשת היא השילוב של השכבה הפיזית ושכבת ה-Data Link המוגדרת במודל ההתייחסות של OSI.
הוא מגדיר כיצד יש לשלוח את הנתונים פיזית דרך הרשת.
שכבה זו אחראית בעיקר על העברת הנתונים בין שני מכשירים באותה רשת.
הפונקציות המבוצעות על ידי שכבה זו הן עטיפה של נתוני ה-IP לתוך מסגרות המשודרות על ידי הרשת ומיפוי של כתובות IP לכתובות פיזיות.
הפרוטוקולים בשימוש בשכבה זו הם Ethernet, טבעת אסימון, FDDI, X.25, ממסר מסגרת.

שכבת אינטרנט

שכבת אינטרנט היא השכבה השנייה של מודל ה-TCP/IP.
שכבת אינטרנט ידועה גם בשם שכבת הרשת.
האחריות העיקרית של שכבת האינטרנט היא לשלוח את החבילות מכל רשת, והן מגיעות ליעד ללא קשר למסלול שהן עוברות.

להלן הפרוטוקולים המשמשים בשכבה זו:

פרוטוקול IP: בשכבה זו נעשה שימוש בפרוטוקול IP, והוא החלק המשמעותי ביותר בכל חבילת ה-TCP/IP.

להלן תחומי האחריות של פרוטוקול זה:

כתובת IP:פרוטוקול זה מיישם כתובות מארח לוגיות הידועות ככתובות IP. כתובות ה-IP משמשות את האינטרנט ושכבות גבוהות יותר כדי לזהות את המכשיר ולספק ניתוב עבודה באינטרנט.תקשורת מארח למארח:הוא קובע את הנתיב שדרכו ישודרו הנתונים.כינוס נתונים ועיצוב:פרוטוקול IP מקבל את הנתונים מפרוטוקול שכבת התחבורה. פרוטוקול IP מבטיח שהנתונים נשלחים ומתקבלים בצורה מאובטחת, הוא עוטף את הנתונים להודעה המכונה IP datagram.פיצול והרכבה מחדש:המגבלה המוטלת על גודל הנתונים של IP על ידי פרוטוקול שכבת קישור נתונים ידועה כיחידת שידור מקסימלית (MTU). אם גודל ה-Datagram IP גדול יותר מיחידת ה-MTU, אז פרוטוקול ה-IP מפצל את ה-Datagram ליחידות קטנות יותר כך שיוכלו לעבור ברשת המקומית. פיצול יכול להיעשות על ידי השולח או נתב הביניים. בצד המקלט, כל השברים מורכבים מחדש ליצירת הודעה מקורית.ניתוב:כאשר נתוני IP נשלחת על אותה רשת מקומית כגון LAN, MAN, WAN, זה ידוע כמסירה ישירה. כאשר המקור והיעד נמצאים על הרשת המרוחקת, אז נתוני ה-IP נשלחים בעקיפין. ניתן להשיג זאת על ידי ניתוב הנתונים של ה-IP דרך מכשירים שונים כגון נתבים.

פרוטוקול ARP

ARP מייצג כתובת פרוטוקול החלטה .
ARP הוא פרוטוקול שכבת רשת המשמש למציאת הכתובת הפיזית מכתובת ה-IP.

בקשת ARP:כאשר שולח רוצה לדעת את הכתובת הפיזית של המכשיר, הוא משדר את בקשת ה-ARP לרשת.תשובת ARP:כל מכשיר המחובר לרשת יקבל את בקשת ה-ARP ויעבד את הבקשה, אך רק הנמען מזהה את כתובת ה-IP ושולח בחזרה את כתובתו הפיזית בצורה של תשובת ARP. הנמען מוסיף את הכתובת הפיזית הן לזיכרון המטמון שלו והן לכותרת הנתונים

פרוטוקול ICMP

זהו מנגנון המשמש את המארחים או הנתבים כדי לשלוח הודעות לגבי בעיות ב-Datagram בחזרה לשולח.
דאטהגרם עוברת מנתב לנתב עד שהיא מגיעה ליעדה. אם נתב אינו מסוגל לנתב את הנתונים בגלל כמה תנאים חריגים כגון קישורים מושבתים, מכשיר בוער או עומס ברשת, אזי נעשה שימוש בפרוטוקול ICMP כדי ליידע את השולח שלא ניתן למסור את הנתונים.
פרוטוקול ICMP משתמש בעיקר בשני מונחים:

האחריות המרכזית של פרוטוקול ICMP היא לדווח על הבעיות, לא לתקן אותן. אחריות התיקון היא על השולח.

ICMP יכול לשלוח את ההודעות רק למקור, אך לא לנתבים הביניים מכיוון ש-IP Datagram נושאת את הכתובות של המקור והיעד אך לא של הנתב שאליו היא מועברת.

שכבת תחבורה

שכבת התחבורה אחראית לאמינות, בקרת זרימה ותיקון הנתונים הנשלחים ברשת.

שני הפרוטוקולים המשמשים בשכבת התחבורה הם פרוטוקול Datagram User ופרוטוקול בקרת שידור .

הוא מספק שירות ללא חיבור ואספקה מקצה לקצה של שידור.
זהו פרוטוקול לא אמין שכן הוא מגלה את השגיאות אך אינו מציין את השגיאה.
User Datagram Protocol מגלה את השגיאה, ופרוטוקול ICMP מדווח על השגיאה לשולח ש-Datagram של המשתמש נפגעה.

כתובת יציאת מקור:

כתובת נמל היעד:

אורך כולל:

סכום בדיקה:

UDP אינו מציין איזו מנה אבדה. UDP מכיל סכום בדיקה בלבד; הוא אינו מכיל מזהה כלשהו של פלח נתונים.

הוא מספק שירותי שכבת תחבורה מלאה ליישומים.
הוא יוצר מעגל וירטואלי בין השולח למקלט, והוא פעיל למשך השידור.
TCP הוא פרוטוקול אמין שכן הוא מזהה את השגיאה ומשדר מחדש את המסגרות הפגומות. לכן, הוא מבטיח שכל הקטעים חייבים להתקבל ולקבל אישור לפני שהשידור נחשב כמושלם ומעגל וירטואלי מושלך.
בסוף השליחה, TCP מחלק את כל ההודעה ליחידות קטנות יותר הידועות כקטע, וכל קטע מכיל מספר רצף שנדרש לסידור מחדש של המסגרות ליצירת הודעה מקורית.
בקצה המקבל, TCP אוסף את כל הקטעים ומסדר אותם מחדש על סמך מספרי רצף.

שכבת היישום

שכבת יישום היא השכבה העליונה ביותר במודל TCP/IP.
היא אחראית לטיפול בפרוטוקולים ברמה גבוהה, בנושאי ייצוג.
שכבה זו מאפשרת למשתמש ליצור אינטראקציה עם האפליקציה.
כאשר פרוטוקול שכבת יישום אחד רוצה לתקשר עם שכבת יישום אחרת, הוא מעביר את הנתונים שלו לשכבת התחבורה.
יש אי בהירות מתרחשת בשכבת היישום. לא ניתן למקם כל אפליקציה בתוך שכבת האפליקציה למעט אלו המקיימים אינטראקציה עם מערכת התקשורת. לדוגמה: לא ניתן להתייחס לעורך טקסט בשכבת היישום בעת שימוש בדפדפן אינטרנט HTTP פרוטוקול לאינטראקציה עם הרשת היכן HTTP פרוטוקול הוא פרוטוקול שכבת יישומים.

להלן הפרוטוקולים העיקריים המשמשים בשכבת היישום:
HTTP:HTTP ראשי תיבות של Hypertext transfer protocol. פרוטוקול זה מאפשר לנו לגשת לנתונים דרך הרשת העולמית. זה מעביר את הנתונים בצורה של טקסט רגיל, אודיו, וידאו. זה ידוע בתור פרוטוקול העברת Hypertext מכיוון שיש לו את היעילות לשימוש בסביבת היפרטקסט שבה יש קפיצות מהירות ממסמך אחד למשנהו.SNMP:SNMP ראשי תיבות של Simple Network Management Protocol. זוהי מסגרת המשמשת לניהול ההתקנים באינטרנט באמצעות חבילת פרוטוקולי TCP/IP.SMTP:SMTP ראשי תיבות של Simple mail transfer protocol. פרוטוקול TCP/IP התומך בדואר האלקטרוני ידוע כפרוטוקול העברת דואר פשוט. פרוטוקול זה משמש לשליחת הנתונים לכתובת דואר אלקטרוני אחרת.DNS:DNS ראשי תיבות של Domain Name System. כתובת IP משמשת לזיהוי החיבור של מארח לאינטרנט באופן ייחודי. אבל, אנשים מעדיפים להשתמש בשמות במקום בכתובות. לכן, המערכת שממפה את השם לכתובת ידועה בשם Domain Name System.טלנט:זהו קיצור של Terminal Network. הוא יוצר את החיבור בין המחשב המקומי למחשב המרוחק באופן שהמסוף המקומי נראה כמסוף במערכת המרוחקת.FTP:FTP קיצור של פרוטוקול העברת קבצים. FTP הוא פרוטוקול אינטרנט סטנדרטי המשמש להעברת הקבצים ממחשב אחד למחשב אחר.