TCP/IP-Referenzmodell

Indi

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#1
Obwohl das OSI-Modell weltweit anerkannt ist, bildet das Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) den technisch offenen Standard, auf dessen Grundlage sich das Internet entwickelt hat. Das TCP/IP-Referenzmodell und der TCP/IP-Protokoll-Stapel ermöglichen den Datenaustausch zwischen zwei beliebigen Computern irgendwo auf der Welt fast mit Lichtgeschwindigkeit. Das TCP/IP-Modell ist historisch ebenso bedeutend wie die Standards, die der erfolgreichen Entwicklung in der Telefon-, Elektrotechnik-, Schienenverkehrs-, Fernseh- und Video-Industrie zugrunde liegen.

Das US-Verteidigungsministerium (Department of Defense - DoD) hat das TCP/IP-Referenzmodell geschaffen, um über ein Netz zu verfügen, das unter allen Bedingungen, selbst während eines Atomkriegs, funktioniert. Stellen Sie sich die Welt während eines Krieges vor, ein Durcheinander aus sich überschneidenden Verbindungen - Leitungen, Mikrowellen-, Glasfaser- und Satellitenverbindungen. In diesem Szenario sollen Daten (in Form von Paketen) fließen, ungeachtet der Gegebenheiten an einem bestimmten Knoten oder Netz im Internetwork (das in diesem Fall möglicherweise durch den Krieg zerstört wurde). Das Verteidigungsministerium will seine Datenpakete jederzeit und ungeachtet der Rahmenbedingungen von jedem beliebigen Punkt an jeden beliebigen anderen Punkt übertragen können. Aus dieser schwierigen Entwicklungsvorgabe ist das TCP/IP-Modell hervorgegangen, das sich seither zu dem Standard entwickelt hat, auf dem das Internet basiert.
Wenn Sie sich mit den Schichten des TCP/IP-Modells beschäftigen, sollten Sie die ursprüngliche Absicht für die Entwicklung des Internets nicht vergessen; dadurch werden manche Gegebenheiten leichter verständlich. Das TCP/IP-Modell besteht aus vier Schichten: der Anwendungsschicht, der Transportschicht, der Internetschicht und der Netzzugangsschicht. Beachten Sie, dass bestimmte Schichten des TCP/IP-Modells denselben Namen wie Schichten des OSI-Modells haben. Verwechseln Sie die Schichten der beiden Modelle nicht, da die Anwendungsschicht in jedem Modell andere Funktionen besitzt.

Anwendungsschicht
Die Entwickler des TCP/IP waren der Ansicht, dass Protokolle höherer Ebenen Einzelheiten der Sitzungs- und der Darstellungsschicht enthalten sollten. Sie schufen einfach eine Anwendungsschicht, die Protokolle höherer Ebenen sowie Darstellungs-, Kodierungs- und Dialogsteuerungsaspekte abdeckt.. TCP/IP vereinigt alle anwendungsrelevanten Aspekte in einer Schicht und gewährleistet, dass die Daten ordnungsgemäß für die nächste Schicht gepackt werden.

Transportschicht
Die Transportschicht ist für Aspekte der Dienstgüte zuständig, wie z. B. Zuverlässigkeit, Flusskontrolle und Fehlerbehebung. Eines ihrer Protokolle, das Transmission Control Protocol (TCP), bietet hervorragende und flexible Methoden für eine zuverlässige, reibungslose und weitgehend fehlerfreie Netzkommunikation. TCP ist ein verbindungsorientiertes Protokoll. Es führt den Dialog zwischen der Quelle und dem Ziel und packt dabei die Daten der Anwendungsschicht in Einheiten, die als Segmente bezeichnet werden. Verbindungsorientiert bedeutet nicht, dass eine Leitung zwischen den kommunizierenden Computern vorliegt (dies wird als Leitungsvermittlung bezeichnet). Es bedeutet, dass Segmente der Schicht 4 zwischen den beiden Hosts hin und zurück gesendet werden, um zu bestätigen, dass in einem bestimmten Zeitraum eine logische Verbindung existiert. Dieser Vorgang wird als Paketvermittlung bezeichnet.

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Die Aufgabe der Internet-Schicht besteht darin, Quellpakete aus einem beliebigen Netz innerhalb eines Internetworks sicher an ein Ziel zu übertragen, unabhängig vom gewählten Pfad und den verwendeten Netzen. Das für diese Schicht zuständige Protokoll wird Internet Protocol (IP) genannt. Auf dieser Schicht erfolgt die Ermittlung des optimalen Pfades und die Paketvermittlung. Sie können bei dieser Schicht an den Postversand denken. Wenn Sie einen Brief verschicken, wissen Sie auch nicht, auf welchem Weg er seinen Empfänger erreicht (viele verschiedene Wege sind möglich), aber Sie sind daran interessiert, dass er ankommt.

Netzzugangsschicht
Der Name dieser Schicht ist sehr weit gefasst und ein wenig verwirrend. Diese Schicht wird auch als "Host-zum-Netz-Schicht" bezeichnet. Diese Schicht ist für alle Aspekte zuständig, die es einem IP-Paket ermöglichen, zunächst eine und dann eine weitere physische Verbindung aufzubauen. Dazu gehören alle Einzelheiten der LAN- und WAN-Technologie sowie die Einzelheiten der Bitübertragungs- und der Sicherungsschicht des OSI-Modells.

In der Anwendungsschicht sind verschiedene Netzaufgaben zu sehen, die Sie vielleicht nicht wieder erkennen, aber als Internet-Benutzer wahrscheinlich täglich in Anspruch nehmen. Sie werden alle diese Aufgaben im Rahmen des Curriculums kennen lernen. Zu diesen Anwendungen gehören:

  • FTP - File Transfer Protocol
  • HTTP - Hypertext Transfer Protocol
  • SMTP - Simple Mail Transfer Protocol
  • DNS - Domain Name System
  • TFTP - Trivial File Transfer Protocol

Das TCP/IP-Modell legt in der Anwendungsschicht Wert auf eine maximale Flexibilität für Software-Entwickler. Zur Transportschicht gehören zwei Protokolle - das Transmission Control Protocol (TCP) und das User Datagram Protocol (UDP). Diese Protokolle werden Sie später im CCNA-Curriculum genauer kennen lernen. Die unterste Schicht, die Netzzugangsschicht, bezieht sich auf die eingesetzte LAN- oder WAN-Technologie.

Im TCP/IP-Modell gibt es nur ein Netzprotokoll, nämlich das Internet Protocol oder IP, und zwar unabhängig von der Anwendung, die die Netzdienste anfordert, und dem verwendeten Transportprotokoll. Dies war eine grundlegende Entscheidung beim Entwurf von TCP/IP. IP dient als universelles Protokoll, mit dem alle Computer an beliebigen Orten und zu beliebigen Zeiten miteinander kommunizieren können.

Wenn Sie das OSI-Modell mit dem TCP/IP-Modell vergleichen, werden Sie Gemeinsamkeiten und Unterschiede feststellen. Beispiele:

Gemeinsamkeiten
  • Beide bestehen aus Schichten.
  • Beide verfügen über eine Anwendungsschicht, die jedoch jeweils unterschiedliche Dienste enthält.
  • Beide verfügen über vergleichbare Transport- und Vermittlungsschichten.
  • Es wird von Paketvermittlung (nicht Leitungsvermittlung) im Transportnetz ausgegangen.
  • Netzspezialisten müssen beide Welten kennen, OSI und TCP/IP.

Unterschiede
  • Im TCP/IP-Modell sind die Elemente der Darstellungs- und der Sitzungsschicht in der Anwendungsschicht zusammengefasst.
  • Im TCP/IP-Modell sind die Sicherungsschicht und die Bitübertragungsschicht des OSI-Modells in einer Schicht zusammengefasst.
  • Das TCP/IP-Modell erscheint einfacher, da es weniger Schichten aufweist.
  • Die TCP/IP-Protokolle sind die Standards, auf deren Grundlage das Internet entwickelt wurde. Daher wird das TCP/IP-Modell allein schon wegen seiner Protokolle anerkannt. Im Gegensatz dazu sind Netze in der Regel nicht nach dem OSI-Protokoll aufgebaut, auch wenn das OSI-Modell als Richtschnur verwendet wird.
 
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