Giới thiệu chung về mô hình TCP / IP
TCP/IP là tên của một mô hình tham chiếu, là bản mô hình hóa của tập hợp các giao thức, thường gọi là bộ giao thức TCP/IP, đóng vai trò nền tảng cho hoạt động của Internet ngày nay.
Mô hình này được đặt tên theo hai giao thức nòng cốt của nó, giao thức TCP và giao thức IP.
Thiết kế của mô hình TCP/IP dựa theo kiến trúc phân tầng. Tên gọi các tầng theo mô hình TCP/IP theo thứ tự từ thấp lên cao lần lượt là: tầng liên kết, tầng liên mạng, tầng giao vận, và tầng ứng dụng.
Các tầng trong mô hình TCP / IP
Tầng ứng dụng (Application layer) chịu trách nhiệm làm việc với dữ liệu người dùng. Các giao thức thuộc tầng này sẽ sử dụng một trong hai giao thức của tầng giao vận để truyền thông tin tới điểm cuối. Các giao thức tầng ứng dụng thường gặp: Telnet, FTP, DNS, SMTP, SNMP, TFTP, NFS, DHCP. Các giao thức tầng này được thực thi trực tiếp trong ứng dụng.
Tầng giao vận (Transport layer) chứa hai giao thức TCP (TA: Transmission Control Protocol, TCP) và UDP (TA: User Datagram Protocol, UDP), chịu trách nhiệm phục vụ tầng tầng ứng dụng và đảm bảo truyền thông điểm cuối – điểm cuối (ứng dụng với ứng dụng) giữa các máy trong mạng. Các giao thức này được thực thi ở dạng phần mềm và cài đặt trực tiếp trong hệ điều hành.
Tầng internet (Internet layer) (còn được gọi là tầng mạng (TA : Network layer)) chịu trách nhiệm vận chuyển các gói tin qua mạng. Tầng này chứa tất cả các giao thức định tuyến (IGMP, ICMP, RIP, OSPF) và giao thức vận chuyển dữ liệu người dùng IP. Các thiết bị hoạt động ở tầng này (router) có nhiệm vụ nhận gói tin IP, xác định điểm đến của gói tin IP, và chuyển gói tin IP về phía máy đích.
Tầng này cũng chứa các giao thức gửi và nhận thông báo lỗi và các thông điệp điều khiển. Các giao thức ở tầng này có thể được thực hiện ở cả phần cứng và phần mềm. Giao thức IP trên máy tính được thực hiện ở dạng hàm hệ thống, trên router được thực hiện ở phần cứng.
Thiết bị chủ yếu hoạt động ở tầng internet là bộ định tuyến router.
Tầng liên kết (Link layer) (còn được gọi là tầng giao diện mạng (TA: Network Interface layer)) chịu trách nhiệm hoạt động với trình điều khiển thiết bị và các giao diện phần cứng để kết nối máy tính với môi trường truyền.
Một số giao thức tầng liên kết: ATM, Ethernet, PPP, Frame Relay, Token Ring, FDDI. Các giao thức ở tầng này được thực thi hầu hết trong phần cứng.
Tất cả các thiết bị mạng như hub/repeater, bridge/switch hoạt động ở tầng liên kết.
So sánh TCP/IP và OSI
Người ta thường so sánh mô hình OSI và TCP/IP. Thực tế là có sự tương đồng giữa các tầng của OSI và TCP/IP cả về vai trò nhiệm vụ cũng như tên gọi. Bảng dưới đây tóm lược sự giống và khác nhau giữa hai mô hình mạng này.
Cần chú ý rằng, OSI được sinh ra mới mục đích mô tả bất kì loại mạng nào. Trong khi đó, TCP/IP được tạo ra chỉ để mô tả cho bộ giao thức TCP/IP có sẵn. Tuy nhiên, hiện nay chỉ còn duy nhất bộ giao thức TCP/IP được sử dụng làm chuẩn công nghiệp trong mạng máy tính. Vì vậy, bộ giao thức này cũng được sử dụng làm chuẩn để so sánh hai mô hình mạng.
Có thể thấy rằng, 3 tầng trên của OSI có cùng vai trò với tầng ứng dụng của TCP/IP. Tầng Transport của hai mô hình là tương đương nhau. Tầng Network của OSI tương đương tầng Internet của TCP/IP. Hai tầng dưới cùng của OSI gần tương đương với tầng truy cập mạng của TCP/IP.
