Model OSI vs TCP/IP | Yang Mana Lebih Baik

Mengapakah Model OSI dan TCP/IP Digunakan?

Kedua-dua OSI dan TCP/IP ialah model Internet, dan boleh dianggap sebagai asas Internet. Jadi, mengapakah kita memerlukan model Internet ini? Mengapakah model OSI/model TCP digunakan?

Ia sama seperti seorang rakyat Amerika dan seorang rakyat Jepun bertemu satu sama lain pada suatu hari.

Orang Amerika berkata: Helo

Orang Jepun berkata: hello

Mereka tidak dapat memahami satu sama lain kerana perbezaan bahasa. Oleh sebab itu, bahasa Inggeris semakin digunakan sebagai bahasa komunikasi di peringkat antarabangsa. Sama seperti Internet, rangkaian dengan seni bina yang berbeza tidak dapat saling berhubung tanpa model internet, sama seperti telefon mudah alih anda menghantar mesej kepada PC anda tetapi PC anda tidak dapat menerimanya.

Akibatnya, kemunculan model Internet seperti OSI dan TCP/IP menggalakkan pembangunan rangkaian komputer serta menyelesaikan isu keserasian dan penyambungan antara struktur dan sistem rangkaian yang berbeza.

Model OSI

Model OSI dirujuk sebagai Model Rujukan Saling Sambungan Sistem Terbuka. Seperti yang tersirat pada namanya, model OSI menekankan piawaian terbuka, iaitu mana-mana sistem boleh berkomunikasi dengan sistem lain selagi sistem tersebut mematuhi piawaian OSI. Dengan menggunakan kaedah seni bina berlapis, model OSI membahagikan sistem yang besar dan kompleks kepada beberapa sistem kecil yang mudah dikendalikan. Model OSI membolehkan anda memerhati fungsi rangkaian setiap lapisan secara visual dan memahami keseluruhan proses penghantaran rangkaian.

Walau bagaimanapun, model OSI ialah model teori yang diidealkan, yang hanya menyeragamkan sesetengah konsep. Model ini tidak menerangkan protokol dan perkhidmatan yang digunakan pada setiap lapisan secara terperinci. Model ini hanya memberitahu kita perkara yang perlu dilakukan pada setiap lapisan dan tidak menyediakan kaedah pelaksanaan yang terperinci.

Apakah Lapisan OSI

Layer 1 - Lapisan Fizikal

Lapisan fizikal ialah lapisan paling bawah dalam model OSI, yang mentakrifkan piawaian elektrik, mekanikal dan fungsi sistem, seperti voltan, kadar data fizikal, jarak penghantaran maksimum, pengganding fizikal dan sebagainya. Fungsi utama lapisan fizikal adalah menggunakan medium penghantaran untuk menyediakan sambungan fizikal bagi lapisan pautan data serta bertanggungjawab terhadap penghantaran fizikal aliran data.

Unit asas penghantaran lapisan fizikal ialah aliran bit, iaitu 0 dan 1, dengan kata lain, isyarat elektrik atau isyarat optik yang paling asas, yang merupakan ciri penghantaran fizikal yang paling asas.

Lapisan 2 - Lapisan Pautan Data

Fungsi utama lapisan pautan data adalah untuk mewujudkan sambungan pautan data antara entiti komunikasi serta menyediakan perkhidmatan kawalan ralat dan kawalan aliran untuk lapisan rangkaian. Unit asas penghantaran lapisan pautan data ialah bingkai.

Lapisan pautan data terdiri daripada sublapisan MAC (sublapisan kawalan akses media) dan sublapisan LLC (kawalan pautan logik). Sublapisan MAC menentukan cara menghantar bingkai pada talian fizikal. Sublapisan LLC menguruskan komunikasi antara peranti pada pautan rangkaian yang sama. Sublapisan kawalan pautan data bertanggungjawab terutamanya untuk mengenal pasti dan merangkum jenis protokol yang berbeza. Dengan kata lain, sublapisan kawalan pautan data akan menerima data protokol rangkaian, datagram paket dan menambahkan lebih banyak maklumat kawalan, supaya paket tersebut dapat dihantar ke peranti sasarannya.

Lapisan 3 - Lapisan Rangkaian

Lapisan rangkaian direka bentuk untuk mewujudkan pautan logik bagi penghantaran data antara nod dan memilih laluan terbaik untuk paket melalui algoritma penghalaan, bagi merealisasikan fungsi kawalan kesesakan dan kesalinghubungan rangkaian.

Lapisan rangkaian ialah lapisan utama dengan penghala sebagai nod tertinggi. Ia bertanggungjawab untuk menghalakan paket dari rangkaian sumber ke rangkaian sasaran. Internet ialah himpunan pelbagai rangkaian. Dengan bantuan fungsi penghalaan lapisan rangkaian, sambungan antara pelbagai rangkaian dapat saling dihubungkan dan maklumat dapat dikongsi.

Lapisan 4 - Lapisan Pengangkutan

Lapisan pengangkutan ialah lapisan antara muka yang menghubungkan lapisan tinggi dan rendah dalam model ISO. Fungsi utama lapisan pengangkutan adalah untuk menyediakan perkhidmatan hujung ke hujung kepada pengguna dan menangani masalah penghantaran seperti ralat datagram. 

Lapisan pengangkutan ialah lapisan utama dalam model OSI. Ia menyembunyikan butiran komunikasi data lapisan bawah daripada lapisan atas supaya pengguna tidak perlu mempertimbangkan butiran lapisan fizikal, lapisan pautan data dan lapisan rangkaian.

Lapisan 5 - Lapisan Sesi

Fungsi utama lapisan sesi adalah untuk mengekalkan sambungan penghantaran antara dua nod, memastikan penghantaran titik ke titik dan mengurus pertukaran data.

Lapisan sesi mewujudkan, mengurus dan menamatkan sesi. Ia juga boleh menentukan mod komunikasi yang akan digunakan melalui kawalan dialog, seperti komunikasi dupleks penuh atau dupleks separuh. Lapisan sesi menyelaraskan permintaan dan respons melalui protokolnya sendiri, seperti protokol RPC (panggilan proses jauh), protokol sistem X-Windows, protokol sesi AppleTalk dan protokol DNA SCP.

Lapisan 6 - Lapisan Persembahan

Fungsi utama lapisan persembahan adalah mengendalikan perwakilan maklumat yang ditukar antara dua sistem komunikasi, terutamanya termasuk perubahan format data, penyulitan dan penyahsulitan data, pemampatan dan penyahmampatan data, dll. Perkhidmatan yang disediakan oleh lapisan persembahan untuk lapisan aplikasi termasuk penukaran sintaks, pemilihan sintaks dan pengurusan sambungan.

Dengan lebar jalur rangkaian tertentu, semakin kecil pemampatan data, semakin pantas kadar penghantaran. Oleh itu, pemampatan dan penyahmampatan data pada lapisan persembahan dianggap sebagai faktor utama yang mempengaruhi kadar penghantaran rangkaian. Selain itu, lapisan persembahan juga menyediakan perkhidmatan penyulitan data, yang memastikan penghantaran data yang selamat.

Lapisan 7 - Lapisan Aplikasi

Lapisan aplikasi ialah lapisan tertinggi dalam model OSI, iaitu lapisan yang berhadapan secara langsung dengan pengguna. Komunikasi pengguna harus dikendalikan oleh proses aplikasi, yang memerlukan lapisan aplikasi menggunakan protokol aplikasi yang berbeza untuk memenuhi pelbagai jenis keperluan aplikasi.

Lapisan aplikasi mengandungi beberapa modul protokol perkhidmatan pengguna bebas untuk menyediakan perkhidmatan bagi komunikasi antara pengguna rangkaian yang berbeza. Perlu diambil perhatian bahawa lapisan aplikasi bukanlah suatu aplikasi, tetapi menyediakan perkhidmatan untuk aplikasi.

Model TCP/IP

TCP/IP ialah model Internet yang paling banyak digunakan. Nama penuh TCP/IP ialah Transmission Control Protocol/Internet Protocol, yang juga dikenali sebagai suite protokol Internet. Suite protokol TCP/IP mempunyai dua protokol yang paling penting, TCP (Transmission Control Protocol) dan IP (Internet Protocol). TCP bertanggungjawab terhadap sambungan dengan hos jauh, manakala IP bertanggungjawab terhadap pengalamatan. Kedua-duanya ialah teras model ini. Oleh itu, model ini dipanggil model TCP/IP. Protokol yang digunakan dalam model TCP/IP turut merangkumi HTTP, TELNET, DNS, SMTP, UDP dan lain-lain.

Sumber dan Perkembangan TCP/IP

Model TCP/IP dibiayai oleh Jabatan Pertahanan Amerika Syarikat (DoD). Latar belakang reka bentuk TCP/IP ialah DoD memerlukan rangkaian yang boleh bertahan pada bila-bila masa dan dalam apa jua keadaan. Ini memerlukan rangkaian tersebut bukan sahaja membenarkan pelbagai mod sambungan, seperti kabel, gelombang mikro, gentian optik dan talian satelit, tetapi juga mempunyai keserasian yang baik serta kebebasan relatif. Keperluan yang ketat ini mendorong penubuhan model TCP/IP dan membolehkan TCP/IP memenuhi keperluan komunikasi data di seluruh dunia.

Apakah Lapisan TCP/IP

Lapisan 1 - Lapisan Akses Rangkaian

Lapisan akses rangkaian ialah lapisan paling bawah model TCP/IP. Fungsi utama lapisan akses rangkaian pada asasnya selaras dengan lapisan fizikal dan lapisan pautan data dalam model OSI. Lapisan ini bertanggungjawab menghantar dan menerima paket data melalui rangkaian serta memindahkan maklumat antara komputer.

Lapisan 2 - Lapisan Internet

Lapisan Internet ialah lapisan 2 dalam model TCP/IP. Ia bertanggungjawab untuk pemilihan laluan terbaik dan pensuisan paket semasa penghantaran data. Ia menyediakan perkhidmatan pemilihan laluan penghantaran dan kawalan kesesakan trafik untuk lapisan pengangkutan.

Protokol pengurusan lapisan Internet ialah IP (Internet Protocol).

Lapisan 3 - Lapisan Pengangkutan

Lapisan pengangkutan direka terutamanya untuk menyediakan kebolehpercayaan penghantaran data dan fungsi kawalan aliran.

Lapisan pengangkutan mempunyai dua protokol penghantaran,  TCP (Transmission Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol). TCP digunakan untuk aplikasi yang mempunyai keperluan kebolehpercayaan tinggi, manakala UDP berfungsi untuk keperluan kebolehpercayaan rendah dan penghantaran yang menjimatkan.

TCP boleh menyediakan penghantaran data yang boleh dipercayai, membolehkan perkhidmatan seperti penghantaran aliran data, kebolehpercayaan, kawalan aliran, operasi dupleks penuh dan pemultipleksan. Secara umum, ia terlebih dahulu mewujudkan dan menyambungkan saluran untuk data yang dihantar, kemudian menghantar data tersebut dan akhirnya membatalkan saluran itu. Walau bagaimanapun, UDP mungkin menyebabkan kehilangan, ketidakteraturan dan ralat data, tetapi mempunyai kelebihan dari segi penghantaran yang fleksibel dan pantas.

Protokol aplikasi yang disokong TCP terutamanya termasuk Telnet, FTP, SMTP. Manakala protokol aplikasi yang disokong UDP termasuk NFS, SNMP, DNS, TFTP.

Lapisan 4 - Lapisan Aplikasi

TCP/IP mengklasifikasikan semua kandungan berkaitan aplikasi ke dalam lapisan aplikasi dan memastikan pengumpulan serta pembungkusan data untuk lapisan seterusnya. Lapisan aplikasi mengandungi semua protokol peringkat tinggi, seperti TELNET, FTP dan sebagainya.

Struktur Model TCP/IP

Perbezaan Antara Model OSI dan TCP/IP

Persamaan model OSI dan TCP ialah kedua-duanya menggunakan struktur berlapis dan konsep tindanan protokol pada lapisan yang sama. Walau bagaimanapun, kedua-dua model ini berbeza dari segi pembahagian tahap khusus dan reka bentuk fungsinya.

OSI berbanding TCP/IP: Struktur Lapisan

Walaupun kedua-dua OSI dan TCP/IP menggunakan seni bina berlapis, OSI mempunyai 7 lapisan manakala TCP/IP hanya mempunyai 4 lapisan. Model TCP/IP menggabungkan tiga lapisan teratas model OSI menjadi satu lapisan, iaitu lapisan aplikasi. Ia juga menggabungkan dua lapisan terbawah OSI menjadi satu lapisan, iaitu lapisan akses rangkaian. Jelas sekali, model TCP/IP lebih dipermudah berbanding model OSI.

Lapisan OSI berbanding Lapisan TCP/IP

OSI vs TCP/IP: Julat Aplikasi

Memandangkan model OSI direka bentuk sebelum protokol khusus dirumuskan,  reka bentuk model tersebut tidak begitu praktikal. Kadangkala model ini tidak dapat membimbing pelaksanaan sesetengah protokol sepenuhnya. Oleh itu, skop aplikasi OSI adalah terhad. Sebaliknya, model TCP/IP dibangunkan selepas pelbagai protokol ditetapkan dan memberikan lebih fleksibiliti dalam aplikasi berbanding model OSI. Model TCP/IP telah menjadi standard antarabangsa de facto dan standard industri bagi Saling Hubung Internet.

OSI berbanding TCP/IP: Berorientasikan sambungan atau tanpa sambungan

Model OSI memfokuskan pada kebolehpercayaan komunikasi, seperti jaminan kualiti perkhidmatan dan kadar ralat. Oleh itu, pada lapisan pengangkutan, model OSI hanya mempertimbangkan perkhidmatan berorientasikan sambungan, manakala model TCP/IP membolehkan kedua-dua perkhidmatan berorientasikan sambungan (TCP) dan perkhidmatan tanpa sambungan (UDP), serta memenuhi keperluan yang lebih praktikal.

Trend Masa Depan: OSI atau TCP/IP

Model TCP/IP secara kasar adalah serupa dengan OSI, tetapi kedua-duanya mempunyai ciri tersendiri. OSI dan TCP/IP kedua-duanya tidak sempurna. OSI lebih idealistik, rumit dan tidak praktikal jika dibandingkan dengan model TCP/IP, tetapi mempunyai kelebihan dari segi kelengkapan dan ketelitian. Model OSI lebih menyerupai buku teks, yang amat penting dalam pengajaran dan penyelidikan.

Model TCP/IP telah berjaya menggalakkan pembangunan Internet, dan sebaliknya, pembangunan Internet juga telah meluaskan pengaruh TCP/IP. Walau bagaimanapun, TCP/IP juga tidak sempurna. Masalah seperti ruang alamat yang tidak mencukupi, kualiti perkhidmatan QoS, keselamatan dan sebagainya sentiasa membelenggu TCP/IP. Pada masa ini, pengenalan IPv6 boleh menyelesaikan sesetengah masalah, tetapi ia masih perlu ditambah baik. Saya percaya bahawa dalam masa terdekat, kita akan melihat model TCP/IP yang lebih sempurna dan mematuhi piawaian industri.

Soalan Lazim

Pada lapisan manakah dalam model OSI suis dan penghala berfungsi?

Suis berfungsi pada lapisan kedua model OSI, iaitu lapisan pautan data. Penghala berfungsi pada lapisan ketiga model OSI, iaitu lapisan rangkaian.

(Apakah perbezaan antara suis dan penghala)

Pada lapisan manakah model TCP/IP protokol IP dan protokol TCP berfungsi?

Protokol IP berfungsi pada lapisan kedua TCP/IP, iaitu lapisan Internet. Protokol TCP berfungsi pada lapisan ketiga TCP/IP, iaitu lapisan pengangkutan.

(Ketahui lebih lanjut tentang alamat IP)

Nota: Sebahagian kandungan dirujuk daripada: https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_protocol_suite