TCP/IP vs. OSI: Apakah Perbezaannya?

Suis Ethernet memainkan peranan penting dalam pemindahan data antara peranti dalam rangkaian komputer, dengan beroperasi pada lapisan yang berbeza dalam model Open Source Interconnect (OSI), yang merujuk kepada lapisan protokol generik. Model protokol generik tersebut menetapkan peraturan umum untuk menghantar dan menerima paket antara lapisan rangkaian yang berbeza. Suis Lapisan 2 memajukan paket menggunakan alamat MAC dalam rangkaian yang sama, manakala Suis Lapisan 3 menggunakan alamat IP untuk memindahkan data antara rangkaian yang berbeza. Selain model OSI, model Transmission Control Protocol (TCP) dan Internet Protocol (IP) ialah satu lagi model konseptual yang digunakan untuk menerangkan komunikasi rangkaian, yang terdiri daripada empat lapisan. OSI mempunyai tujuh lapisan manakala TCP/IP mempunyai empat lapisan. Memahami model-model ini amat penting untuk reka bentuk dan pelaksanaan rangkaian yang cekap serta selamat.

Lapisan Model Rujukan OSI

Model OSI terdiri daripada tujuh lapisan sebagai rangka kerja konseptual yang menyeragamkan pembahagian tugas dan interaksi antara pelbagai komponen perisian dan perkakasan yang terlibat dalam komunikasi rangkaian.

Lapisan 7: Lapisan Aplikasi

Lapisan aplikasi model OSI bertanggungjawab menyediakan fungsi komunikasi kepada aplikasi perisian mengikut keperluan, menjadikannya lapisan yang paling hampir dengan pengguna akhir. Fungsi utamanya termasuk mengesahkan ketersediaan sumber komunikasi dan rakan komunikasi bagi memudahkan pemindahan data. Selain itu, lapisan ini mentakrifkan protokol untuk aplikasi akhir, seperti DNS, FTP, HTTP, IMAP, POP, SMTP, SNMP dan Telnet (yang meniru terminal).

Lapisan 6: Lapisan Persembahan

Keserasian data dengan sumber komunikasi diperiksa oleh lapisan persembahan, yang boleh menukarkannya kepada format yang boleh diterima oleh kedua-dua lapisan aplikasi dan lapisan yang lebih rendah. Ia memastikan data dihantar dengan tepat dengan memformatkannya dalam cara yang boleh difahami oleh aplikasi penerima. Lapisan ini bertanggungjawab terhadap pemampatan, penyulitan dan penyahsulitan data, serta mengendalikan penukaran data antara skema pengekodan aksara yang berbeza. Objektif utama lapisan persembahan adalah untuk memastikan bahawa data yang diterima oleh lapisan aplikasi dipersembahkan dalam format yang boleh difahami oleh aplikasi tersebut, tanpa mengira protokol rangkaian asas yang digunakan untuk penghantaran. Lapisan persembahan bertanggungjawab untuk melindungi integriti penghantaran data dan memastikan ketepatan serta keselamatan semasa pemindahan data.

Layer 5: Lapisan Sesi

Lapisan sesi mengurus pautan komunikasi antara komputer. Fungsi utamanya adalah untuk mencipta, mengurus, mengekalkan dan menamatkan sambungan antara aplikasi tempatan dan jauh. Selain itu, perisian Lapisan 5 mengendalikan proses pengesahan dan pemberian kebenaran serta memastikan penghantaran data yang berjaya.

Lapisan 4: Lapisan Pengangkutan

Lapisan pengangkutan bertanggungjawab untuk menghantar jujukan data daripada hos sumber kepada hos destinasi. Lapisan ini memastikan data yang dipindahkan mempunyai kualiti dan integriti yang tinggi melalui pembetulan ralat dan fungsi yang serupa. Salah satu fungsi utama lapisan pengangkutan adalah menyediakan kawalan aliran eksplisit, yang membantu mengurus kadar data dihantar dan diterima untuk mengelakkan kesesakan rangkaian. Walaupun TCP dan User Datagram Protocols (UDP) tidak mematuhi model OSI secara ketat, kedua-duanya dianggap sebagai protokol penting pada lapisan 4 kerana keupayaannya mengendalikan penghantaran data dalam senario yang berbeza. Lapisan pengangkutan dapat memastikan penghantaran data lebih cekap dan boleh dipercayai.

Lapisan 3: Lapisan Rangkaian

Lapisan rangkaian mengurus penghalaan paket menggunakan pengalamatan logik dan fungsi pensuisan. Rangkaian menghubungkan berbilang nod, dan setiap nod mempunyai alamat. Apabila mesej baharu dihantar dari satu nod ke nod yang lain, mesej itu membawa kandungan mesej dan alamat nod destinasi, lalu rangkaian menghantar mesej tersebut kepada nod destinasi. Rangkaian mungkin membahagikan mesej yang panjang kepada beberapa segmen dan menghantarnya secara berasingan, mungkin mengalihkannya melalui nod lain, sebelum memasang semula serpihan tersebut pada nod yang lain.

Lapisan 2: Lapisan Pautan Data

Lapisan pautan data berfungsi sebagai cara untuk memindahkan data dari nod ke nod, dengan mengendalikan pembungkusan dan penyahbungkusan maklumat ke dalam bingkai. Selain itu, lapisan ini mentakrifkan protokol untuk mewujudkan dan menamatkan sambungan antara peranti yang disambungkan secara fizikal, seperti Point-to-Point Protocol (PPP). Lapisan pautan data biasanya terdiri daripada dua sublapisan, iaitu lapisan kawalan akses media (MAC) dan lapisan kawalan pautan logik (LLC). Lapisan MAC bertanggungjawab mengurus cara peranti dalam rangkaian mendapatkan akses kepada media dan memperoleh kebenaran untuk menghantar data, manakala lapisan kawalan pautan logik boleh mengenal pasti dan merangkum protokol lapisan rangkaian, serta menyelia pemeriksaan ralat dan penyegerakan bingkai.

Lapisan 1: Lapisan Fizikal

Lapisan fizikal mentakrifkan medium yang digunakan untuk menghantar data dan mentakrifkan semua spesifikasi elektrik dan fizikal bagi semua pautan penghantaran data, seperti aras voltan, arus dan kadar isyarat medium penghantaran, serta ciri-ciri medium penghantaran, seperti jenis gentian, lebar jalur dan panjang gelombang operasi. Selain itu, lapisan ini memastikan penghantaran dan penerimaan data yang tepat dengan mengekod, memodulasi dan mengesan ralat dalam isyarat. Akhirnya, lapisan fizikal bertanggungjawab menukar data digital kepada isyarat yang boleh dihantar melalui medium komunikasi.

Lapisan Model TCP/IP

Model TCP/IP, yang juga dikenali sebagai suite protokol Internet, ialah model rujukan berlapis yang terdiri daripada empat lapisan. Walaupun TCP dan IP ialah protokol asas dan memberikan namanya kepada model ini, bukan hanya protokol TCP/IP yang digunakan, malah terdapat juga protokol lain yang digunakan dalam rangka kerja ini.

Lapisan Aplikasi

Dalam model TCP/IP, lapisan aplikasi membolehkan aplikasi mengakses perkhidmatan daripada lapisan lain dan menetapkan protokol yang digunakan oleh aplikasi untuk bertukar data. Antara protokol yang terkenal dalam lapisan aplikasi ialah HTTP, FTP, SMTP, Telnet, DNS, SNMP dan Routing Information Protocol (RIP).

Lapisan Pengangkutan

Lapisan pengangkutan hos-ke-hos, yang juga dikenali sebagai lapisan pengangkutan, berfungsi menyediakan lapisan aplikasi dengan perkhidmatan komunikasi sesi dan datagram. Protokol utama yang digunakan oleh lapisan ini termasuk TCP dan UDP. TCP menyediakan perkhidmatan komunikasi yang boleh dipercayai, berorientasikan sambungan dan satu-ke-satu. TCP bertanggungjawab untuk menyusun dan mengakui paket yang dihantar, serta mendapatkan semula paket yang hilang semasa penghantaran. Sebaliknya, UDP menawarkan perkhidmatan komunikasi tanpa sambungan, satu-ke-satu atau satu-ke-banyak yang tidak boleh dipercayai. UDP biasanya digunakan apabila memindahkan sejumlah kecil data yang boleh dimuatkan dalam satu paket.

Lapisan Internet

Lapisan Internet bertanggungjawab melaksanakan tugas pengalamatan hos, pembungkusan dan penghalaan. Protokol utamanya termasuk IP, ARP, ICMP dan IGMP. IP, iaitu protokol boleh hala, mengendalikan pengalamatan IP, penghalaan, pemecahan paket dan pemasangan semula. Sebaliknya, ARP menemukan alamat lapisan akses rangkaian, yang mungkin merujuk kepada alamat perkakasan yang dikaitkan dengan akses lapisan Internet tertentu. ICMP menyediakan fungsi diagnostik dan pelaporan ralat sekiranya penghantaran paket IP gagal. IGMP mengurus kumpulan multicast IP. Pengepala IP, yang mengandungi alamat IP, ditambahkan pada paket dalam lapisan ini. Pada masa ini, alamat IPv4 32-bit dan IPv6 128-bit kedua-duanya digunakan.

Lapisan Akses Rangkaian

Lapisan akses rangkaian, yang juga dikenali sebagai lapisan pautan, bertanggungjawab untuk meletakkan paket TCP/IP ke dalam medium rangkaian dan mendapatkan semula paket TCP/IP daripada medium rangkaian. TCP/IP direka bentuk khusus untuk tidak bergantung pada kaedah akses rangkaian, format bingkai dan medium, yang bermaksud ia tidak terikat pada mana-mana teknologi rangkaian tertentu. Oleh itu, TCP/IP boleh memudahkan komunikasi merentasi pelbagai jenis rangkaian.

Apakah Proses Penghantaran Data dan Bagaimanakah Data Diproses Semasa Proses Tersebut?

Unit data protokol (PDU) ialah format yang digunakan untuk pertukaran data antara lapisan yang berbeza dalam sistem berlapis. Jadual di bawah memaparkan pelbagai jenis PDU yang digunakan dalam sistem sedemikian.

Apabila pengguna melakukan operasi penyemakan imbas web pada peranti mereka, perisian pelayan jauh memulakan proses dengan menyediakan data yang diminta kepada lapisan aplikasi. Dari situ, data diproses secara berurutan melalui setiap lapisan. Lapisan individu protokol rangkaian mempunyai fungsi yang berbeza, dan data mengalir melalui lapisan fizikal rangkaian. Semasa data bergerak naik melalui lapisan-lapisan tersebut, data dipastikan sampai ke destinasi yang dimaksudkan, sama ada pelayan sasaran atau peranti lain. Setiap lapisan melaksanakan operasi yang ditetapkan sehingga data akhirnya digunakan oleh perisian penerima.

Pengekapsulan ialah proses apabila setiap lapisan, semasa penghantaran, menambahkan sama ada pengepala atau pengaki, atau kedua-duanya, pada Unit Data Protokol (PDU) yang diterima daripada lapisan atas. Maklumat tambahan ini mengarahkan dan mengenal pasti paket. Pengepala (dan pengaki) serta data asal daripada PDU untuk lapisan bawah seterusnya. Proses ini diulangi sehingga lapisan aras paling rendah (lapisan fizikal atau lapisan akses rangkaian) dicapai, dan dari situ data dihantar kepada peranti penerima.

Selepas menerima data, peranti penerima menyahenkapsulasi data pada setiap lapisan dengan mengekstrak maklumat pengepala dan pengaki, yang mengarahkan proses penyahenkapsulan. Akhirnya, aplikasi menggunakan data yang diekstrak. Keseluruhan proses ini meliputi proses pemindahan data termasuk penghantaran dan penerimaan.

Penyelesaian Masalah Menggunakan Model TCP/IP dan OSI

Dengan memahami lapisan rangkaian, adalah mungkin untuk mendiagnosis punca kegagalan sambungan. Secara amnya, adalah disyorkan untuk memulakan penyelesaian masalah daripada lapisan rangkaian yang paling rendah dan bergerak ke atas, bukannya bermula daripada lapisan yang paling tinggi. Ini kerana setiap lapisan direka untuk menyediakan perkhidmatan kepada lapisan di atasnya, menjadikannya lebih mudah untuk menangani sebarang masalah yang timbul pada lapisan seterusnya.

Sekiranya berlaku masalah rangkaian, langkah pertama adalah memeriksa lapisan fizikal. Ini termasuk memastikan kabel rangkaian disambungkan dengan betul, memeriksa bahawa titik akses wayarles (WAP) disambungkan kepada switch, dan mengesahkan bahawa pin RJ45 berada dalam keadaan baik.

Model TCP/IP berbanding Model OSI

Terdapat banyak perbezaan antara model TCP/IP dan model OSI, seperti yang diterangkan sebelum ini. Contoh berikut menunjukkan hubungan yang sepadan antara kedua-duanya.

Apabila membandingkan lapisan model TCP/IP dengan lapisan model OSI, dapat diperhatikan bahawa lapisan aplikasi model TCP/IP sepadan dengan lapisan 5, 6 dan 7 model OSI. Walau bagaimanapun, model TCP/IP tidak mempunyai lapisan berasingan untuk mewakili lapisan persembahan dan sesi. Lapisan pengangkutan dalam TCP/IP melaksanakan fungsi lapisan pengangkutan OSI serta beberapa aspek lapisan sesi OSI. Sementara itu, lapisan capaian rangkaian dalam TCP/IP merangkumi lapisan fizikal dan pautan data dalam model OSI. Sebaliknya, perkhidmatan penjujukan dan pengakuan yang tersedia pada lapisan pautan data model OSI tidak digunakan oleh lapisan Internet model TCP/IP.

Model OSI dan model TCP/IP ialah dua model rangkaian yang mentakrifkan cara komunikasi antara peranti dalam rangkaian harus distrukturkan. Kedua-dua model mempunyai lapisan yang serupa dan melaksanakan fungsi yang serupa, tetapi model OSI lebih bersifat teori dan menyediakan rangka kerja piawai untuk rangkaian, manakala model TCP/IP digunakan dalam amalan untuk rangkaian di Internet. Pembangunan model OSI bertujuan untuk mewujudkan rangka kerja sejagat yang memudahkan peranti yang berbeza berkomunikasi antara satu sama lain. Sebaliknya, model TCP/IP dibangunkan khusus untuk ARPANET, pendahulu Internet moden, bagi menyediakan komunikasi yang boleh dipercayai merentasi rangkaian komputer yang saling berhubung. Walaupun terdapat perbezaan, kedua-dua model masih digunakan pada hari ini, dan konsep serta prinsipnya diterapkan dalam protokol dan piawaian rangkaian moden.

Kesimpulan

Dalam artikel ini, kami telah memberikan gambaran keseluruhan yang komprehensif tentang kedua-dua model TCP/IP dan model OSI, yang merupakan rangka kerja abstrak yang direka untuk menerangkan semua bentuk komunikasi rangkaian. TCP/IP, khususnya, memainkan peranan penting dalam memudahkan operasi internet. Apabila membincangkan lapisan 2, 3 dan 7 peralatan rangkaian, kami biasanya merujuk kepada model OSI. Sementara itu, model TCP/IP berfungsi sebagai model untuk infrastruktur internet kontemporari dan menetapkan set peraturan standard yang mengawal semua penghantaran rangkaian.