Síťový model TCP/IP

Síťový model TCP/IP je definován sadou protokolů pro komunikaci v počítačové síti. Zatímco referenční model ISO/OSI vymezuje sedm vrstev síťového programového vybavení, TCP/IP počítá jen se čtyřmi vrstvami (viz následující obrázek). Nižší počet vrstev a z toho vyplývající menší složitost modelu byl jedním z důvodů, proč se v oblasti Internetu prosadil model TCP/IP a ne ISO/OSI.


Čtyři vrstvy síťového modelu TCP/IP vs. sedm vrstev referenčního modelu ISO/OSI
(Zdroj: http://www.earchiv.cz/a92/a231c110.php3)

Vrstva síťového rozhraní

Nejnižší vrstva umožňuje přístup k fyzickému přenosovému médiu. Je specifická pro každou síť v závislosti na její implementaci. Příklady sítí: EthernetToken ringFDDI, X.25, SMDS.

Síťová vrstva

Vrstva zajišťuje především síťovou adresaci, směrování a předávání datagramů. Protokoly: IP, ARP, RARP, ICMP, IGMP, IGRP, IPSEC. Je implementována ve všech prvcích sítě – směrovačích i koncových zařízeních.

Transportní vrstva

Transportní vrstva je implementována až v koncových zařízeních (počítačích) a umožňuje proto přizpůsobit chování sítě potřebám aplikace. Poskytuje spojované (protokol TCP, spolehlivý) či nespojované (UDP, nespolehlivý) transportní služby.

Aplikační vrstva

Vrstva aplikací. To jsou programy (procesy), které využívají přenosu dat po síti ke konkrétním službám pro uživatele. Příklady: Telnet, FTP, HTTP, DHCP, DNS.

Aplikační protokoly používají vždy jednu ze dvou základních služeb transportní vrstvy: TCP nebo UDP, případně obě dvě (např. DNS). Pro rozlišení aplikačních protokolů se používají tzv. porty, což jsou domluvená číselná označení aplikací. Každé síťové spojení aplikace je jednoznačně určeno číslem portu a transportním protokolem (a samozřejmě adresou počítače).

Síťové protokoly

Jedná se sadu dojednaných pravidel, kterými se řídí komunikující systémy. Každé vrstvě přísluší jeden či více protokolů, dva systémy pak komunikují prostřednictvím protokolů v každé z vrstev. Síťové protokoly byly ustaveny, aby minimalizovaly problémy plynoucí z odlišností jednotlivých síťových systémů.

Jedním z významných úkolů síťových protokolů je zajistit ve své vrstvě adresaci. V souvislosti s počítačovými sítěmi se používají následující adresy:

Při zasílání dat určité aplikaci běžící na určitém počítači v síti je třeba zadat jak adresu počítače (MAC, IP nebo symbolickou) tak i „adresu“ aplikace (číslo portu).

Protokoly ze sady TCP/IP

Protokoly vrstvy síťového rozhraní

Z protokolů pro LAN sem patří např. Ethernet nebo FDDI – ty jsou dány příslušnou síťovou technologií.

Protokoly síťové vrstvy

zkratka a název protokolu úloha protokolu
ARP (Address Resolution Protocol) Přiřazuje HW adresu známé IP adrese.
RARP (Reverse Address Resolution Protocol) Přiřazuje IP adresu známé HW adrese.
IP (Internet Protocol) Realizuje nespojovanou (nepotvrzovanou) službu odesílání dat podle IP adresy.

Protokoly transportní vrstvy

zkratka a název protokolu úloha protokolu
UDP (User Datagram Protocol) Poskytuje nespojovanou (ale rychlou) službu pro přenos dat mezi dvěma komunikujícími systémy.
TCP (Transmission Control Protocol) Vytváří dvoucestné spojení mezi dvěma systémy, čímž zajistí potvrzovaný přenos dat. Využívají jej ty protokoly aplikační vrstvy, které upřednostňují spolehlivost před rychlostí.

Protokoly aplikační vrstvy

zkratka a název protokolu úloha protokolu
TELNET (Telecommunication Network) Vytváří virtuální terminál s příkazovým řádkem pro interaktivní přístup ke vzdáleným počítačům.
FTP (File Transfer Protocol) Je určen k přenosu souborů po síti a některé operace nad vzdáleným souborovým systémem.
DNS (Domain Name System) Provádí převod doménových jmen strojů (symbolických adres) na IP adresy a naopak.
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) Zajišťuje doručování elektronické pošty.
HTTP (Hypertext Transfer Protocol) Je určen pro výměnu hypertextových dokumentů ve formátu HTML.
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Používá se pro automatické přidělování IP adres koncovým stanicím v síti.