TCP/IP

TCP/IP-modellen är den kommunikationsmodell som ligger till grund för dagens internet och moderna nätverk. Modellen beskriver hur data delas upp, adresseras, skickas och tas emot mellan olika nätverksenheter genom ett antal samverkande skikt och nätverksprotokoll.

Protokollmodellen TCP/IP

Den första skiktade protokollmodellen skapades i början av 1970-talet och kallades då Internetmodellen. TCP/IP-protokollstacken (flera protokoll i samarbete) följer strukturen i denna modell och därför används idag benämningen TCP/IP-modellen.

TCP/IP-modellen är en öppen standard, vilket innebär att standarder diskuteras i offentliga forum och dokumenteras i rekommendationer som kallas RFC (Request For Comments).

Följande protokoll ingår i TCP/IP-modellen:

  • Applikationsskiktet: HTTP, Telnet, FTP, TFTP, SNMP, DNS, SMTP och X Windows.
  • Transportskiktet: TCP, UDP och RTP.
  • Internetskiktet: IP, ICMP, ARP och RARP.
  • Network Access: Ethernet, Token Ring, FDDI, X.25, Frame Relay, RS-232 och V.35.
Bild 2: TCP/IP kommunikationsmodell

OSI-modellen jämfört med TCP/IP-modellen

OSI- och TCP/IP-modellerna utvecklades ungefär samtidigt och har därför många liknande funktioner, men det finns också flera viktiga skillnader mellan dem.

  • OSI-skikt 5, 6 och 7 används främst som referens för programutveckling.
  • TCP/IP-modellens applikationsskikt inkluderar flera protokoll för programhantering.
  • Båda modellerna har ett transportskikt med samma funktion och namn.
  • Nätverksskiktet i OSI-modellen motsvarar Internetskiktet i TCP/IP-modellen.
  • OSI-skikt 1 och 2 definierar detaljerade procedurer för åtkomst till nätverksmedia.
  • TCP/IP-modellens Network Access-skikt specificerar inte exakt vilka protokoll som ska användas för signalöverföring, utan beskriver främst överlämningen mellan Internetskiktet och det fysiska nätverket.
Bild 3: OSI vs TCP/IP

PDU, inkapsling och överföring

Varje skikt bearbetar meddelandet och omformar det till olika format. Vid varje steg läggs styrinformation till för att beskriva hur kommunikationen ska hanteras. Eftersom datans form förändras används den generella benämningen PDU (Protocol Data Unit). Under inkapslingsprocessen får PDU:n olika namn beroende på vilket skikt den befinner sig i.

Bild 4: Datainkapsling

Dataöverföringen börjar när data genereras i applikationsskiktet. Informationen skickas därefter till transportskiktet där den delas upp i segment. I detta skikt läggs styrinformation till i varje segments header, exempelvis sekvensnummer och portadressering.

Segmenten skickas vidare till Internetskiktet där de paketeras till paket. Här läggs ytterligare styrinformation till, bland annat information om specifika protokoll, QoS samt avsändarens och mottagarens IP-adresser.

Paketen skickas sedan till Network Access-skiktet där de omformas till ramar (frames). Varje ram får styrinformation som innehåller de fysiska adresserna för avsändaren och mottagaren.

Slutligen omvandlas ramarna till signaler, exempelvis elektriska signaler eller ljussignaler, beroende på vilket överföringsprotokoll som används, till exempel Ethernet.

När signalerna når destinationen sker processen i omvänd ordning. Signalerna omvandlas tillbaka från elektriska eller optiska signaler till bitar, från bitar till ramar, från ramar till paket, från paket till segment och slutligen till data som kan användas av applikationen.