مدل های TCP/IP و OSI

مدلهای TCP/IP و OSI عرفان طاهری محمد رضا شیخی

مدل ISO: OSI

ISO: OSI مدل Open Systems Interconnection ارائه در 1983 بازبینی در 1995 هفتلایه در دو دسته

OSI هفت لایه ای • وقتي يك سطح جديد از انتزاع نياز باشد يك لايه جديد تعريف مي شود. • هرلايه بايد يك عملكرد با تعریف مناسب داشته باشد. • عمليات هاي هر لايه با ديدگاه ايجاد يك استاندارد جهاني تعريف شوند.

OSI هفت لایه ای • مرز بين لايه ها بايد به گونه اي تعیین شود كه حداقل تبادل اطلاعات بين آنها نياز باشد. • تعداد لايه ها بايد به اندازه اي باشد كه نياز به قراردادن عمليات هاي قابل تفكيك در يك لايه وجود نداشته باشد و از طرفي تعداد لايه ها آنقدر زياد نباشد كه باعث معماري ارائه شده بيش از حد لايه بندي گردد (تعداد لايه ها بايد لازم و كافي باشد)

ISO: OSI مدل

ماهیت ها درOSI

Physical Layer BIT Bits Media Signal Binary Transmission Physical

Data Link Layer Frame • انتقال داده در یک فرمت وقابل Decode • اندازه هر Frame می تواند ثابت یا متغییر باشد. • جداسازی هر فریم با Delimiter • Connectionless و ACK Frame • Not Routable • مناسب برای ارتباط Node to Node • آدرس دهی فیزیکیMAC(Media Access Control) • LLC • مثال: Ethernet و Token Ring Data Link

Data Link Frame Show Case Frame

Ethernet’s Data Link Frame Format

Network Layer Packet • آدرس دهی منطقی • Routable • Connectionless • QOS و Congestion Managment • Heterogeneous Network • مثال: IP (Internet Protocol)IPX(Internet Packet Exchange) Network

Packet Show Case Packet

Transport Layer Segment • Connectionless وConnection Oriented • Port و Socket • مثال: TCP (Transmission Control Protocol) UDP(User Datagram Protocol) SPX(Sequenced Packet Exchange) Transport

Session Layer • ایجاد، مدیریت و Terminate کردن (خاتمه دادن یک پورت) • Dialog Management: نوبت دهی در مخابره اطلاعات • Token Management: ممانعت از تداخل • Synchronization: از سرگیری ارتباط از نقطه ای که قطع شده است. • مثال: NetBIOS (Network Basic Input/Output System) Session

Presentation Layer • تبدیل قواعد دستوری بین سیستم های مختلف • مشابه ASCII در کد گذاری اطلاعات کاربرد دارد. • مثال: مکانیزم کدگذاری اطلاعات در پروتکل SNMP Presentation

Application Layer Application • ایجاد ارتباط با برنامه های روی Host • پروتکل های این لایه اغلب به صورت APIs به صورت یک Library ارائه می گردند. • مثال: Netware Core Protocol Winsock API HTTP Telnet FTP

مثال داده کد گذاری شده کد شده گذاری گیرنده بیت فرستنده

End to End Layers • Channel Chained Layers

وظایف لایه ها در یک نگاه

مثال

مدل TCP/IP

TCP/IP مدل طراحی اولیه توسط وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا در 1974.برگرفته شده از Arpanet. یک مدل چهار لایه ای. غیر منطبق بر OSI All Tries Indicate Noting

Network Interface OSI Network Interface مدل TCP/IP در این لایه چندان بحث نمی کند و با استفاده از NDIS اجازه می دهد پروتکل های مختلف و به صورت قابل تعویض در این لایه کار کنند. با این وجود مدل TCP/IP در این لایه دچار نقص است. در اینجا به هر Node یک Host گفته می شود. این لایه Frames را به Media وارد می کند.

NDIS Network Driver Interface Specification

NDIS NDIS 2.0: MS-DOS, Windows for Workgroups 3.1, OS/2 NDIS 3.0: Windows for Workgroups 3.11 NDIS 3.1: Windows 95 NDIS 4.0: Windows 95 OSR2, NT 4.0 NDIS 5.0: Windows 98, 98 SE, Me, 2000 NDIS 5.1: Windows XP, Server 2003, CE NDIS 5.2: Windows Server 2003 SP2 NDIS 6.0: Windows Vista NDIS 6.1: Windows Vista SP1, Server 2008 NDIS 6.20: Windows 7, Server 2008 R2

Internet • مسئول ایجاد ارتباط بین Host ها. • Connectionless • Routable • چون مهمترین پروتکل این لایه IP است، به آن IP Layer نیز گفته می شود. Internet

Casting • Unicast • Multicast • Broadcast Prtotocols • IPv6: Internet Protocol v.6. • IPv4: Internet Protocol v.4. • IPSec: Internet Protocol Security • ARP: Address Resolution Protocol • RARP: Reverse Address Resolution Protocol • RIP: Routing Information Protocol • ICMP: Internet Control Message Protocol • IGMP: Internet Group Management Protocol

Transport • قسمت بندی داده ها به Packet • دریافت و صدور Ack • بازبینی Packet و کنترل خطا • QoS • Socket Services • Connectionless و Connection Oriented TCP Transport UDP • TCP: Transmission Control Protocol • UDP: User Datagram Protocol • SCTP: Stream Control Transmission Protocol • DCCP: Datagram Congestion Control Protocol • OSPF: Open Shortest Path First • ECN: Explicit Congestion Notification • RSVP: Resource ReSerVation Protocol

Application Application • این لایه شامل سه لایه Application، Presentationو Session از مدل OSI است. همچنین قسمتی های بالا تر از لایه Application در مدل OSI را شامل می شود که در مدل OSI پوشش داده نمی شوند. معروف ترین پروتکل های این لایه عبارتند از: • SIP: Session Initiation Protocol • Telnet: TErminaLNETwork • TLS/SSL: Transport Layer Security/ Secure Socket Layer • SNMP: Simple Network Management Protocol • DNS: Domain Name System • HTTP: Hyper Text Transfer Protocol • FTP: File Transfer Protocol • SOAP: Simple Object Access Protocol • DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol • Megaco: Media Gateway Control Protocol

مقایسه مدل های TCP/IP و OSI

مقایسه مدل های TCP/IP و OSI • مدل TCP/IP داراي ٤لايه است ولي OSI داراي ٧ لايه • در OSIسه مفهوم Protocol-Interface-Service به طور صريح از هم تفكيك شده اما درTCP/IP‌ آنقدر صريح نيست. • در OSI‌ابتدا لايه‌ها طراحي شده و سپس Protocolها بر اساس آن تعريف شده اند ولي در TCP/IP‌ ابتدا پروتكلها طراحي شده‌اند و سپس لايه‌ها با‌ آنها تطابق يافته اند. • در OSI لايه Network‌هم امكان Connection-Oriented و هم امكان Connection-less‌را فراهم ميكند ولي در TCP/IP‌ لايه Network‌ ‌فقط بدون اتصال است و Transport است كه دوسرويس بدون اتصال(UDP) و با اتصال (TCP)را فراهم مي كند. • در OSI لايه بندي به خوبي انجام شده ولي protocol ها آنطور كه بايد توصيف و پياده سازي نشده اند. در TCP/IP پروتكلهاي به خوبي پياده سازي شده اند ولي لايه بندي خوب نيست.

اشکالات مهم TCP/IP • تفاوت غير واضح بين Protocol‌و Interface • عدم تطبيق براي ايجاد Technologyهاي جديد و در نتيجه عدم توسعه مناسب • نامناسب براي توصيف Protocol Stack‌هاي مختلف و سختي در تطابق با شبكه هاي ناهمگون • عدم تمايز بين لايه فيزيكي و لايه Data Link • تمركز پياده سازي روي دو لايه TCP و IP است و استانداردها و مكانيزيمهاي شفافي براي لايه‌هاي ديگر وجود ندارد.

اشکالات مهم OSI • زمان نا مناسب براي وضع استاندارد • عدم توازن در لايه ها • پيچيدگي پياده سازي • سياستگذاري نا مناسب

مدل های TCP/IP و OSI