OSI gegen TCP/IP: Unterschiede und Ähnlichkeiten

Das Offenes Systemverbindungsmodell (OSI) und das TCP/IP -Modell (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) sind zwei Netzwerkkommunikationsrahmen, die erklären, wie Daten zwischen Geräten wie Telefonen, Computern und Servern übertragen werden.Beide Modelle verwenden einen geschichteten Ansatz, um die mit der Datenübertragung und -empfang beteiligten Prozesse zu konzipieren, obwohl sie sich in ihren Detailebenen, der Anzahl der Ebenen und der praktischen Implementierung der realen Welt unterscheiden.

7 Schichten des OSI -Modells

Das OSI -Modell ist ein konzeptioneller Framework, in dem sieben verschiedene Ebenen beschrieben werden, um zu erklären, wie Netzwerke interagieren und wie sich Daten durch sie bewegt.Obwohl es sehr nützlich für die Entwicklung eines umfassenden Verständnisses der Netzwerkkommunikation ist, ist es eher ein theoretisches Instrument als eine direkte Reflexion der realen Netzwerkarchitekturen.Das Modell bietet eine strukturierte Möglichkeit, über die verschiedenen Funktionen nachzudenken, die an der Vernetzung beteiligt sind, aber es erzwingt keine strenge Reihe von Protokollen, die in tatsächlichen Implementierungen verwendet werden.

Schicht 1: physisch

Die physische Schicht ist die erste Ebene des OSI -Modells und dreht sich um die tatsächliche Übertragung von Rohdaten über ein physisches Medium.

Hier ist, was es umgeht:

Hardware und Technologien: Es verwaltet die physischen Komponenten und Technologien wie Kabel und drahtlose Signale, die Rohbinärdaten (Bits) von einem Ort zum anderen verschieben.

• Kommunikationseigenschaften: Es definiert die elektrischen, optischen und mechanischen Eigenschaften, die für eine erfolgreiche Kommunikation erforderlich sind.

• Datencodierung: Diese Schicht kümmert sich darum, wie Daten in Signale für die Übertragung codiert werden.

• Synchronisation: Es stellt sicher, dass die Datenübertragung zwischen Geräten perfekt synchronisiert ist.

Kurz gesagt, die physische Schicht befasst sich mit den Muttern und Bolzen, Daten von einem Gerät an ein anderes zu senden.

Schicht 2: Datenverbindung

Die Datenverbindungsschicht ist die zweite Ebene des OSI -Modells und für die Übertragung von Datenpaketen zwischen Geräten im selben Netzwerk verantwortlich.

Es geht um:

Framing: Es verpackt Rohdaten in Frames, wodurch es für die Übertragung über die physische Schicht bereit ist.

• Fehlererkennung und Korrektur: Diese Schicht erkennt Fehler in übertragenen Daten und korrigiert sie, um die Datenintegrität zu gewährleisten.

• MAC -Adressierung: Es verwendet MAC -Adressen (Media Access Control), um Geräte im selben Netzwerksegment zu identifizieren und die Kommunikation zwischen ihnen zu erleichtern.

• Ablaufsteuerung: Es reguliert den Datenfluss, um zu verhindern, dass das Empfangsgerät überwältigt wird.

Diese Ebene stellt im Wesentlichen sicher, dass die von einem Gerät gesendeten Daten intakt und in der richtigen Reihenfolge zum nächsten Gerät im Netzwerk eintreffen.

Schicht 3: Netzwerk

Die Netzwerkschicht ist für das Routing von Daten zwischen Geräten in verschiedenen Netzwerken verantwortlich.Zu den wichtigsten Funktionen gehören:

• Routing: Es bestimmt den besten Weg für Daten, die von der Quelle zum Ziel über mehrere Netzwerke wandern können.

• Logische Adressierung: Es werden IP -Adressen zugewiesen und verwaltet, sodass Geräte im Netzwerk eindeutig identifiziert werden können.

• Paketweiterleitung: Diese Ebene unterteilt Daten in Pakete und leitet sie an ihr Ziel weiter.

• Umgang mit Überlastung: Es verwaltet die Netzwerküberlastung, um die Datenflüsse reibungslos zu gewährleisten.

Stellen Sie sich die Netzwerkschicht als das GPS des Netzwerks vor und leiten Daten dorthin, wohin sie müssen.

Schicht 4: Transport

Die Transportschicht konzentriert sich auf zuverlässige Datenübertragung zwischen Geräten, unabhängig vom zugrunde liegenden Netzwerk.Es verwaltet:

Segmentierung und Zusammenbau: Es bricht große Nachrichten in kleinere Segmente für die Übertragung auf und stellt sie am Ziel zusammen.

• Fehlererkennung und Wiederherstellung: Diese Schicht erkennt Fehler während der Übertragung und übermittelt bei Bedarf Daten.

• Ablaufsteuerung: Es steuert die Datenübertragungsrate, um zu verhindern, dass der Empfänger überwältigt wird.

• Verbindungsmanagement: Es stellt Verbindungen zwischen Geräten fest, verwaltet und beendet.

Kurz gesagt, die Transportschicht ist verantwortlich, dass die Daten genau und in der richtigen Reihenfolge (z. B. TCP, UDP) eintreffen.

Schicht 5: Sitzung

Die Sitzungsschicht ist für die Festlegung, Verwaltung und Beendigung von Verbindungen zwischen Anwendungen auf verschiedenen Geräten verantwortlich.

Es geht um:

• Sitzungsverbindung: Es richtet und koordiniert die Kommunikation zwischen Geräten.

• Sitzungswartung: Es hält die Sitzung aktiv, während die Daten ausgetauscht werden und den Datenfluss synchronisiert.

• Sitzung Kündigung: Diese Schicht schließt die Sitzung anmutig, sobald die Kommunikation abgeschlossen ist.

• Synchronisation: Stellen Sie sicher, dass die Daten durch Verwaltung von Kontrollpunkten und Wiederherstellung synchronisiert werden.

Im Wesentlichen ist die Sitzungsschicht wie der Konversationsmanager, der die Kommunikation organisiert und auf dem richtigen Weg hält.

Schicht 6: Präsentation

Die Präsentationsschicht ist für die Übersetzung, Verschlüsseln und Komprimierung von Daten verantwortlich, um sicherzustellen, dass sie für die Anwendung ordnungsgemäß formatiert sind.

Es kümmert sich um:

• Datenübersetzung: Es konvertiert Daten zwischen dem von der Anwendungsschicht verwendeten Format und dem vom Netzwerk verwendeten Format.
• Datenverschlüsselung/Entschlüsselung: Es gewährleistet die Datensicherheit, indem es die Verschlüsselung vor der Übertragung und Entschlüsselung beim Empfang bearbeitet.
• Datenkomprimierung: Diese Schicht komprimiert Daten, um die Datenmenge zu verringern, die übertragen werden müssen.

Kurz gesagt, die Präsentationsschicht stellt sicher, dass die Daten im richtigen Format und sicher sind, bevor sie gesendet oder empfangen wird (z. B. SSL/TLS).

Schicht 7: Anwendung

Die Anwendungsschicht ist die Schnittstelle, über die Endbenutzeranwendungen mit dem Netzwerk interagieren.

Es geht um:

• Netzwerkdienste: Es bietet Dienste wie E -Mail, Dateiübertragung und Webbrows direkt an Endbenutzer.

• Datendarstellung: Es stellt sicher, dass Daten auf eine Weise dargestellt werden, die Anwendungen und Benutzer verstehen können.

• Benutzeroberfläche: Diese Ebene interagiert mit den Softwareanwendungen, mit denen Benutzer auf das Netzwerk zugreifen.

Einfach ausgedrückt ist die Anwendungsebene der Punkt, an dem Benutzer und Softwareanwendungen auf das Netzwerk und ihre Dienste zugreifen (z. B. HTTP, FTP).

TCP/IP -Modell

Im Gegensatz zum OSI-Modell ist das TCP/IP-Modell ein reales Modell, das zum Entwerfen und Implementieren von Protokollen verwendet wird, die tatsächlich im Internet und in anderen Netzwerken verwendet werden.Es besteht aus vier Ebenen und bietet einen direkteren Ansatz für die Datenübertragung, das reale Protokolle und Standards umfasst, die in der heutigen Netzwerke verwendet werden.

Schicht 1: Netzwerkschnittstelle

Die Netzwerk -Schnittstellenschicht, auch als Linkschicht bezeichnet, kombiniert Aspekte der physischen OSI- und Datenverbindungsebenen, die sich mit Hardware- und Datenrahmen (z. B. Ethernet, ARP) befassen.Es ist auch verantwortlich für die Adressierung und Fehlererkennung auf lokaler Netzwerkebene.

Die Netzwerkschnittstellenschicht befasst sich mit:

• Physische Übertragung: Überwacht die tatsächliche Übertragung von Daten über das Netzwerkmedium (z. B. Kabel, drahtlose Signale).

• Rahmenhandhabung: Verpackt Daten in Frames für die Übertragung und packt sie am Empfangsende aus.

• MAC -Adressierung: Verwendet MAC -Adressen, um Geräte im selben Netzwerk für eine genaue Zustellung zu identifizieren.

• Fehlererkennung: Stellt sicher, dass Daten genau übertragen werden, wodurch Fehler auf lokaler Netzwerkebene erfasst und korrigiert werden.

Im Wesentlichen behandelt die Linkschicht die Muttern und Bolzen, Daten von einem Gerät in ein anderes im selben Netzwerk zu erhalten.

Schicht 2: Internet

Entsprechend der OSI -Netzwerkschicht ist die Internetschicht von TCP/IP für das Routing von Datenpaketen über Netzwerke hinweg verantwortlich.Das IP (Internet Protocol) arbeitet in dieser Ebene, um Daten von der Quelle über verschiedene Netzwerke hinweg zu leiten.

Zu den wichtigsten Aufgaben der Internet Layer gehören:

• Routing: Ermittelt den besten Weg für Daten, um mehrere Netzwerke über mehrere Netzwerke zu reisen.

• IP -Adressierung: Verwaltet IP -Adressen, sodass Geräte im Netzwerk eindeutig identifiziert werden können.

• Pakethandhabung: Verteilt Daten in Pakete für die Übertragung und behandelt ihre Lieferung in verschiedenen Netzwerken.

Kurz gesagt, die Internetschicht ist wie der Verkehrscontroller, der Daten in verschiedenen Netzwerken leitet.

Schicht 3: Transport

Ähnlich wie bei der OSI -Transportschicht verarbeitet die Transportschicht von TCP/IP die Datenübertragung zwischen Geräten und verwaltet den Datenfluss und die Zuverlässigkeit.

Die Transportschicht verhandelt:

• Datenübertragung: Verwendet Protokolle wie TCP und UDP Für zuverlässige, geordnete Lieferung bzw. schnellere, verbindungslose Kommunikation.

• Segmentierung und Zusammenbau: Verteilt Daten in Segmente für die Übertragung und stellt sie am Ziel zusammen.

• Fehlererkennung und Korrektur: Identifiziert und korrigiert Fehler in der Datenübertragung.

• Ablaufsteuerung: Reguliert den Datenfluss, um eine Überlastung zu verhindern und eine reibungslose Kommunikation zu gewährleisten.

Im Wesentlichen stellt die Transportschicht sicher, dass die Daten dorthin gelangen, wo sie genau und zuverlässig gehen müssen.

Schicht 4: Anwendung

In der Bewerbungsschicht im TCP/IP -Modell werden die Network -Anwendungen und Benutzerdienste betrieben.(z. B. HTTP, FTP, SMTP).

Es kümmert sich um:

• Benutzerinteraktion: Bietet die Benutzeroberfläche, mit denen Benutzer mit Netzwerkdiensten wie Webbrowsing, E -Mail und Dateiübertragungen interagieren können.

• Hochrangige Protokolle: Unterstützt Protokolle wie HTTP, FTP, SMTP und DNS Dies erleichtert verschiedene Netzwerkdienste.

• Datendarstellung: Stellen Sie sicher, dass die Daten sowohl für die Kommunikation als auch für das Benutzerverständnis ordnungsgemäß formatiert werden.

Kurz gesagt, in der Anwendungsebene verbinden Benutzer und Softwareanwendungen mit dem Netzwerk.

OSI -Modell gegen TCP/IP -Modell

Nachdem wir wissen, wie jedes Modell funktioniert, gehen wir einige der wichtigsten Unterschiede zwischen ihnen durch.

Schichtfunktionalität

OSI -Modell:

• Strukturierter Schichtansatz: Definiert deutlich die Funktionalität und Interaktionen jeder Schicht.
• Detaillierte Schichten: Enthält mehr Schichten mit spezifischen Funktionen, die einen körnigeren Ansatz bieten.

TCP/IP -Modell

• Pragmatischer Ansatz: Konzentriert sich auf praktische Aspekte und reale Implementierungen.
• Vereinfachte Schichten: Weniger Schichten, die mehrere Funktionen kombinieren, was es einfacher und anpassungsfähig macht.

Entwicklung und Verwendung

OSI -Modell:

• Theoretischer Rahmen: Entwickelt von der International Organization for Standardization (ISO) als theoretisches Modell zum Verständnis der Netzwerkkommunikation.
• Bildungsnutzung: Häufig als Referenzmodell zum Lehren und Verständnis von Netzwerkprotokollen verwendet.

TCP/IP -Modell:

• Praktische Implementierung: Entwickelt vom US -Verteidigungsministerium für die praktische Umsetzung im Arpanet, dem Vorläufer des modernen Internets.
• Weit verbreitet: Bildet die Grundlage für das Internet und die modernsten Netzwerkarchitekturen.

Protokollspezifität

OSI -Modell:

• Protokoll-Agnostiker: Entwickelt, um unabhängig von spezifischen Protokollen zu sein und einen allgemeinen Rahmen für das Verständnis zu bieten, wie unterschiedliche Protokolle interagieren.

TCP/IP -Modell:

• Protokollspezifisch: Direkt mit der TCP/IP-Protokollsuite verbunden, die die Protokolle widerspiegelt, die in der realen Netzwerkkommunikation verwendet werden.

Flexibilität und Anpassungsfähigkeit

OSI -Modell:

• Starrer: Bietet einen strukturierten und detaillierten Ansatz, der bei der Anpassung an neue Protokolle weniger flexibel sein kann.

TCP/IP -Modell:

• Flexibler: Angepasst an den Einsatz in der realen Welt und kann nach Bedarf neue Protokolle und Technologien aufnehmen.