Modelul de referinta TCP/IP

Posibilitatea de a interconecta fara probleme mai multe tipuri de retele a reprezentat de la bun inceput un obiectiv de proiectare major. Aceasta arhitectura a devenit cunoscuta mai tarziu sub denumirea de modelul de referinta TCP/IP, data dupa numele celor doua protocoale fundamentale utilizate.

Un alt obiectiv major a fost ca reteaua sa poata supravietui pierderii echipamentelor din subretea fara a fi intrerupte coversatiile existente. Mai mult, era nevoie de o arhitectura flexibila, deoarece se aveau in vedere aplicatii cu cerinte divergente, mergand de la transferul de fisiere pana la transmiterea vorbirii in timp real.

Nivelul internet

Toate aceste cerinte au condus la alegerea unei retele cu comutare de pachete bazata pe un nivel inter-retea fara conexiuni. Acest nivel, numit nivelul internet, este axul pe care se centreaza intrega arhitectura. Rolul sau este de permite gazdelor sa emita pachete in orice retea si a face ca pachetele sa circule independent pana la destinatie (fiind posibil ca aceasta sa se gaseasca pe o alta retea). Pachetele pot chiar sa soseasca intr-o ordine diferita fata de cea in care au fost trimise, caz in care - daca se doreste furnizarea lor ordonata - rearanjarea cade in sarcina nivelurilor de mai sus.

Nivelul internet defineste oficial un format de pachet si un protocol numit IP (Internet Protocol). Sarcina nivelului internet este sa furnizeze pachete IP catre destinatie. Problemele majore se refera la dirijarea pachetelor si evitarea congestiei. In consecinta, este rezonabil sa spunem ca nivelul internet din TCP/IP functioneaza asemanator cu nivelul retea din OSI. Figura 1.9 arata aceasta corespondenta.

Nivelul transport

Nivelul situat deasupra nivelului internet din modelul TCP/IP este frecvent numit nivelul transport. Acesta este proiectat astfel incat sa permita conversatii intre entitatile pereche din gazdele sursa si, respectiv, destinatie, la fel ca in nivelul transport OSI. In acest sens au fost definite doua protocoale capat - la - capat. Primul dintre ele, TCP (Transmission Control Protocol), este un protocol sigur orientat pe conexiuni care permite ca un flux de octeti trimisi de pe o masina sa ajunga fara erori pe orice alta masina din inter-retea. Acest protocol fragmenteaza fluxul de octeti in mesaje discrete si paseaza fiecare mesaj nivelului internet. La destinatie, procesul TCP receptor reasambleaza mesajele primite in flux de iesire. TCP trateaza totodata controlul fluxului pentru a se asigura ca un emitator rapid nu inunda un receptor lent cu mai multe mesaje decat poate acesta sa prelucerze.

Al doilea protocol din nivel, UDP (User Datagram Protocol), este un protocol nesigur, fara conexiuni, destinat aplicatiilor care doresc sa utilizeze propria lor secventiere si control al fluxul si nu pe cele asigurate de TCP. Protocolul UDP este de asemenea mult folosit pentru interogari intrebare-raspuns dintr-un foc, client-server, si pentru aplicatii in care comunicarea prompta este mai importanta decat comunicarea cu acuratete asa cum sunt aplicatiile de transmisie a vorbirii si a imaginilor video. Relatia dintre IP, TCP si UDP este prezentata in figura 1.10. De cand a fost dezvoltat acest model, IP a fost implementat pe multe alte retele.

Nivelul aplicatie

Modelul TCP/IP nu contine niveluri sesiune sau prezentare . Acestea nu au fost incluse pentru ca nu s-a simtit nevoia lor. Experienta modelului OSI a dovedit ca aceasta viziune a fost corecta: in majoritatea aplicatiilor, nivelurile respective nu sunt de mare folos.

Deasupra nivelului transport se afla nivelul aplicatie. Acesta contine toate protocoalele de nivel mai inalt. Asa cum se vede din figura 2.3, primele protocoale de acest gen includeau terminalul virtual (TELNET), transferul de fisiere (FTP) si posta electronica (SMTP). Protocolul de terminal virtual permite unui utilizator de pe o masina sa se conecteze si sa lucreze  pe o masina aflata la distanta. Protocolul de transfer de fisiere pune la dispozitie o modalitate de muta eficient date de pe o masina pe alta. Posta electronica a fost la origine doare un tip de transfer de fisiere, dar ulterior a fost dezvoltat un protocol specializate pentru acest serviciu. Pe parcursul anilor, la aceste protocoale s-au adaugat multe altele, asa cum sunt. Serviciul Numelor de Domenii (Domain Name Service - DNS) pentru stabilirea corespondentei dintre numele gazdelor si adresle retelelor, NNTP, protocolul utilizat pentru a transfera articole de stiri, HTTP, folosit pentru aducerea paginilor de pe Web, si multe altele.

Nivelul gazda-retea

Sub nivelul internet se afla necunoscutul. Modelul de referinta TCP/IP nu spune mare lucru despre ce se intampla acolo, insa mentioneaza ca gazda trebuie sa se lege la retea, pentru a putea trimite pachete IP folosind un anumit protocol. Aceste protocol nu este definit si variaza de la gazda la gazda si de la retea la retea.

Suita de protocoale TCP/IP este prezentata in figura 1.11 atat pentru aplicatiile LAN cat si pentru aplicatiile WAN.

SFTP= protocolul simplu de transfer fisier; FTP= protocol de transfer fisier; SMTP= protocol simplu de transfer posta; SNMP=protocol simplu de administrare retea; DNS= serviciu nume domeniu; UDP= protocol de datagrame utilizator; ICMP = protocol mesaje control internet; ARP= protocol rezolutie adrese; RARP= protocol rezolutie adresa invers; EGP= protocol gateway extern; IGP= protocol gateway intern;