مدل چهار لایه ای TCP/IP چیست؟

Internet Protocol Suite مدلی از شبکه­‌های کامپیوتری و مجموعه‌ه­ایی از پروتکل‌­های ارتباطی مورد استفاده در شبکه‌ی بزرگ اینترنت و شبکه­‌های کوچک کامپیوتری مشابه است. 

به دلیل استفاده زیاد از پروتکل TCP و همچنین پروتکل IP، این مدل به‌عنوان پروتکل TCP/IP (تی سی پی ای پی) شناخته­ شده است. لازم به ذکر است، با توجه به اینکه مدل OSI به امکان پیاده‌سازی نرسید، شبکه­‌های امروزی بر پایه‌ی این مدل پیاده­‌سازی می‌شود. شکل زیر مقایسه‌ی این دو مدل را نشان می­‌دهد.

TCP/IP در یک ارتباط نقطه‌ به‌ نقطه چگونگی پکت‌بندی، آدرس‌دهی، جابجایی، مسیریابی و تحویل پکت به مقصد را مشخص می­‌کند. این عملکرد در چهار لایه خلاصه می‌­شود. این چهار لایه وظیفه‌ی مرتب­‌سازی تمامی پروتکل­‌های قلمرو شبکه را به عهده دارد. در ادامه شرح این چهار لایه ارائه‌ شده است :

1) Application

این لایه از پروتکل­‌هایی که بیشتر نرم­‌افزارها جهت ارتباطات و ارسال بسته بر روی شبکه مورد استفاده قرار می‌­دهند، تشکیل می­‌شود. این پروتکل‌­ها عبارت­ند از:

• (Hypertext Transfer Protocol (HTTP
• (File Transfer Protocol (FTP
• (Simple Mail Transfer Protocol (SMTP

داده‌­های تولید شده با توجه به پروتکل‌­های لایه‌ی Application به صورت کد، Encapsulate شده و به لایه‌ی Transport انتقال می­‌یابد.

2) Transport

در این لایه کانال­‌های ارتباطاتی اولیه ایجاد می‌­شود. به‌ منظور ایجاد یک سرویس End-To-End صرف‌ نظر از زیرساخت، جهت تبادل اطلاعات برای اهداف خاص، این لایه یک کانال Process To Process ایجاد می‌کند. 

جدای بر این، پیام­‌های دیگر شامل Error Control ،Segmentation ،Flow Control Congestion Control و آدرس­‌دهی (Port Numbering) نیز بر عهده‌ی این لایه می‌ باشد. همچنین نوع ارسال داده بنا به نیاز لایه‌ی Application در این لایه مشخص می‌­شود، یعنی ارسال داده­‌ها با توجه به لایه‌ی بالاتر به دو دسته‌ی Connection Oriented یا TCP و Connection Less یا UDP تقسیم می‌شود. 

با توجه به امکان ایجاد چندین کانال همزمان، به جهت جلوگیری از تداخل کانال­‌ها، این لایه از مفهوم منطقی‌ای با نام پورت (Port) استفاده می­‌کند. با توجه به این ساختار منطقی، زمانی که نرم­‌افزاری نیاز به ایجاد ارتباط داشته باشد، یک عدد منحصر به کانال ایجاد شده داده می‌­شود. 

برای بیشتر سرویس­‌ها و نرم­‌افزارهای متداول، این اعداد به‌ صورت استاندارد و ثابت در نظر گرفته‌ شده است، اما برای دیگر ارتباطات این لایه به‌ صورت تصادفی یک عدد از اعداد آزاد را برای ایجاد کانال استفاده می‌کند. 

3) Internet

این لایه نظیر لایه‌ی Network در مدل OSI است. مسئولیت ارسال بسته­‌های داده بر روی شبکه­‌های مختلف بر عهده‌ی این لایه می‌­باشد. ارتباط میان شبکه­‌ها نیاز به ارسال بسته از مبدأ به مقصد دارد که به این عملکرد مسیریابی (Routing) گفته می­‌شود. پروتکل­‌های این لایه دارای دو عملکرد اساسی هستند:

• آدرس­‌دهی و شناسایی میزبان
• مسیریابی بسته‌ها

4) Link

این لایه علاوه بر آنکه پایین­‌ترین جزء مدل چهار لایه ای TCP/IP است، توانایی شناسایی شبکه‌ی محلی را نیز بر عهده دارد. 

لازم به ذکر است که عملکرد مستقل از سخت‌­افزار مدل TCP/IP در این لایه اعمال شده است. عملاً این لایه عامل اجرایی شدن مدل چهار لایه ای TCP/IP است. لایه‌ی Link وظیفه‌ی جاب­جایی بسته­‌ها را میان دو میزبان بر روی یک لینک به عهده دارد؛ این عملکرد به‌ صورت اضافه نمودن Packet Header به بسته و ارسال آن بر روی بستر فیزیکی صورت می‌گیرد.