Mô hình TCP/IP và mô hình 7 lớp OSI

TCP-IP | Multicontents

TCP/ IP là một phương thức truyền dẫn được sử dụng khá phổ biến đối với Internet ngày nay. Nhưng TCP/ IP có mô hình ra sao? Chức năng của mỗi tầng trong mô hình TCP/IP là gì? Mô hình OSI có gì khác với TCP? Mời bạn đọc cùng tìm hiểu thông tin trên trong bài viết này nhé.

Mô hình TCP/IP là gì?

TCP/ IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol – Giao thức điều khiển truyền nhận/ Giao thức liên mạng).

Là một bộ giao thức trao đổi thông tin được sử dụng để truyền tải và kết nối các thiết bị trong mạng Internet.

TCP/IP được phát triển để mạng được tin cậy hơn cùng với khả năng phục hồi tự động.

Mô hình OSI và mô hình TCP/IP
Mô hình OSI và mô hình TCP/IP

Cách thức hoạt động của mô hình TCP/IP

TCP/IP sử dụng mô hình giao tiếp client – server. Trong đó, người dùng (client) được cung cấp dịch vụ (như gửi trang web) bởi một máy chủ (server) trong mạng.

Nói chung, TCP/IP có bản chất là stateless. Tức là, mỗi yêu cầu của client được xem là hoàn toàn mới, vì nó không liên quan đến các yêu cầu trước. Stateless giúp giải phóng các đường dẫn mạng để chúng có thể được sử dụng liên tục.

Tuy nhiên, bản thân lớp transport là stateful. Nó truyền một thông điệp duy nhất và kết nối vẫn giữ nguyên vị trí. Việc này duy trì đến khi tất cả các gói trong một message được nhận và tập hợp tại đích đến.

Mô hình TCP/IP tương đối khác so với mô hình mạng bảy lớp – Mô hình tham chiếu hệ thống mở (Open Systems Interconnection – OSI). Mô hình OSI được ra đời sau, xác định cách các ứng dụng có thể giao tiếp qua mạng.

Chức năng của các tầng trong mô hình TCP/IP

Một mô hình TCP/IP tiêu chuẩn bao gồm 4 lớp được chồng lên nhau được gọi là 4 layers, bắt đầu từ tầng thấp nhất là Tầng vật lý (Physical) → Tầng mạng (Network) → Tầng giao vận (Transport) và cuối cùng là Tầng ứng dụng (Application).

Ứng dụng mô hình TCP/IP trong thực tế

Tuy nhiên, một số ý kiến lại cho rằng mô hình TCP/IP là 5 tầng, tức các tầng 4 đến 2 đều được giữ nguyên, nhưng tầng Datalink sẽ được tách riêng và là tầng nằm trên so với tầng vật lý.

Tầng Application – Tầng ứng dụng 

Đây là lớp giao tiếp trên cùng của mô hình. Đúng với tên gọi, tầng Ứng dụng đảm nhận vai trò giao tiếp dữ liệu giữa 2 máy khác nhau thông qua các dịch vụ mạng khác nhau (duyệt web, chat, gửi email, một số giao thức trao đổi dữ liệu: SMTP, SSH, FTP,…). Dữ liệu khi đến đây sẽ được định dạng theo kiểu Byte nối Byte, cùng với đó là các thông tin định tuyến giúp xác định đường đi đúng của một gói tin.

Tầng Transport – Tầng Giao vận 

Chức năng chính của tầng 3 là xử lý vấn đề giao tiếp giữa các máy chủ trong cùng một mạng hoặc khác mạng được kết nối với nhau thông qua bộ định tuyến. Tại đây dữ liệu sẽ được phân đoạn, mỗi đoạn sẽ không bằng nhau nhưng kích thước phải nhỏ hơn 64KB. Cấu trúc đầy đủ của một Segment lúc này là Header chứa thông tin điều khiển và sau đó là dữ liệu.

Trong tầng này còn bao gồm 2 giao thức cốt lõi là TCP và UDP. Trong đó, TCP đảm bảo chất lượng gói tin nhưng tiêu tốn thời gian khá lâu để kiểm tra đầy đủ thông tin từ thứ tự dữ liệu cho đến việc kiểm soát vấn đề tắc nghẽn lưu lượng dữ liệu. Trái với điều đó, UDP cho thấy tốc độ truyền tải nhanh hơn nhưng lại không đảm bảo được chất lượng dữ liệu được gửi đi.

Tầng Internet – Tầng mạng

Gần giống như tầng mạng của mô hình OSI. Tại đây, nó cũng được định nghĩa là một giao thức chịu trách nhiệm truyền tải dữ liệu một cách logic trong mạng. Các phân đoạn dữ liệu sẽ được đóng gói (Packets) với kích thước mỗi gói phù hợp với mạng chuyển mạch mà nó dùng để truyền dữ liệu. Lúc này, các gói tin được chèn thêm phần Header chứa thông tin của tầng mạng và tiếp tục được chuyển đến tầng tiếp theo. Các giao thức chính trong tầng là IP, ICMP và ARP.

Tầng Physical – Tầng Vật lý

Là sự kết hợp giữa tầng Vật lý và tầng liên kết dữ liệu của mô hình OSI. Chịu trách nhiệm truyền dữ liệu giữa hai thiết bị trong cùng một mạng. Tại đây, các gói dữ liệu được đóng vào khung (gọi là Frame) và được định tuyến đi đến đích đã được chỉ định ban đầu.

So sánh mô hình TCP/IP và OSI

TCP/IP và OSI là hai giao thức mạng truyền thông phổ biến nhất. TCP/IP dùng để thiết lập các liên kết và giao tiếp trong mạng. Mặt khác, OSI là một mô hình khái niệm, không được sử dụng thực tế. OSI xác định cách các ứng dụng có thể giao tiếp qua mạng. Trước tiên, hãy tìm hiểu sơ qua về cấu trúc của mô hình OSI.

Bảy tầng (lớp) của mô hình OSI

Layer 7 – Application: Cho phép người dùng tương tác với ứng dụng hoặc mạng.

Layer 6 – Presentation: Dịch, định dạng dữ liệu cho lớp ứng dụng dựa trên ngữ nghĩa hoặc cú pháp mà ứng dụng chấp nhận.

Layer 5 – Session: Kiểm soát hội thoại giữa các máy tính.

Layer 4 – Transport: Xử lý việc truyền dữ liệu qua mạng, cung cấp cơ chế kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu.

Layer 3 – Network: Di chuyển dữ liệu vào và qua các mạng khác.

Layer 2 – Link: Xử lý các vấn đề xảy ra do lỗi truyền bit.

Layer 1 – Physical: Vận chuyển dữ liệu bằng các giao diện điện, cơ học hay các thủ tục.

Hình ảnh này chưa có thuộc tính alt; tên tệp của nó là Qgb1ayCCRAFwWQitEDwoe_K6bXFgshOn1J2YJ55MP_LhvZWgol9nmAvTPQWy12edq5wnq3AnB-aKnI0i4yA1wRwO_Ml4D0iU4YjavIXUEq6418FAPIOJdyHBPEwoF2E4a1TcqslT=s0

Điểm giống nhau giữa OSI và TCP/IP là gì?

  • Đều là các mô hình logic.
  • Xác định tiêu chuẩn network.
  • Chia quá trình giao tiếp netowork thành các layer.
  • Cung cấp các khuôn khổ để tạo, triển khai các tiêu chuẩn và thiết bị mạng.
  • Cho phép một nhà sản xuất tạo ra các thiết bị, thành phần mạng có thể cùng tồn tại và hoạt động với các thiết bị, thành phần của nhà sản xuất khác.

TCP/IP và OSI khác nhau như thế nào?

  • TCP/IP chỉ sử dụng tầng ứng dụng để xác định chức năng của các tầng trên. Trong khi đó, OSI sử dụng đến ba tầng (Application, presentation và session).
  • TCP/IP sử dụng Link Layer để xác định chức năng tầng dưới cùng. Đối với OSI, nó sử dụng hai tầng: Physical và Data Link.
  • OSI sử dụng lớp Network để xác định các tiêu chuẩn và giao thức định tuyến. Chức năng này được quản lý bởi tầng internet của TCP/IP.
  • Mô hình TCP/IP là một tiêu chuẩn oriented protocol. Trong khi đó, OSI là một mô hình chung dựa trên chức năng của mỗi lớp.
  • Cách tiếp cận của TCP/IP là tiếp cận ngang, trong khi của OSI là dọc.
  • Trong bộ TCP/IP, các giao thức được phát triển trước mô hình. Quá trình này ngược lại so với OSI.
  • TCP/IP giúp thiết lập kết nối giữa các loại máy tính với nhau. Mặt khác, OSI giúp chuẩn hóa các router, switch, bo mạch chủ và các phần cứng khác.

Tóm lại, mỗi mô hình đều có cách vận hành cũng như chức năng khác nhau. Tuy nhiên, có thể thấy TCP/IP là một mô hình thực tế hơn khi nó đặt ra các tiêu chuẩn mà internet được tạo ra. Trong khi đó, OSI cung cấp các hướng dẫn về cách giao tiếp phải được thực hiện.

Ứng dụng của giao thức TCP/IP là gì?

Giao thức TCP/IP có thể được sử dụng để cung cấp thông tin đăng nhập từ xa qua mạng, truyền file tương tác, gửi email, phân phối trang web qua mạng và truy cập từ xa vào hệ thống của máy chủ lưu trữ. Nói cách khác, nó được sử dụng để biểu thị cách thông tin thay đổi hình thành khi nó truyền qua mạng. Từ lớp vật lý cụ thể đến lớp ứng dụng trừu tượng. TCP/IP trình bày chi tiết các giao thức cơ bản hoặc các phương thức giao tiếp ở mỗi lớp khi thông tin đi qua.

Ta có thể xem lưu lượng TCP giữa hai địa chỉ IP thông qua tiện ích filter của Wireshark.

Ưu điểm và nhược điểm của TCP/IP là gì?

Ưu điểm

Như đã đề cập ở trên, TCP/IP là một mô hình có tính thực tế cao. Những đặc điểm nổi bật của nó có thể được kể đến như:

  • Thiết lập kết nối giữa các loại máy tính khác nhau.
  • Hoạt động độc lập với hệ điều hành.
  • Hỗ trợ nhiều giao thức định tuyến.
  • Kiến trúc client – server, khả năng mở rộng cao.
  • Có thể hoạt động độc lập.
  • Hỗ trợ nhiều giao thức định tuyến.
  • Nhẹ, không gây nhiều áp lực với máy tính hay mạng.

Nhược điểm

Dẫu vậy, không có mô hình nào là hoàn hảo. TCP/IP cũng có một số điểm hạn chế cần được khắc phục:

  • Việc cài đặt khá phức tạp, khó để quản lý.
  • Tầng transport không đảm bảo việc phân phối các gói tin.
  • Các giao thức trong TCP/IP không dễ để có thể thay thế.
  • Không tách biệt rõ ràng các khái niệm về dịch vụ, giao diện và giao thức. Do đó nó không hiệu quả để mô tả các công nghệ mới trong mạng mới.
  • Dễ bị tấn công SYN – một kiểu tấn công từ chối dịch vụ.

Lời kết

Hy vọng bài viết trên sẽ giúp bạn hiểu hơn về bộ giao thức TCP/IP. Nếu bạn có thắc mắc hay đóng góp ý kiến, mời bạn để lại bình luận phía dưới bài viết này. 

Xem thêm: IP là gì

Like
Like Love Haha Wow Sad Angry
1

Bình luận

Bài viết liên quan