TCP/IP モデルとは何ですか?レイヤーとプロトコルの説明

何かを作成するプロセスの重要な部分は、まだ存在しないものを想像する能力です。

このスキルは、インターネットの作成に役立ちました。現在ほとんどの人が毎日当たり前のように使用している基盤となるテクノロジーを誰も想像していなかったら、猫ミームは存在しなかったでしょう.

インターネットを可能にするために想像する必要があったのは、レイヤー の 2 つです およびプロトコル。

レイヤーは、同様の機能をグループ化する概念上の分割です。 「プロトコル」という言葉は、多かれ少なかれ「ここで物事を行うことに同意した方法」を意味します。

要するに、レイヤーとプロトコルの両方を 5 歳児に説明すると、「人々が同意したアイデアは良さそうに聞こえ、それを書き留めて、他の人が同じアイデアで物事を行えるようにした」と説明できます。

インターネット プロトコル スイートは、レイヤーとプロトコルの観点から説明されています。まとめて、このスイートはエンドレス スクロールを可能にする通信プロトコルを指します。

多くの場合、その基本的なプロトコルである伝送制御プロトコル (TCP) とインターネット プロトコル (IP) によって呼び出されます。 TCP/IP としてまとめられたこれらのプロトコルは、インターネット上のデータがどのようにパッケージ化され、アドレス指定され、送受信されるかを記述します。

インターネット プロトコル スイート (TCP/IP) が架空のレインボー レイヤー ケーキである理由は次のとおりです。

レイヤーは想像上のものです

レインボーレイヤーのスポンジケーキの一般的な性質を考えると、ほとんどが柔らかくて口の中でとろけるバニラのような良さで構成されています.この良さ自体は、卵、バター、小麦粉、甘味料などで構成されています。

レインボー スポンジ ケーキの 1 つの層を別の層と区別することはあまりありません。多くの場合、レイヤー間の唯一の違いは、食品着色料と少しのフロスティングです。あなたがそれについて考えるとき、それは上から下まですべてケーキです.虹色のレイヤーが存在するのは、パン職人がそうあるべきだと考えたからです。

ケーキの材料と同様に、コンピューター ネットワーキングのコンテキストにおけるレイヤーは、ほとんどがプロトコル、アルゴリズム、および構成で構成され、一部のデータが散りばめられています。

コンピュータ ネットワーキングについては、その多くの機能がグループに分割されていると話しやすくなります。そのため、一部の人々は、ネットワーク モデルと呼ばれる層の説明を考え出しました。 TCP/IP は、ネットワーク モデルの 1 つにすぎません。この意味で、レイヤーは概念であり、物ではありません。

問題の人物の何人かは、Internet Engineering Task Force (IETF) のメンバーです。彼らは RFC-1122 の出版物を作成し、インターネットの通信層について議論しました。全体の半分、標準:

…通信プロトコル層をカバーします:リンク層、IP 層、およびトランスポート層。対応する RFC-1123 は、アプリケーションとサポート プロトコルをカバーしています。

RFC-1122 および RFC-1123 で記述された各層は、層の機能を満たすプロトコルをカプセル化します。これらの各通信層を見て、TCP と IP がこのインターネット層ケーキのモデルでどのように積み重なっているかを見てみましょう。

リンク層プロトコル

リンク層は、通信プロトコルの最も基本的な、または最低レベルの分類です。同じローカル ネットワーク上のホスト間で情報を送信し、上位層から物理層にデータを変換します。

リンク層のプロトコルは、特定のハードウェアを介して送信される電子信号など、データが伝送媒体とどのように相互作用するかを記述します。他の層とは異なり、リンク層プロトコルは使用されているハードウェアに依存します。

インターネット層プロトコル

インターネット層のプロトコルは、インターネット上でデータを送受信する方法を記述します。このプロセスには、データをパケットにパッケージ化し、パケットをアドレス指定して送信し、データの着信パケットを受信することが含まれます。

この層で最も広く知られているプロトコルは、TCP/IP に最後の 2 文字を与えます。 IP はコネクションレス プロトコルです。つまり、パケットが正しい順序で、同じパスに沿って、または全体でさえも送受信されるという保証はありません。

信頼性は、トランスポート層など、スイート内の他のプロトコルによって処理されます。

現在使用されている IP には、IPv4 と IPv6 の 2 つのバージョンがあります。どちらのバージョンも、インターネット上のデバイスに IP アドレスを割り当てる方法を説明しています。IP アドレスは、猫のミームに移動するときに使用されます。

IPv4 の方が広く使用されていますが、アドレス指定には 32 ビットしかないため、約 43 億 (約 4.3×10 ⁹ ) 可能なアドレス。これらは使い果たされつつあり、インターネット上でより多くの人々がより多くのデバイスを使用するにつれて、IPv4 は最終的にアドレスの枯渇に苦しむことになります.

後継バージョンの IPv6 は、アドレスに 128 ビットを使用することで、アドレスの枯渇を解決することを目的としています。これにより、ええと、たくさん より多くのアドレスの可能性 (約 3.4×10 ³⁸ ).

トランスポート層プロトコル

1974 年 5 月、Vint Cerf と Bob Kahn (まとめて「インターネットの父」と呼ばれることが多い) は、A Protocol for Packet Network Intercommunication というタイトルの論文を発表しました。

この文書には、最終的に伝送制御プロトコル (TCP) およびユーザー データグラム プロトコル (UDP) として知られるようになるものを含む概念である、伝送制御プログラムの最初の記述が含まれていました。 (私はヴィントに会うことができて光栄でした。そうです、彼がマトリックス映画のアーキテクトにそっくりであることを個人的に確認できます。)

トランスポート層は現在、TCP と UDP をカプセル化しています。 IP と同様に、UDP はコネクションレスであり、信頼性よりも時間を優先するために使用できます。

一方、TCP は、遅延や時間よりも信頼性を優先する接続指向のトランスポート層プロトコルです。 TCP は、送信されたのと同じ順序でデータを転送し、失われたパケットを再送信し、データ送信速度に影響を与える制御について説明します。

アプリケーション層プロトコル

アプリケーション層は、ソフトウェア アプリケーションが最も頻繁にやり取りするプロトコルを表します。この仕様には、リモート ログイン プロトコル Telnet、ファイル転送プロトコル (FTP)、および簡易メール転送プロトコル (SMTP) の説明が含まれています。

アプリケーション層には、Hypertext Transfer Protocol (HTTP) とその後継である Hypertext Transfer Protocol Secure (HTTPS) も含まれています。

HTTPS は、トランスポート レイヤー セキュリティ (TLS) によって保護されています。TLS は、インターネット プロトコル スイートによって記述されるネットワーク モデルの最上位層と言えます。

TLS と、このプロトコルが猫ミームの表示を保護する方法についてさらに理解を深めたい場合は、TLS と暗号化に関する私の記事をお読みください。

インターネット ケーキはまだ焼いている

まだ上昇中のスポンジ ケーキのように、レイヤーの説明、より優れたプロトコル、新しいモデルが毎日開発されています。インターネット、またはそれが将来どうなるかは、まだ想像の過程にあります。

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