در دنیای امروز، شبکه‌ها نقش بسیار مهمی در ارتباطات جهانی، انتقال داده‌ها، و عملکرد کسب‌وکارها دارند. برای درک بهتر ساختار شبکه‌ها، دو مدل مرجع اصلی وجود دارد: مدل TCP/IP و مدل OSI. این دو مدل به‌عنوان چارچوب‌هایی استاندارد برای طراحی و درک شبکه‌های کامپیوتری استفاده می‌شوند.

لایه کاربردی در مدل‌های TCP/IP و OSI

لایه کاربردی (Application Layer) بالاترین لایه در هر دو مدل TCP/IP و OSI محسوب می‌شود. این لایه وظیفه فراهم‌سازی رابط بین نرم‌افزارهای کاربردی و شبکه را دارد. اگرچه وظایف این لایه در دو مدل مشابه هستند، اما بسته به نوع داده، سرویس، و ساختار مدل، تفاوت‌هایی در پیاده‌سازی آن دیده می‌شود. برای مثال، در مدل OSI، لایه کاربردی با دو لایه دیگر یعنی Presentation و Session ترکیب شده و وظایف آن‌ها نیز در مدل TCP/IP بر عهده یک لایه واحد گذاشته شده است.

شباهت‌های مدل TCP/IP و مدل OSI

با وجود تفاوت‌های بنیادین، این دو مدل دارای شباهت‌های قابل‌توجهی هستند که باعث شده هر دو در آموزش و طراحی شبکه مورد استفاده قرار بگیرند:

• هر دو مدل منطقی و ساختاریافته هستند و فرآیند انتقال داده را به بخش‌های مشخص تقسیم می‌کنند.
• استانداردهایی برای شبکه، انتقال داده و امنیت ارتباطات ارائه می‌دهند.
• چارچوبی برای توسعه و اجرای پروتکل‌ها و سرویس‌های شبکه‌ای ارائه می‌دهند.
• باعث سازگاری بین سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای مختلف از تولیدکنندگان گوناگون می‌شوند.
• پشتیبانی از ارتباطات بین‌المللی و چند سکویی (cross-platform) را فراهم می‌کنند.

تفاوت‌های کلیدی مدل TCP/IP و مدل OSI

در ادامه به مهم‌ترین تفاوت‌های بین این دو مدل می‌پردازیم:

1. ساختار لایه‌های بالایی:
   • TCP/IP از یک لایه به نام Application استفاده می‌کند.
   • OSI دارای سه لایه مجزا برای مدیریت وظایف بالایی است: Application، Presentation، Session.
2. ساختار لایه‌های پایینی:
   • TCP/IP از یک لایه Physical برای انتقال فیزیکی داده‌ها استفاده می‌کند.
   • OSI از دو لایه جداگانه Physical و Data Link بهره می‌برد.
3. اندازه هدر (Header Size):
   • TCP/IP: حدود 20 بایت داده برای شناسایی و انتقال در هر بسته
   • OSI: حدود 5 بایت برای ساختاردهی اولیه بسته‌ها
4. رویکرد طراحی:
   • TCP/IP ابتدا پروتکل‌ها را توسعه داد و سپس مدل را تعریف کرد.
   • OSI ابتدا مدل را طراحی کرد و سپس پروتکل‌های مناسب را در هر لایه گنجاند.
5. رویکرد ساختاری:
   • TCP/IP از یک دید افقی به لایه‌ها نگاه می‌کند و سادگی را اولویت قرار می‌دهد.
   • OSI دید عمودی دارد و با جزئیات بیشتری ساختار لایه‌ها را تفکیک می‌کند.
6. هدف‌گذاری:
   • TCP/IP برای ارتباطات میان کامپیوترها در شبکه‌های گسترده طراحی شد.
   • OSI بیشتر برای استانداردسازی تجهیزات و دستگاه‌های شبکه‌ای مانند سوئیچ‌ها، روترها و کارت‌های شبکه توسعه یافت.
7. پیاده‌سازی در دنیای واقعی:
   • مدل TCP/IP بیشترین استفاده را در اینترنت و شبکه‌های مدرن دارد.
   • مدل OSI بیشتر به‌عنوان ابزار آموزشی و مفهومی در دانشگاه‌ها و دوره‌های شبکه کاربرد دارد.

تاریخچه توسعه مدل TCP/IP

مدل TCP/IP در دهه 1970 توسط آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی آمریکا (DARPA) برای استفاده در شبکه ARPANET طراحی شد؛ این شبکه پیش‌زمینه‌ای برای پیدایش اینترنت امروزی بود. TCP/IP ابتدا برای سیستم‌عامل یونیکس توسعه یافت و بعدها به بخشی استاندارد از تمامی سیستم‌عامل‌های مدرن از جمله لینوکس، ویندوز و مک تبدیل شد.

در حال حاضر، توسعه و استانداردسازی این مدل و پروتکل‌های مرتبط با آن تحت نظر سازمان IETF (Internet Engineering Task Force) صورت می‌گیرد.

پروتکل‌ها؛ قلب تپنده‌ی شبکه‌های مدرن

در هر مدل، پروتکل‌ها نقش حیاتی دارند. پروتکل‌هایی مانند TCP، IP، UDP، HTTP، FTP و DNS از جمله اجزای مهم ارتباطی هستند که هر کدام وظیفه مشخصی دارند:

• TCP وظیفه تضمین انتقال امن داده‌ها را دارد.
• IP آدرس‌دهی و مسیریابی را انجام می‌دهد.
• DNS ترجمه آدرس دامنه به IP را بر عهده دارد.

این پروتکل‌ها پایه‌ی اصلی تمامی سرویس‌های اینترنتی و شبکه‌های محلی هستند.

نتیجه‌گیری

مدل‌های TCP/IP و OSI به‌عنوان ابزارهای مفهومی و فنی، نقش مهمی در درک ساختار شبکه دارند.

منبع : techtarget