Internet protocol suite

Internet protocol suite adalah himpunan protokol komunikasi digunakan untuk internet dan jaringan yang sama, dan umumnya yang paling populer stack protokol untuk jaringan luas . Hal ini umumnya dikenal sebagai TCP / IP, karena protokol yang paling penting: Transmission Control Protocol (TCP) dan Internet Protocol (IP), yang merupakan protokol jaringan pertama kali didefinisikan dalam standar ini. Hal ini kadang-kadang dikenal sebagai model DoD karena pengaruh mendasar dari ARPANET pada tahun 1970 (dioperasikan oleh DARPA , sebuah lembaga dari Amerika Serikat Departemen Pertahanan ).

TCP / IP menyediakan end-to-end konektivitas menentukan bagaimana data harus diformat, ditangani, dikirim, disalurkan dan diterima di tempat tujuan. . Ini memiliki lapisan abstraksi empat, masing-masing dengan protokol sendiri ^{[1] [2]} Dari terendah ke tertinggi, lapisan adalah:

1. The link layer (biasanya Ethernet ) berisi teknologi komunikasi untuk jaringan lokal .
2. Para lapisan internet (IP) menghubungkan jaringan lokal, sehingga membentuk internetworking .
3. Para lapisan transport (TCP) menangani host-to-host komunikasi.
4. Para lapisan aplikasi (misalnya HTTP ) berisi semua protokol untuk data spesifik layanan komunikasi pada tingkat proses-ke-proses (misalnya bagaimana web browser berkomunikasi dengan web server).

TCP / IP model dan protokol yang terkait diselenggarakan oleh Internet Engineering Task Force (IETF).

Sejarah

Penelitian awal

Internet protocol suite dihasilkan dari penelitian dan pengembangan yang dilakukan oleh Defense Advanced Research Projects Agency ( DARPA ) pada awal tahun 1970. Setelah memulai perintis ARPANET pada tahun 1969, DARPA mulai bekerja pada sejumlah teknologi transmisi data lainnya. Pada tahun 1972, Robert E. Kahn bergabung dengan DARPA Informasi Pengolahan Kantor Teknologi , di mana dia bekerja pada kedua jaringan paket satelit dan jaringan radio berbasis tanah paket, dan mengakui nilai untuk bisa berkomunikasi di kedua. Pada musim semi tahun 1973, Vinton Cerf , pengembang yang ada ARPANET Network Control Program (NCP) protokol, bergabung Kahn untuk bekerja pada arsitektur terbuka model interkoneksi dengan tujuan merancang protokol generasi berikutnya untuk ARPANET.

Pada musim panas tahun 1973, Kahn dan Cerf telah bekerja di luar reformulasi mendasar, di mana perbedaan antara protokol jaringan yang tersembunyi dengan menggunakan umum internetwork protokol , dan, bukan jaringan yang bertanggung jawab untuk keandalan, seperti dalam ARPANET, tuan rumah menjadi bertanggung jawab. Cerf kredit Hubert Zimmerman dan Louis Pouzin , desainer dari CYCLADES jaringan, dengan pengaruh penting pada desain ini.

Desain jaringan termasuk pengakuan itu harus menyediakan hanya fungsi efisien transmisi dan routing lalu lintas antara node akhir dan bahwa semua intelijen lainnya harus berada di tepi jaringan, di node akhir. Menggunakan desain yang sederhana, menjadi mungkin untuk menghubungkan jaringan apapun hampir ke ARPANET, terlepas dari karakteristik lokal mereka, sehingga pemecahan masalah awal Kahn. Salah satu ekspresi yang populer adalah bahwa TCP / IP, produk akhirnya kerja Cerf dan Kahn, akan berjalan lebih "kaleng dua dan string."

Sebuah komputer, yang disebut router , disediakan dengan sebuah antarmuka untuk setiap jaringan. Ke depan paket bolak-balik antara mereka. ^[3] Originally router disebut gateway, tetapi istilah ini diubah untuk menghindari kebingungan dengan jenis lain gateway .

 

Spesifikasi

Dari tahun 1973 sampai 1974, jaringan penelitian Cerf kelompok di Stanford berhasil rincian ide, mengakibatkan spesifikasi TCP pertama. ^[4] Sebuah pengaruh teknis yang signifikan adalah karya jaringan awal di Xerox PARC , yang memproduksi PARC Universal Packet protokol suite, banyak yang ada sekitar waktu itu.

DARPA kemudian kontrak dengan BBN Technologies , Stanford University , dan University College London untuk mengembangkan versi operasional protokol pada platform hardware yang berbeda. Empat versi tersebut dikembangkan: TCP v1, v2 TCP, TCP v3 dan IP v3, dan TCP / IP v4. Protokol terakhir adalah masih digunakan sampai sekarang.

Pada tahun 1975, dua jaringan TCP / IP komunikasi test dilakukan antara Stanford dan University College London (UCL). Pada bulan November 1977, tiga jaringan TCP / IP tes ini dilakukan antara situs di Amerika Serikat, Inggris, dan Norwegia. Beberapa lainnya TCP / IP prototipe yang dikembangkan di pusat penelitian beberapa antara 1978 dan 1983. Migrasi dari ARPANET untuk TCP / IP secara resmi selesai pada hari bendera 1 Januari 1983, ketika protokol baru secara permanen diaktifkan. ^[5]

Adopsi

Pada bulan Maret 1982, Departemen Pertahanan AS menyatakan TCP / IP sebagai standar untuk semua jaringan komputer militer. ^[6] Pada tahun 1985, Dewan Arsitektur Internet mengadakan lokakarya tiga hari pada TCP / IP untuk industri komputer, dihadiri oleh 250 penjual perwakilan, mempromosikan protokol dan mengarah ke peningkatan penggunaan komersial.

Pada tahun 1985 pertama Interop konferensi diselenggarakan, dengan fokus pada interoperabilitas jaringan melalui penerapan lebih lanjut dari TCP / IP. Ini didirikan oleh Dan Lynch, seorang aktivis internet awal. Sejak awal, itu dihadiri oleh perusahaan besar, seperti IBM dan Desember Interoperabilitas konferensi telah diselenggarakan setiap tahun sejak itu. Setiap tahun dari tahun 1985 hingga 1993, jumlah peserta tiga kali lipat ^{[. rujukan? ]}

IBM, ATT dan DEC adalah perusahaan besar pertama yang mengadopsi TCP / IP, walaupun memiliki protokol internal yang bersaing (SNA, XNS, dll). Di IBM, dari tahun 1984, Barry Appelman -kelompok melakukan pengembangan TCP / IP. (Appelman kemudian pindah ke AOL untuk menjadi kepala dari semua upaya pengembangannya.) Mereka navigasikan politik korporasi untuk mendapatkan aliran produk TCP / IP untuk sistem IBM berbagai, termasuk MVS, VM, dan OS / 2. Pada saat yang sama, perusahaan kecil mulai menawarkan beberapa TCP / IP stack untuk DOS dan MS Windows, seperti perusahaan FTP Software , dan Wollongong Group. ^[7] Yang pertama VM / CMS TCP / IP stack berasal dari University of Wisconsin . ^[8]

Waktu itu, sebagian besar TCP / IP stack yang ditulis seorang diri oleh seorang programmer berbakat sedikit. Misalnya, John Romkey dari FTP Software adalah penulis dari paket PC / IP MIT. ^[9] PC John Romkey s / IP implementasi adalah pertama IBM PC TCP / IP stack. Jay Elinsky dan Oleg Vishnepolsky IBM Research wrote TCP / IP stack untuk VM / CMS dan OS / 2, masing-masing. ^[10]

Penyebaran TCP / IP didorong lebih lanjut pada bulan Juni 1989, ketika AT & T disetujui untuk dimasukkan ke dalam domain publik TCP / kode IP dikembangkan untuk UNIX . Berbagai vendor, termasuk IBM, termasuk kode ini di sendiri TCP / IP stack. Banyak perusahaan menjual TCP / IP stack untuk Windows sampai Microsoft merilis TCP sendiri / IP stack di Windows 95. Acara ini sedikit terlambat dalam evolusi Internet, tapi disemen TCP / IP 's dominasi atas protokol lainnya, yang akhirnya menghilang. Protokol-protokol ini termasuk IBM SNA , OSI , Microsoft asli NetBIOS , dan Xerox XNS . ^{[ rujukan? ]}

prinsip arsitektur kunci

Sebuah dokumen arsitektur awal, RFC 1122 , menekankan prinsip-prinsip arsitektur layering lebih. ^[11]

• End-to-end prinsip : Prinsip ini telah berkembang dari waktu ke waktu. Ekspresi aslinya menempatkan pemeliharaan intelijen negara dan secara keseluruhan di tepi, dan diasumsikan Internet yang menghubungkan ujung-ujungnya tetap tidak ada negara dan berkonsentrasi pada kecepatan dan kesederhanaan. Dunia nyata kebutuhan untuk firewall, penerjemah alamat jaringan, cache konten web dan sejenisnya telah memaksa perubahan dalam prinsip ini. ^[12]
• Robustness Prinsip : "Secara umum, implementasi harus konservatif dalam perilakunya pengiriman, dan liberal dalam perilaku menerima Artinya, itu harus hati-hati untuk mengirim well-formed datagram, tetapi harus menerima datagram yang dapat menafsirkan (misalnya,. . tidak keberatan dengan kesalahan teknis di mana artinya masih jelas) " ^[13] "Bagian kedua dari prinsip ini adalah hampir sama pentingnya: software pada host lain mungkin mengandung kekurangan yang membuatnya tidak bijaksana untuk mengeksploitasi fitur protokol hukum tetapi tidak jelas". ^{[ 14]}

Lapisan di Internet protocol suite

Dua internet host terhubung melalui router dan dua lapisan yang sesuai digunakan pada setiap hop. Aplikasi pada setiap host menjalankan operasi membaca dan menulis seolah-olah proses langsung terhubung satu sama lain dengan semacam pipa data. Setiap detail komunikasi lainnya yang tersembunyi dari setiap proses. Mekanisme yang mendasari yang mengirimkan data antara host komputer yang berada di lapisan protokol yang lebih rendah.

Enkapsulasi data aplikasi turun melalui lapisan TCP / IP

Internet protocol suite menggunakan enkapsulasi untuk memberikan abstraksi protokol dan jasa. Enkapsulasi biasanya aligned dengan pembagian protokol suite ke lapisan dari fungsionalitas umum. Secara umum, aplikasi (tingkat tertinggi dari model) menggunakan satu set protokol untuk mengirim data ke bawah lapisan, yang lebih encapsulated di setiap tingkat.

"Lapisan" dari protokol dekat bagian atas adalah logis dekat dengan pengguna aplikasi, sementara mereka di dekat bagian bawah adalah logis dekat dengan transmisi fisik dari data. Melihat lapisan menyediakan atau mengkonsumsi layanan adalah metode abstraksi untuk mengisolasi protokol lapisan atas dari detail seluk-beluk transmisi bit melalui, misalnya, Ethernet dan tabrakan , sementara lapisan bawah menghindari harus mengetahui rincian masing-masing dan setiap aplikasi dan protokol tersebut.

Bahkan saat lapisan diperiksa, arsitektur berbagai macam dokumen-tidak ada model arsitektur tunggal seperti ISO 7498, OSI model memiliki lebih sedikit dan lapisan kurang kaku yang ditetapkan dari model OSI, dan dengan demikian memberikan fit mudah bagi dunia nyata protokol. Pada kenyataannya, satu dokumen sering direferensikan, RFC 1958 , tidak berisi tumpukan lapisan. Kurangnya penekanan pada layering perbedaan yang kuat antara pendekatan IETF dan OSI. Ini hanya mengacu pada adanya "lapisan internetworking" dan secara umum "lapisan atas"; dokumen ini dimaksudkan sebagai sebuah "snapshot" 1996 dari arsitektur: "Internet dan arsitekturnya telah tumbuh dalam mode evolusi dari awal yang sederhana, bukan daripada dari Rencana Grand. Sementara ini proses evolusi adalah salah satu alasan utama untuk keberhasilan teknologi itu, namun demikian tampaknya berguna untuk merekam snapshot dari prinsip saat ini arsitektur Internet. "

RFC 1122 , Persyaratan Hosti berjudul, disusun dalam paragraf mengacu pada lapisan, tetapi dokumen ini mengacu pada banyak prinsip-prinsip arsitektur lainnya tidak menekankan layering. Ini longgar mendefinisikan model empat lapisan, dengan lapisan memiliki nama, bukan nomor, sebagai berikut:

• Lapisan aplikasi (proses-ke-proses): Ini adalah ruang lingkup di mana aplikasi membuat data pengguna dan mengkomunikasikan data ini untuk proses lain atau aplikasi yang lain atau host yang sama. Para mitra komunikasi sering disebut rekan-rekan. Di sinilah "lebih tinggi tingkat" protokol seperti SMTP , FTP , SSH , HTTP , dll beroperasi.
• Lapisan transport (host-to-host): Lapisan transportasi merupakan rezim jaringan antara dua host jaringan, baik di jaringan lokal atau pada jaringan jarak jauh dipisahkan oleh router. Lapisan transport menyediakan antarmuka jaringan yang seragam yang menyembunyikan topologi aktual (layout) dari koneksi jaringan yang mendasarinya. Di sinilah aliran-kontrol, koreksi kesalahan, dan koneksi protokol ada, seperti TCP. Lapisan ini berkaitan dengan membuka dan menjaga koneksi antara host Internet.
• Internet layer (internetworking): Lapisan internet memiliki tugas pertukaran datagrams melintasi batas-batas jaringan. Oleh karena itu juga disebut sebagai lapisan yang membentuk internetworking, memang, ia mendefinisikan dan menetapkan internet. Lapisan ini mendefinisikan struktur pengalamatan dan routing digunakan untuk protokol TCP / IP. Protokol utama dalam lingkup ini adalah Internet Protocol, yang mendefinisikan alamat IP . Fungsinya dalam routing untuk mengangkut datagrams ke IP router berikutnya yang memiliki konektivitas ke jaringan lebih dekat ke tujuan data akhir.
• Link layer: Lapisan ini mendefinisikan metode jaringan dalam lingkup dari link jaringan lokal pada host yang berkomunikasi tanpa campur tangan router. Lapisan ini menggambarkan protokol yang digunakan untuk menggambarkan topologi jaringan lokal dan interface yang diperlukan untuk mempengaruhi transmisi datagram lapisan Internet untuk berikutnya tetangga host. (Bdk. OSI lapisan data link).

Suite protokol Internet dan berlapis stack protokol desain yang digunakan sebelum model OSI didirikan. Sejak itu, model TCP / IP telah dibandingkan dengan model OSI dalam buku-buku dan ruang kelas, yang sering terjadi dalam kebingungan karena kedua model menggunakan asumsi yang berbeda, termasuk tentang kepentingan relatif dari layering ketat.

Abstraksi ini juga memungkinkan lapisan atas untuk memberikan layanan yang lapisan bawah tidak bisa, atau memilih tidak, untuk menyediakan. Sekali lagi, model OSI asli diperluas untuk mencakup layanan connectionless (OSIRM CL). ^[15] Sebagai contoh, IP tidak dirancang untuk menjadi handal dan merupakan upaya pengiriman terbaik protokol. Ini berarti bahwa implementasi lapisan transport semua harus memilih apakah atau tidak untuk memberikan keandalan dan apa derajat. UDP menyediakan integritas data (melalui checksum ) namun tidak menjamin pengiriman; TCP menyediakan baik integritas data dan jaminan pengiriman (dengan transmisi ulang sampai penerima mengakui penerimaan paket).

Model ini tidak memiliki formalisme dari model OSI dan dokumen yang terkait, tetapi IETF tidak menggunakan model formal dan tidak mempertimbangkan keterbatasan ini, seperti dalam komentar oleh David D. Clark , "Kami menolak: raja, presiden dan memberikan suara. Kami percaya di:. konsensus kasar dan menjalankan kode " Kritik terhadap model ini, yang telah dibuat sehubungan dengan model OSI, sering tidak mempertimbangkan ekstensi kemudian ISO untuk model tersebut.

1. Untuk link multiaccess dengan sistem mereka sendiri menangani (misalnya Ethernet) protokol pemetaan alamat diperlukan. Protokol tersebut dapat dianggap sebagai berikut IP tetapi di atas sistem link yang ada. Sementara IETF tidak menggunakan terminologi, ini adalah fasilitas konvergensi subnetwork tergantung menurut sebuah ekstensi untuk model OSI, organisasi internal dari lapisan jaringan (IONL). ^[16]
2. ICMP & IGMP beroperasi di atas IP tetapi tidak transportasi data seperti UDP atau TCP. Sekali lagi, fungsi ini ada sebagai ekstensi manajemen layer pada model OSI, dalam Kerangka Manajemen nya (OSIRM MF) ^[17]
3. SSL / TLS perpustakaan beroperasi di atas lapisan transport (menggunakan TCP) tetapi di bawah protokol aplikasi. Sekali lagi, ada tidak ada niat, pada bagian dari para perancang protokol ini, untuk mematuhi OSI arsitektur.
4. Link diperlakukan seperti kotak hitam di sini. Ini bagus untuk mendiskusikan IP (karena inti dari IP itu akan berjalan selama hampir apa pun). IETF eksplisit tidak bermaksud untuk membahas sistem transmisi, yang merupakan alternatif yang lebih akademis tetapi praktis untuk model OSI.

Berikut ini adalah deskripsi dari setiap lapisan dalam model jaringan TCP / IP mulai dari tingkat terendah.

Lapisan link

The link layer adalah ruang lingkup jaringan dari koneksi jaringan lokal untuk sebuah host yang terpasang. Rezim ini disebut link di Internet sastra. Ini adalah lapisan komponen terendah dari protokol internet, sebagai TCP / IP dirancang untuk perangkat keras independen. Akibatnya TCP / IP adalah dapat diimplementasikan di atas hampir semua teknologi perangkat keras jaringan.

Link layer digunakan untuk memindahkan paket antara interface internet lapisan dari dua host yang berbeda pada link yang sama. Proses transmisi dan menerima paket pada link yang diberikan dapat dikontrol baik dalam perangkat lunak device driver untuk kartu jaringan , serta pada firmware atau khusus chipset . Ini akan melakukan link data fungsi seperti menambahkan header paket untuk mempersiapkan untuk transmisi, maka benar-benar mengirimkan frame atas fisik media . TCP / IP model termasuk menerjemahkan spesifikasi jaringan menangani metode yang digunakan dalam Internet Protocol data link untuk menangani, seperti Media Access Control (MAC), namun semua aspek lain di bawah tingkat itu secara implisit diasumsikan ada di lapisan link, tetapi tidak secara eksplisit didefinisikan.

Ini juga merupakan lapisan dimana paket dapat dipilih untuk dikirim melalui jaringan virtual private atau jaringan terowongan . Dalam skenario ini, data link layer dapat dianggap aplikasi data yang melintasi lain Instansiasi dari IP stack untuk transmisi atau penerimaan atas yang lain koneksi IP. Seperti koneksi, atau link virtual, dapat didirikan dengan protokol transport atau bahkan lingkup protokol aplikasi yang berfungsi sebagai terowongan di lapisan link dari stack protokol. Jadi, model TCP / IP tidak menentukan urutan enkapsulasi ketat hirarkis.

Internet lapisan

Para lapisan internet memiliki tanggung jawab pengiriman paket melalui jaringan berpotensi ganda. Internetworking memerlukan mengirim data dari jaringan sumber ke jaringan tujuan. Proses ini disebut routing yang . ^[18]

Dalam Internet protocol suite, Internet Protocol melakukan dua fungsi dasar:

• Tuan rumah menangani dan identifikasi: Hal ini dilakukan dengan sistem pengalamatan hirarkis (lihat alamat IP).
• Paket routing: Ini adalah tugas dasar mengirimkan paket data (datagram) dari sumber ke tujuan dengan mengirimkan mereka ke node berikutnya jaringan (router) lebih dekat ke tujuan akhir.

Lapisan internet tidak agnostik hanya dari struktur data aplikasi sebagai lapisan transportasi, tetapi juga tidak membedakan antara operasi dari protokol lapisan transport berbagai. Jadi, IP dapat membawa data untuk berbagai berbeda protokol lapisan atas . Protokol ini masing-masing diidentifikasi oleh unik nomor protokol : misalnya, Internet Control Message Protocol (ICMP) dan Internet Group Management Protocol (IGMP) adalah protokol 1 dan 2, masing-masing.

Beberapa protokol yang dibawa oleh IP, seperti ICMP (digunakan untuk mengirimkan informasi diagnostik tentang penularan IP) dan IGMP (digunakan untuk mengelola IP multicast data) yang berlapis-lapis di atas IP tapi melakukan fungsi internetworking. Ini menggambarkan perbedaan dalam arsitektur dari TCP / IP stack dari internet dan model OSI.

Lapisan internet hanya menyediakan fasilitas transmisi datagram tidak dapat diandalkan antara host yang terletak pada jaringan IP berpotensi berbeda dengan meneruskan datagram lapisan transport ke router hop berikutnya yang sesuai untuk menyampaikan lebih lanjut ke tujuannya. Dengan fungsi ini, lapisan internet membuat internetworking mungkin, interworking jaringan IP yang berbeda, dan pada dasarnya menetapkan internet. Internet Protocol adalah komponen utama dari lapisan internet, dan itu mendefinisikan dua sistem pengalamatan untuk mengidentifikasi host jaringan komputer, dan untuk menemukan mereka pada jaringan. Sistem alamat asli dari ARPANET dan penggantinya, Internet, adalah Internet Protocol versi 4 (IPv4). Ini menggunakan 32-bit alamat IP dan karena itu mampu mengidentifikasi sekitar empat milyar host. Keterbatasan ini telah dieliminasi oleh standarisasi dari Internet Protocol version 6 (IPv6) pada tahun 1998, dan mulai implementasi produksi di sekitar 2006.

Transportasi lapisan

Lapisan transport menetapkan host-to-host konektivitas, yang berarti menangani rincian transmisi data yang independen terhadap struktur data pengguna dan logistik bertukar informasi untuk tujuan spesifik tertentu. Tanggung jawabnya meliputi end-to-end transfer pesan independen dari jaringan yang mendasarinya, bersama dengan error control, segmentasi, flow control, kontrol kongesti, dan aplikasi pengalamatan (nomor port). Ujung ke ujung transmisi pesan atau aplikasi yang menghubungkan pada lapisan transportasi dapat dikategorikan sebagai connection-oriented , diimplementasikan dalam TCP, atau connectionless , dilaksanakan di UDP.

Lapisan transportasi dapat dianggap sebagai mekanisme transportasi, misalnya kendaraan dengan tanggung jawab untuk memastikan bahwa isinya (penumpang / barang) mencapai tujuan mereka dengan aman dan nyenyak, kecuali satu lapisan protokol bertanggung jawab untuk pengiriman aman. Lapisan hanya menetapkan saluran data dasar yang menggunakan aplikasi dalam tugas khusus pertukaran data.

Untuk tujuan ini lapisan menetapkan konsep pelabuhan , bernomor logis membangun dialokasikan khusus untuk masing-masing saluran komunikasi aplikasi memerlukannya. Untuk berbagai jenis layanan, ini nomor port telah distandarkan sehingga komputer klien dapat menangani pelayanan tertentu dari sebuah komputer server tanpa keterlibatan iklan layanan atau layanan direktori.

Sejak IP hanya menyediakan pengiriman upaya terbaik , lapisan transport adalah lapisan pertama dari TCP / IP stack untuk menawarkan kehandalan. IP dapat dijalankan melalui protokol data link dapat diandalkan seperti Kontrol Tingkat Tinggi Data Link (HDLC). Protokol di atas transportasi, seperti RPC, juga dapat memberikan kehandalan.

Sebagai contoh, TCP merupakan protokol berorientasi koneksi yang membahas berbagai masalah keandalan untuk menyediakan aliran byte yang dapat diandalkan :

• Data tiba di-order
• data memiliki kesalahan minimal (kebenaran yaitu)
• data ganda akan dibuang
• paket yang hilang / dibuang adalah membenci
• termasuk kontrol kemacetan lalu lintas

Yang lebih baru Kontrol Transmisi Streaming Protocol (SCTP) juga yang handal, koneksi berorientasi mekanisme transportasi. Ini adalah pesan-stream berorientasi - bukan byte-stream berorientasi seperti TCP - dan menyediakan beberapa aliran multiplexing melalui koneksi tunggal. Ini juga menyediakan multi-homing dukungan, di mana akhir koneksi dapat diwakili oleh beberapa alamat IP (mewakili beberapa interface fisik), sehingga jika salah satu gagal, koneksi tidak terganggu. Ini dikembangkan pada awalnya untuk aplikasi telepon (untuk transportasi SS7 over IP), tetapi juga dapat digunakan untuk aplikasi lain.

User Datagram Protocol adalah connectionless datagram protokol. Seperti IP, merupakan upaya terbaik, "diandalkan" protokol. Keandalan dialamatkan melalui deteksi error menggunakan algoritma checksum lemah. UDP biasanya digunakan untuk aplikasi seperti streaming media (audio, video, Voice over IP dll) di mana pada waktu kedatangan lebih penting dari keandalan, atau untuk sederhana query / respon aplikasi seperti DNS lookup, di mana overhead dari menyiapkan koneksi yang handal adalah tidak proporsional besar. Real-time Transport Protocol (RTP) adalah sebuah protokol datagram yang dirancang untuk real-time data seperti streaming audio dan video .

TCP dan UDP digunakan untuk membawa berbagai macam tingkat tinggi aplikasi. Protokol transport yang sesuai dipilih berdasarkan aplikasi protokol layer yang lebih tinggi. Misalnya, File Transfer Protocol mengharapkan koneksi yang handal, tetapi Network File Sistem (NFS) mengasumsikan bahwa bawahan Remote Procedure Call protokol, bukan transportasi, akan menjamin transfer diandalkan. Aplikasi lain, seperti VoIP, dapat mentolerir beberapa kehilangan paket, tetapi bukan penataan kembali atau penundaan yang dapat disebabkan oleh transmisi ulang.

Aplikasi pada setiap alamat jaringan yang diberikan dibedakan oleh mereka TCP atau UDP port. Dengan konvensi port terkenal tertentu yang terkait dengan aplikasi tertentu. (Lihat Daftar TCP dan UDP nomor port .)

Lapisan aplikasi

Para lapisan aplikasi berisi lebih tinggi tingkat protokol yang digunakan oleh kebanyakan aplikasi untuk komunikasi jaringan. Contoh protokol layer aplikasi meliputi File Transfer Protocol (FTP) dan Simple Mail Transfer Protocol (SMTP).  data dikodekan sesuai dengan protokol lapisan aplikasi ini kemudian dikemas ke dalam satu atau (kadang-kadang) protokol transport lebih lapisan (seperti TCP atau UDP), yang pada gilirannya menggunakan lapisan bawah protokol untuk efek perpindahan aktual data.

Sejak IP stack mendefinisikan tidak ada lapisan antara aplikasi dan lapisan transport, lapisan aplikasi harus mencakup protokol yang bertindak seperti presentasi OSI dan protokol lapisan sesi. Hal ini biasanya dilakukan melalui perpustakaan .

Aplikasi protokol lapisan umumnya memperlakukan lapisan transport (dan rendah) protokol sebagai kotak hitam yang menyediakan koneksi jaringan yang stabil di mana untuk berkomunikasi, meskipun aplikasi biasanya sadar akan kualitas kunci dari koneksi transport layer seperti titik akhir alamat IP dan port angka. Seperti disebutkan di atas, lapisan tidak selalu jelas dalam protokol Internet. Aplikasi protokol lapisan yang paling sering dikaitkan dengan client-server aplikasi, dan biasa server memiliki port tertentu yang ditugaskan kepada mereka oleh IANA : HTTP memiliki port 80; Telnet memiliki port 23, dll Klien , di sisi lain, cenderung menggunakan fana port , nomor port yaitu ditugaskan secara acak dari kisaran disisihkan untuk tujuan tersebut.

Transportasi dan lapisan tingkat rendah sebagian besar tidak peduli dengan spesifikasi protokol lapisan aplikasi. Router dan switch biasanya tidak "melihat ke dalam" lalu lintas dienkapsulasi untuk melihat apa jenis protokol aplikasi yang diwakilinya, bukan mereka hanya menyediakan saluran untuk itu. Namun, beberapa firewall dan bandwidth yang throttling aplikasi yang mencoba untuk menentukan apa yang ada di dalamnya, seperti dengan Protokol Sumber Daya Reservasi (RSVP). Ini juga kadang-kadang diperlukan untuk Network Address Translation (NAT) fasilitas untuk memperhitungkan kebutuhan protokol lapisan aplikasi tertentu. (NAT memungkinkan host di jaringan pribadi untuk berkomunikasi dengan dunia luar melalui satu alamat IP terlihat menggunakan port forwarding , dan merupakan fitur hampir di mana-mana modern domestik broadband router ).

Lapisan nama dan jumlah lapisan dalam literatur

Tabel berikut menunjukkan model jaringan yang bervariasi. Jumlah lapisan bervariasi antara tiga dan tujuh.

Kurose, [20] Forouzan [21]	Comer, [22] Kozierok [23]	Stallings [24]	Tanenbaum [25]	RFC 1122 , Internet STD 3 (1989)	Cisco Academy [26]	Mike Padlipsky 's 1982 "Arpanet Model Referensi" ( RFC 871 )	Model OSI
Lima lapis	Empat + satu lapisan	Lima lapis	Lima lapis	Empat lapisan	Empat lapisan	Tiga lapisan	Tujuh lapisan
"Lima-lapisan Internet model" atau "protokol TCP / IP"	"TCP / IP 5-lapisan model referensi"	"TCP / IP model"	"TCP / IP 5-lapisan model referensi"	"Internet model"	"Internet model"	"Arpanet model referensi"	ISO Model
Aplikasi	Aplikasi	Aplikasi	Aplikasi	Aplikasi	Aplikasi	Aplikasi / Proses	Aplikasi
							Presentasi
							Sidang
Transportasi	Transportasi	Host-to-host atau transportasi	Transportasi	Transportasi	Transportasi	Host-to-host	Transportasi
Jaringan	Internet	Internet	Internet	Internet	Internetwork		Jaringan
Data link	Data link (antarmuka Jaringan)	Akses jaringan	Data link	Link	Jaringan antarmuka	Jaringan antarmuka	Data link
Fisik	(Hardware)	Fisik	Fisik				Fisik

Beberapa model jaringan adalah dari buku teks, yang merupakan sumber sekunder yang mungkin bertentangan dengan maksud dari RFC 1122 dan IETF sumber primer.

OSI dan TCP / IP perbedaan layering

Tiga besar lapisan pada lapisan model OSI aplikasi, lapisan presentasi dan sesi lapisan -tidak dibedakan secara terpisah dalam TCP / IP model dimana hanya lapisan aplikasi. Sementara beberapa protokol OSI murni aplikasi, seperti X.400 , juga dikombinasikan mereka, tidak ada persyaratan bahwa tumpukan protokol TCP / IP harus memaksakan arsitektur monolitik di atas lapisan transport. Sebagai contoh, protokol aplikasi NFS berjalan selama Representasi data eksternal (XDR) protokol presentasi, yang, pada gilirannya, berjalan di atas protokol yang disebut Remote Procedure Call (RPC). RPC menyediakan transmisi data handal, sehingga dapat berjalan dengan aman selama transportasi UDP-upaya terbaik.

Penulis yang berbeda telah menafsirkan RFC berbeda, tentang apakah link layer (dan TCP / IP model) meliputi model OSI lapisan 1 ( lapisan fisik ) masalah, atau jika lapisan hardware diasumsikan bawah lapisan link.

Beberapa penulis telah mencoba untuk menggabungkan lapisan model OSI 1 dan 2 ke dalam model TCP / IP, karena ini sering disebut dalam standar modern (misalnya, dengan IEEE dan ITU ). Ini sering mengakibatkan model dengan lima lapisan, dimana lapisan link atau lapisan akses jaringan dibagi menjadi lapisan model OSI 1 dan 2.

Lapisan sesi kira-kira sesuai dengan Telnet terminal virtual fungsi ^{[ rujukan? ],} yang merupakan bagian dari protokol berbasis teks seperti HTTP dan SMTP protokol TCP / aplikasi model lapisan IP. Hal ini juga sesuai dengan TCP dan UDP port penomoran, yang dianggap sebagai bagian dari lapisan transport dalam model TCP / IP. Beberapa fungsi yang seharusnya dilakukan oleh lapisan presentasi OSI direalisasikan pada lapisan aplikasi Internet menggunakan MIME standar, yang digunakan dalam protokol lapisan aplikasi seperti HTTP dan SMTP.

IETF protokol upaya pengembangan tidak peduli dengan layering ketat. Beberapa protokol yang mungkin tidak sesuai dengan rapi ke dalam model OSI, meskipun RFC kadang menyebutnya dan sering menggunakan OSI lapisan nomor lama. IETF telah berulang kali menyatakan ^{[ rujukan? ]} bahwa protokol Internet arsitektur dan pembangunan tidak dimaksudkan untuk menjadi OSI compliant. RFC 3439 , menangani arsitektur Internet, berisi bagian yang berjudul:. "Layering Dianggap Berbahaya" 

Konflik yang jelas juga dalam model OSI asli, ISO 7498, ketika tidak mempertimbangkan lampiran untuk model (misalnya, ISO 7498/4 Management Framework), atau ISO 8648 Organisasi Internal layer Network (IONL). Ketika IONL dan dokumen Kerangka Manajemen dipertimbangkan, ICMP dan IGMP rapi didefinisikan sebagai protokol manajemen layer pada layer jaringan. Dengan cara seperti, IONL menyediakan struktur untuk "fasilitas konvergensi tergantung subnetwork" seperti ARP dan RARP .

Protokol IETF dapat dienkapsulasi secara rekursif, seperti yang ditunjukkan oleh protokol tunneling seperti Generic Routing Encapsulation (GRE). GRE menggunakan mekanisme yang sama yang menggunakan OSI untuk tunneling pada lapisan jaringan.

Implementasi

Tidak ada hardware tertentu atau implementasi perangkat lunak yang diperlukan oleh protokol atau model berlapis, sehingga ada banyak. Sebagian besar sistem operasi komputer yang digunakan saat ini, termasuk semua sistem konsumen bertarget, termasuk TCP / implementasi IP.

Implementasi yang minimal dapat diterima termasuk protokol berikut, tercantum dari yang paling penting hingga yang kurang penting: IP , ARP , ICMP , UDP , TCP dan kadang-kadang IGMP . Pada prinsipnya, adalah mungkin untuk mendukung hanya satu protokol transport, seperti UDP, tetapi hal ini jarang dilakukan, karena membatasi penggunaan pelaksanaan keseluruhan. IPv6, di luar versi sendiri dari ARP (NBP), ICMP (ICMPv6) dan IGMP (IGMPv6), memiliki beberapa fungsi tambahan yang dibutuhkan, dan sering disertai dengan terpadu IPSec lapisan keamanan. Protokol lain bisa dengan mudah ditambahkan kemudian (mungkin dilaksanakan sepenuhnya di userspace ), seperti DNS untuk menyelesaikan nama domain ke alamat IP, atau DHCP untuk secara otomatis mengkonfigurasi antarmuka jaringan.

Biasanya, programer aplikasi hanya peduli dengan antarmuka pada lapisan aplikasi dan sering juga di lapisan transportasi, sedangkan lapisan bawah adalah layanan yang diberikan oleh stack TCP / IP dalam sistem operasi. Kebanyakan implementasi IP dapat diakses oleh programmer melalui soket dan API .

Implementasi unik termasuk TCP Ringan / IP , sebuah open source tumpukan dirancang untuk embedded system , dan NOS KA9Q , stack dan protokol yang terkait untuk amatir paket radio dan sistem komputer pribadi yang terhubung melalui saluran serial.

Mikrokontroler firmware di adaptor jaringan biasanya menangani masalah link, didukung oleh perangkat lunak driver dalam sistem operasional. Non-programmable elektronik analog dan digital biasanya bertanggung jawab atas komponen fisik di bawah lapisan link, biasanya menggunakan aplikasi-spesifik sirkuit terpadu (ASIC) chipset untuk setiap antarmuka jaringan atau standar fisik lainnya. Kinerja tinggi router adalah untuk sebagian besar didasarkan pada cepat non-programmable elektronika digital, melakukan perpindahan link level.