So sánh mô hình OSI và TCP/IP – Ưu điểm và nhược điểm 2 mô hình

Mô hình OSI (Open Systems Interconnection) và TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) là hai mô hình mạng được sử dụng để mô tả các tầng giao tiếp trong mạng máy tính. Vậy hai loại giao thức này có đặc điểm gì khác nhau? Hãy cùng RouterMikrotik.com so sánh hai mô hình OSI và TCP/IP qua bài viết dưới đây nhé!

So sánh mô hình OSI và TCP/IP – Ưu điểm và nhược điểm 2 mô hình

Mô hình OSI là gì?

Mô hình OSI (Open Systems Interconnection) là mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở, là một mô hình lý thuyết chia quá trình giao tiếp mạng thành 7 tầng riêng biệt. Mỗi tầng thực hiện một chức năng cụ thể, giúp đơn giản hóa quá trình truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên mạng.. Mô hình này được phát triển bởi Tổ chức Tiêu chuẩn Hóa Quốc tế (ISO) và được công bố lần đầu vào năm 1984.

Mô hình OSI cung cấp một cách tiếp cận logic để triển khai các giao thức mạng, giúp cho việc phát triển, triển khai và quản lý các hệ thống mạng trở nên dễ dàng hơn. Ngoài ra, việc hiểu rõ về mô hình OSI cũng giúp cho việc gỡ lỗi và xử lý sự cố trong mạng trở nên hiệu quả hơn.

Tuy nhiên, mô hình OSI cũng có nhược điểm là quá phức tạp và không phản ánh hoàn toàn thực tế trong việc triển khai các hệ thống mạng hiện đại. Do đó, trong thực tế, nhiều người ta thường sử dụng mô hình TCP/IP – một mô hình khác được sử dụng rộng rãi trong thế giới mạng máy tính ngày nay.

7 tầng trong mô hình OSI

Các tầng trong mô hình OSI

Mô hình OSI chia quá trình truyền thông mạng thành 7 tầng khác nhau, mỗi tầng có nhiệm vụ cụ thể và làm việc độc lập với các tầng khác. Dưới đây là các tầng trong mô hình OSI:

Tầng vật lý (Physical Layer):

• Chịu trách nhiệm truyền tín hiệu bit giữa các thiết bị mạng.
• Xử lý các tín hiệu điện, quang hoặc vô tuyến.
• Ví dụ: cáp mạng, card mạng, bộ thu phát wifi.

Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer):

• Kiểm soát lỗi và đảm bảo truyền dữ liệu tin cậy giữa các thiết bị liền kề.
• Chia dữ liệu thành các khung (frame) và kiểm tra lỗi CRC.
• Ví dụ: Ethernet, Wifi, Bluetooth.

Mô tả tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer)

Tầng mạng (Network Layer):

• Xác định đường dẫn để truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên mạng.
• Sử dụng địa chỉ IP để định vị các thiết bị.
• Ví dụ: IP routing, DHCP, NAT.

Tầng vận chuyển (Transport Layer):

• Cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu tin cậy giữa các ứng dụng trên các thiết bị khác nhau.
• Kiểm soát luồng dữ liệu và đảm bảo dữ liệu được truyền tải đầy đủ.
• Ví dụ: TCP, UDP, SCTP.

Tầng phiên (Session Layer):

• Quản lý việc thiết lập, duy trì và kết thúc phiên giao tiếp giữa các ứng dụng.
• Cho phép các ứng dụng đồng bộ hóa dữ liệu và thực hiện các thao tác như đăng nhập, đăng xuất.
• Ví dụ: RPC, SIP.

Tầng biểu diễn (Presentation Layer):

• Định dạng dữ liệu để các ứng dụng có thể hiểu được.
• Mã hóa và giải mã dữ liệu, nén dữ liệu.
• Ví dụ: ASN.1, XML, JSON.

Tầng ứng dụng (Application Layer):

• Cung cấp các dịch vụ cho các ứng dụng như HTTP, FTP, SMTP, v.v.
• Cho phép người dùng truy cập tài nguyên mạng, chia sẻ dữ liệu và sử dụng các dịch vụ mạng.
• Ví dụ: trình duyệt web, email, chia sẻ file.

Mô tả trực quan 7 tầng trong mô hình OSI

Ưu điểm của mô hình OSI

• Dễ hiểu: Mô hình OSI chia nhỏ quá trình truyền thông mạng phức tạp thành 7 tầng riêng biệt, mỗi tầng thực hiện một chức năng cụ thể, có thể dễ dàng nắm bắt và hiểu rõ cách thức hoạt động của mạng.
• Tính mô đun: Việc chia thành các tầng riêng biệt giúp cho mô hình OSI có tính mô đun cao, cho phép dễ dàng thêm vào hoặc thay đổi các tầng mà không ảnh hưởng đến các tầng khác.
• Khả năng tương tác: Mô hình OSI cung cấp một bộ khung chung để các hệ thống mạng khác có thể giao tiếp với nhau, bất kể trên nền tảng nào.
• Khả năng mở rộng: Mô hình OSI có thể được mở rộng để hỗ trợ các công nghệ mới và các giao thức mới trong tương lai.
• Khả năng gỡ lỗi: Việc chia thành các tầng riêng biệt giúp cho việc gỡ lỗi các vấn đề mạng trở nên dễ dàng hơn nhờ có thể xác định được chính xác vấn đề xảy ra ở tầng nào.

Nhược điểm của mô hình OSI

• Ít được sử dụng trong thực tế: Mô hình OSI được sử dụng chủ yếu cho mục đích giáo dục và nghiên cứu. Trong thực tế, mô hình TCP/IP được sử dụng phổ biến vì sự đơn giản và hiệu quả hơn.
• Phức tạp: Mô hình OSI có thể phức tạp đối với người mới bắt đầu vì nó bao gồm nhiều khái niệm và thuật ngữ chuyên ngành.
• Các tầng không được triển khai hoàn toàn: Một số tầng trong mô hình OSI, chẳng hạn như tầng phiên và tầng biểu diễn, không được triển khai đầy đủ trong các hệ thống mạng thực tế.
• Hiệu quả thấp: Việc chia thành nhiều tầng có thể dẫn đến giảm hiệu quả truyền dữ liệu, vì mỗi tầng đều có thêm một lượng tải xử lý nhất định.

Mô hình TCP/IP là gì?

Mô hình TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) là một bộ giao thức mạng được sử dụng rộng rãi trong việc kết nối các thiết bị mạng với nhau trên Internet và các mạng cục bộ. Mô hình này bao gồm một tập hợp các giao thức cấp độ ứng dụng, giao vận, mạng và liên kết dữ liệu để đảm bảo việc truyền tải dữ liệu một cách đáng tin cậy và hiệu quả.

Mô hình TCP/IP đã trở thành tiêu chuẩn de facto cho việc kết nối các thiết bị mạng với nhau trên toàn cầu. Với sự linh hoạt, hiệu quả và đáng tin cậy, mô hình này đã đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển và phổ biến của Internet và các ứng dụng mạng hiện đại.

Có thể bạn quan tâm: Cổng Uplink là gì? Khi nào nên sử dụng cổng Uplink cho hệ thống mạng

Các tầng trong mô hình TCP/IP

Mô hình TCP/IP bao gồm 4 tầng chính, mỗi tầng thực hiện một chức năng riêng biệt trong quá trình truyền thông mạng:

Tầng vật lý (Physical Layer):

• Giống như mô hình OSI, tầng vật lý chịu trách nhiệm truyền tín hiệu bit giữa các thiết bị mạng.
• Xử lý các tín hiệu điện, quang hoặc vô tuyến.
• Ví dụ: cáp mạng, card mạng, bộ thu phát wifi.

Tầng mạng (Internet Layer):

• Gồm 2 lớp mạng con:
  • Lớp mạng (Network Layer): Định vị và định tuyến các gói dữ liệu (packet) dựa trên địa chỉ IP.
  • Lớp liên kết dữ liệu (Data Link Layer): Kiểm soát lỗi và truy cập phương tiện truyền thông.
• Ví dụ: IP routing, DHCP, ARP, Ethernet, Wi-Fi.

Tầng giao vận (Transport Layer):

• Cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu tin cậy giữa các ứng dụng trên các thiết bị khác nhau.
• Có 2 giao thức chính:
  • TCP: Đảm bảo truyền dữ liệu tin cậy, kiểm soát luồng dữ liệu và đảm bảo dữ liệu được truyền tải đầy đủ.
  • UDP: Cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu không tin cậy, tốc độ cao.
• Ví dụ: TCP, UDP.

Tầng ứng dụng (Application Layer):

• Cung cấp các dịch vụ cho các ứng dụng như HTTP, FTP, SMTP, v.v.
• Cho phép người dùng truy cập tài nguyên mạng, chia sẻ dữ liệu và sử dụng các dịch vụ mạng.
• Ví dụ: web browsing, email, file sharing.

4 tầng chính trong mô hình TCP/IP

Ưu điểm của mô hình TCP/IP

• Linh hoạt: Mô hình TCP/IP cho phép linh hoạt trong việc kết nối các thiết bị mạng với nhau, từ các thiết bị cá nhân đến các server mạnh mẽ. Điều này giúp tối ưu hóa việc triển khai và quản lý hệ thống mạng.
• Tích hợp: Mô hình TCP/IP tích hợp nhiều giao thức và dịch vụ mạng khác nhau, bao gồm truyền thông, định tuyến, và quản lý mạng. Điều này giúp tạo ra một hệ thống mạng hoàn chỉnh và hiệu quả.
• Khả năng mở rộng: Mô hình này được thiết kế để hoạt động trên nhiều nền tảng phần cứng và phần mềm khác nhau, từ máy tính cá nhân đến các thiết bị di động. Điều này giúp tăng cường tính linh hoạt và sự tiện lợi trong triển khai và quản lý mạng.
• Tính tiêu chuẩn: Mô hình TCP/IP tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế, giúp tạo ra sự đồng nhất trong triển khai và quản lý mạng trên toàn cầu.

Nhược điểm của mô hình TCP/IP

• Bảo mật: Mặc dù đã có nhiều cải tiến về bảo mật, nhưng mô hình TCP/IP vẫn đang phải đối mặt với những thách thức về an ninh mạng, bao gồm các cuộc tấn công từ bên ngoài và từ bên trong hệ thống.
• Quản lý: Việc quản lý và theo dõi toàn bộ hệ thống mạng dựa trên mô hình TCP/IP có thể trở nên phức tạp, đặc biệt khi triển khai trên quy mô lớn và phức tạp.
• Hiệu suất: Mô hình TCP/IP có thể gặp hạn chế trong việc xử lý lưu lượng mạng lớn và đòi hỏi sự tối ưu hóa cấu trúc mạng.

So sánh mô hình OSI và TCP/IP

Điểm tương đồng giữa mô hình OSI và TCP/IP

Một trong những điểm tương đồng quan trọng nhất giữa mô hình OSI và TCP/IP là cả hai đều mô tả cách thức hoạt động của các giao thức mạng. Cả hai mô hình đều chia quá trình truyền thông mạng thành các lớp hoặc tầng, mỗi tầng đảm nhận một phần công việc cụ thể và có thể tương tác với các tầng khác thông qua giao diện chuẩn hóa.

Một điểm giống nhau nữa là cả hai mô hình đều sử dụng khái niệm về giao thức, cụ thể là giao thức ở tầng vận chuyển (tầng 4 trong mô hình OSI và tầng Transport trong mô hình TCP/IP) để quản lý việc truyền thông dữ liệu giữa các thiết bị mạng. 

Ngoài ra, cả hai mô hình đều tập trung vào việc phân chia chức năng và trách nhiệm giữa các tầng khác nhau, giúp tăng tính linh hoạt và dễ dàng trong việc thay đổi, nâng cấp hoặc sửa đổi các thành phần của mạng mà không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.

Điểm tương đồng giữa mô hình OSI và TCP/IP

Sự khác biệt giữa mô hình OSI và TCP/IP

Mặc dù có những điểm tương đồng, nhưng cũng không thể phủ nhận rằng có những sự khác biệt giữa hai mô hình này. Mô hình OSI được phát triển bởi ISO (Tổ chức Tiêu chuẩn Hóa Quốc tế) trong khi mô hình TCP/IP được phát triển bởi DARPA (Cơ quan Nghiên cứu Dự án Tiên tiến của Quân đội Hoa Kỳ). Do đó, mỗi mô hình có những ưu điểm và hạn chế riêng.

Một điểm khác biệt nổi bật là số lượng tầng trong mỗi mô hình. Mô hình OSI có 7 tầng, trong khi mô hình TCP/IP chỉ có 4 tầng. Mô hình OSI phản ánh sự chi tiết và tính phức tạp hơn trong việc mô tả các chức năng của từng tầng so với mô hình TCP/IP.

Ngoài ra, cả hai mô hình cũng có sự khác biệt về hệ thống bảo mật. Mô hình OSI đề cao việc xác thực, quản lý truy cập và mã hóa thông tin trong khi mô hình TCP/IP tập trung vào việc sử dụng các giao thức bảo mật như SSL/TLS để đảm bảo an toàn cho việc truyền thông dữ liệu.

Tổng kết

Trên đây là bài so sánh mô hình OSI và TCP/IP. Mô hình TCP/IP là mô hình được sử dụng phổ biến nhất trong thực tế vì nó đơn giản và hiệu quả hơn mô hình OSI. Tuy nhiên, mô hình OSI vẫn là một công cụ hữu ích để học và hiểu cách thức hoạt động của mạng máy tính. Tuy nhiên, dù có những khác biệt, cả hai mô hình đều đóng vai trò quan trọng trong việc hiểu và triển khai các giải pháp mạng. Bài viết đến đây là kết thúc, hi vọng qua bài viết trên bạn đọc đã nắm rõ về mô hình OSI, TCP/IP và sự khác biệt giữa chúng.