Protokół kontroli transmisji/protokół internetowy (TCP/IP) to zestaw protokołów komunikacyjnych umożliwiających łączenie się komputerów.
Tysiące zasobów online pomogą Ci wyjaśnić i poznać protokół TCP/IP. Więc co się tutaj zmieniło?
Tutaj skupiam się na dostarczeniu wszystkich niezbędnych elementów, aby zacząć nurkować głębiej (jeśli zamierzasz później).
Spis treści:
Model TCP/IP: jaka jest historia?
Model TCP/IP jest tym, co można przeczytać, ucząc się o sieciach komputerowych, i na pewno już się z nim spotkałeś jako student informatyki lub informatyki.
Nie piszmy więc tutaj kolejnej książki akademickiej. Ale pozwól mi szybko podsumować historię TCP/IP w mgnieniu oka, pasującej dla każdego, nawet jeśli myślisz, że nie jesteś osobą techniczną.
Krótko mówiąc:
W latach 70. Vint Cerf i Bob Kahn opisali model TCP/IP, który miał na celu poprawę połączeń sieciowych między komputerami.
Wcześniej mieliśmy Network Control Protocol i 1822 Protocol.
W tym samym okresie inni inżynierowie i organizacje również próbowały opracować protokół komunikacyjny, który ułatwiłby łączenie komputerów na całym świecie.
Jednym z takich modeli był model OSI (Open Systems Interconnection). Chociaż skutecznie pomógł nam lepiej zrozumieć metodę/proces tworzenia sieci, nie był idealny do praktycznego wdrożenia.
Jeśli jesteś ciekawy, mamy przydatne źródło informacji o warstwach modelu OSI.
Ogólnie rzecz biorąc, model TCP/IP przejął inicjatywę i został przyjęty jako standardowy protokół komunikacyjny, a model OSI został wykorzystany jako odniesienie do teoretycznej wiedzy o sieciach.
Tak, gdyby nie TCP/IP, być może nie bylibyście w stanie szybko i niezawodnie uzyskać dostępu do naszej strony internetowej lub innych usług w Internecie. Brzmi przerażająco, prawda?
Teraz, gdy już o tym wiesz, podam kilka szczegółów technicznych.
Różnica między protokołem kontroli transmisji (TCP) a protokołem internetowym (IP)
Aby zrozumieć model TCP/IP, należy rozróżnić te terminy. Oba są oddzielnymi protokołami sieci komputerowej.
Protokół internetowy (IP) to zestaw reguł, które regulują sposób wysyłania pakietów danych do właściwego celu. Każde podłączone urządzenie/komputer ma adres IP, a wysyłając dane, pomaga wysłać je tam, gdzie chcesz.
Adresy IP są jak numery telefonów komórkowych w Twoich telefonach. Możesz przejrzeć nasz przewodnik po adresach IP, aby dowiedzieć się więcej.
IP nie może zorganizować pakietów, aby upewnić się, że dotrą do miejsca docelowego, tak jak miało być wysłane. Tak więc przydaje się protokół TCP, który pomaga utrzymać pakiety we właściwej kolejności i sprawdzić, czy dotarły do miejsca docelowego zgodnie z przeznaczeniem.
Ogólnie rzecz biorąc, TCP jest odpowiedzialny za niezawodne wysyłanie/odbieranie danych.
Cechy modelu TCP/IP
Model TCP/IP wygrał bitwę między różnymi protokołami ze względu na swoje funkcje i umożliwienie systemom/sieciom jego szybkiej adaptacji.
Niektóre z jego najlepszych cech to:
- Możesz łatwo połączyć się z różnymi typami komputerów.
- Umożliwia zmianę kolejności pakietów danych, aby zapewnić, że prawidłowe komunikaty dotrą do miejsca docelowego, nawet w przypadku przeciążenia trasy sieciowej.
- TCP/IP obsługuje sprawdzanie błędów, co czyni go również niezawodnym modelem.
- Obsługuje elastyczną implementację architektury, dzięki czemu nadaje się do sieci każdej wielkości.
- Dzięki architekturze klient-serwer zapewnia dużą skalowalność.
- Obsługuje różne protokoły, dzięki czemu jest wygodny dla wszystkich rodzajów zastosowań.
- Umożliwia z łatwością komunikację między platformami.
- Może działać niezależnie.
TCP/IP: wszystko o czterech warstwach
W przeciwieństwie do modelu OSI, TCP/IP ma cztery warstwy:
- Dostęp do sieci
- Internet
- Transport
- Aplikacja
Uwaga: Przepływ danych przez te warstwy może odbywać się od góry do dołu lub odwrotnie (w zależności od tego, czy są wysyłane, czy odbierane). Musisz znać funkcje każdej warstwy, aby dowiedzieć się, co się dzieje.
#1. Dostęp do sieci (warstwa 1)
Ta warstwa najniższego poziomu zajmuje się fizycznym połączeniem i transferem danych między komputerami. Innymi słowy, w jaki sposób dane są fizycznie przesyłane.
Niektóre przykłady obejmują medium używane do przesyłania danych (światłowodowe, bezprzewodowe itp.), strukturę pakietów i mapowanie adresów IP na adresy fizyczne używane przez sieć.
Ogólnie rzecz biorąc, obejmuje to wszystko, co składa się na techniczną infrastrukturę sieci, w tym sterowniki urządzeń i kable.
RFC 826 (Address Resolution Protocol) jest jednym z protokołów zaangażowanych w tę warstwę, która odwzorowuje adresy IP na adresy Ethernet.
Warstwa dostępu do sieci jest ukryta przed użytkownikami i stanowi szkielet całego modelu.
#2. Internet (warstwa 2)
Warstwa internetowa obsługuje ruch danych, zapewniając szybkość i dokładną komunikację.
Dane są pakowane w datagramy IP, które zawierają adres źródłowy i docelowy. Warstwa internetowa może przekazywać dalej, określać ścieżkę i obsługiwać adresowanie logiczne.
Musi radzić sobie z adresami, niezależnie od tego, czy znajduje się na końcu wysyłania/odbierania.
Biorąc pod uwagę, że zawiera adres źródłowy i docelowy. Musi więc zapewnić, że pakiety danych dotrą do miejsca docelowego poprawnie i we właściwej kolejności.
#3. Transport (warstwa 3)
Warstwa transportowa działa w podobnym celu jak agenci dostawczy dla Amazon. Warstwa ta towarzyszy również zaporze.
Jest często nazywana warstwą host-to-host, gdzie ma na celu zapewnienie integralności danych typu end-to-end, umożliwiając dwukierunkową komunikację.
Zapewnia, że pakiety danych dotarły do miejsca przeznaczenia, dzieląc je na segmenty. Zapewnia również, że warstwa aplikacji otrzyma całą wiadomość przez potwierdzenie.
Wysyłając wiadomość do warstwy aplikacji, skupia się na ilości przesyłanych danych, ich kolejności i miejscu, w którym są wysyłane. A odbierając wiadomość z warstwy aplikacji, pomaga w desegmentacji i sprawdzaniu błędów.
W tej warstwie działają protokoły takie jak TCP i UDP. Abyś często miał niezawodne połączenie.
#4. Aplikacja (warstwa 4)
Warstwa najwyższego poziomu dotyczy interakcji aplikacji z użytkownikiem (Tobą). Używamy aplikacji lub programu do wymiany danych, takich jak wiadomości, przeglądarki, klienci poczty e-mail itp.
W tym miejscu znajduje się interfejs użytkownika i usługi aplikacji. W tej warstwie istnieją procesy takie jak szyfrowanie, deszyfrowanie, kompresja i dekompresja. Pomaga również formatować komunikaty, aby warstwa transportowa była poprawnie wysłana (i odebrana/zinterpretowana przez aplikację odbierającą).
Protokoły takie jak DNS, HTTP, FTP i SMTP współpracują z tą warstwą, aby zapewnić pomyślne rozpoczęcie wysyłania/odbierania danych w sieci.
Co robi TCP/IP?
TCP/IP umożliwia niezawodne przesyłanie danych między komputerami.
Aby tak się stało, protokół TCP/IP wysyła dane, dzieląc je na pakiety i reorganizuje tak, aby miały sens po stronie odbierającej.
Koncepcję pakietów danych można porównać do kawałków układanki, gdzie dostępność wszystkich kawałków pomoże ci zrozumieć całość.
A powodem, dla którego wiadomość jest dzielona na pakiety danych, jest zapewnienie niezawodności i dokładności. Każdy pakiet może obrać inną trasę, aby zapewnić dotarcie do miejsca przeznaczenia.
W przeciwieństwie do tego, jeśli wiadomość zostanie wysłana w całości, zostanie całkowicie utracona i musi zostać wysłana ponownie w przypadku niepowodzenia.
Model czterowarstwowy pomaga to dokładniej wyjaśnić.
Gdy dane są przesyłane z komputera, przechodzą przez wszystkie cztery warstwy w określonej kolejności, gdzie są cięte na kawałki/pakiety i wysyłane (Warstwa 1 → Warstwa 4)
A na komputerze odbiorczym dane są ponownie składane, przechodząc przez te same cztery warstwy po drugiej stronie w odwrotnej kolejności (Warstwa 4 → Warstwa 1)
Inne popularne protokoły internetowe
TCP/IP zawiera najważniejsze protokoły, które umożliwiają korzystanie z Internetu.
Niektóre standardowe protokoły internetowe obejmują HTTP, HTTPS, FTP, POP3 i SMTP,
- HTTP (Hypertext Transfer Protocol) łączy użytkownika z serwerem sieciowym (za pośrednictwem przeglądarki internetowej) w celu interakcji/odzyskania informacji.
- HTTP Secure zapewnia szyfrowane połączenie z serwerem sieciowym, które zapewnia, że połączenie z serwerem nie zostanie naruszone/naruszone między nimi.
- FTP (File Transfer Protocol) nie wymaga wyjaśnień. Umożliwia przesyłanie plików między serwerami lub z serwera na komputer.
- POP3 (Post Office Protocol 3) umożliwia klientowi poczty e-mail pobieranie wiadomości e-mail z serwera, które można później przeglądać w trybie offline.
- Protokół SMPT (Simple Mail Transfer Protocol) jest podobny do protokołu POP, ale umożliwia wysyłanie i odbieranie wiadomości e-mail.
TCP/IP to standard, ale nie zawsze najlepszy
Zalety modelu przeważają nad wadami. Ale, dla odniesienia, powinieneś wiedzieć, że TCP/IP jest skomplikowany w konfiguracji, nie pasuje do mniejszych sieci, a protokoły nie są łatwe do zastąpienia.
Opisywanie warstw w najlepszy możliwy sposób może nie być odpowiednie. Model OSI jest nadal preferowany, aby pomóc Ci zrozumieć, jak wszystko działa.
Mimo to wciąż nadąża za większością kluczowych bitów, umożliwiając nam wysyłanie/odbieranie informacji tak szybko, jak to możliwe.