Model de arhitectură protocol TCP/IP – Cum funcționează?

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) este o suită de protocoale de comunicație care permit computerelor să se conecteze.

Mii de resurse online vă vor ajuta să clarificați și să explorați TCP/IP. Deci, ce este diferit aici?

Aici, mă concentrez pe furnizarea tuturor elementelor esențiale pentru a obține un avans pentru a scufunda mai adânc (dacă intenționați să o faceți mai târziu).

Model TCP/IP: Care este istoria?

Modelul TCP/IP este ceea ce puteți citi atunci când învățați despre rețelele de calculatoare și trebuie să fi întâlnit deja ca student la informatică sau IT.

Deci, să nu scriem o altă carte academică aici. Dar, permiteți-mi să rezum rapid istoricul TCP/IP într-o clipă, potrivit pentru toată lumea, chiar dacă credeți că sunteți o persoană netehnică.

Pe scurt:

În anii 1970, Vint Cerf și Bob Kahn au descris modelul TCP/IP care urmărea să ajute la îmbunătățirea interconectarii rețelei dintre computere.

Înainte de asta, aveam protocolul de control al rețelei și protocolul 1822.

În aceeași perioadă, alți ingineri și organizații au încercat, de asemenea, să dezvolte un protocol de comunicare care să faciliteze interconectarea computerelor de pe tot globul.

Un astfel de model a fost modelul OSI (Open Systems Interconnection) . Deși a avut succes în a ne ajuta să înțelegem mai bine metoda/procesul de rețea, nu a fost ideal pentru implementare practică.

În general, modelul TCP/IP a preluat conducerea și a fost adoptat ca protocol de comunicare standard, iar modelul OSI a fost folosit ca referință pentru cunoștințele teoretice privind rețelele.

Da, dacă nu era TCP/IP, este posibil să nu fi putut accesa rapid și sigur site-ul nostru web sau alte servicii de pe internet. Sună înfricoșător, nu?

Acum că știi despre asta, hai să-ți dau câteva detalii tehnice.

Diferența dintre protocolul de control al transmisiei (TCP) și protocolul de internet (IP)

Pentru a înțelege modelul TCP/IP, trebuie să faceți diferența între acești termeni. Ambele sunt protocoale separate de rețea de computere.

Protocolul Internet (IP) este un set de reguli care guvernează modul în care pachetele de date sunt trimise către ținta corectă. Fiecare dispozitiv/calculator conectat are o adresă IP, iar atunci când trimiteți datele, vă ajută să le trimiteți unde doriți.

Adresele IP sunt ca numerele mobile de pe telefoanele dvs. Puteți parcurge ghidul nostru de adrese IP pentru a afla mai multe.

IP nu poate organiza pachetele pentru a se asigura că ajunge la destinație așa cum a fost menit să fie trimis. Deci, TCP este la îndemână, ceea ce ajută la menținerea pachetelor în ordinea corectă și la verificarea dacă au ajuns la destinație așa cum a fost prevăzut.

În general, TCP este responsabil pentru trimiterea/recepția fiabilă a datelor.

Caracteristicile modelului TCP/IP

Modelul TCP/IP a câștigat bătălia dintre diferitele protocoale datorită caracteristicilor sale și care permite sistemelor/rețelelor să-l adopte rapid.

Unele dintre cele mai bune caracteristici ale sale includ:

• Vă puteți conecta cu ușurință la diferite tipuri de computere.
• Permite reordonarea pachetelor de date pentru a asigura că mesajele corecte ajung la destinație chiar dacă există congestie pe ruta rețelei.
• TCP/IP acceptă verificarea erorilor, ceea ce îl face și un model de încredere.
• Suportă o implementare flexibilă a arhitecturii, făcându-l potrivit pentru rețele de toate dimensiunile.
• Cu arhitectura client-server, vă oferă o scalabilitate largă.
• Acceptă diverse protocoale, ceea ce face ca lucrurile să fie convenabile pentru toate tipurile de cazuri de utilizare.
• Permite comunicarea multiplatformă cu ușurință.
• Poate fi operat independent.

TCP/IP: Totul despre cele patru straturi

Spre deosebire de modelul OSI, TCP/IP are patru straturi:

• Acces la retea
• Internet
• Transport
• Aplicație

Notă : fluxul de date prin aceste straturi poate fi fie de sus în jos, fie invers (în funcție de faptul că este trimis sau primit). Trebuie să cunoașteți funcțiile fiecărui strat pentru a vă da seama ce se întâmplă.

#1. Acces la rețea (Layer 1)

Acest nivel de cel mai jos nivel se ocupă de conexiunea fizică și transferul de date între computere. Cu alte cuvinte, modul în care datele sunt transmise fizic.

Unele exemple includ mediul utilizat pentru transferul de date (fibră, wireless etc.), structura pachetelor și maparea adreselor IP la adresele fizice utilizate de rețea.

În general, implică toate lucrurile care alcătuiesc o infrastructură tehnică a rețelelor, inclusiv driverele de dispozitiv și cablurile.

RFC 826 (Address Resolution Protocol) este unul dintre protocoalele implicate în acest nivel care mapează adresele IP la adrese Ethernet.

Stratul de acces la rețea este ascuns utilizatorilor și este coloana vertebrală a întregului model.

#2. Internet (nivelul 2)

Stratul de internet gestionează traficul de date pentru viteză și comunicare precisă.

Datele sunt grupate în datagrame IP, care includ adresa sursă și destinație. Stratul de Internet poate redirecționa, determina calea și poate gestiona adresarea logică.

Trebuie să se ocupe de adrese, indiferent dacă se află la finalul de expediere/primire.

Considerând că include adresa sursei și destinației. Deci, trebuie să se asigure că pachetele de date ajung la destinație corect și în ordinea corespunzătoare.

#3. Transport (Stratul 3)

Stratul de transport funcționează pentru un obiectiv similar cu agenții de livrare pentru Amazon. Un firewall însoțește și acest strat.

Este adesea numit strat gazdă-la-gazdă, unde își propune să ofere integritatea datelor de la un capăt la altul, permițând comunicarea în două sensuri.

Se asigură că pachetele de date au ajuns la destinație prin împărțirea lor în segmente. De asemenea, se asigură că stratul de aplicație primește întregul mesaj prin confirmare.

Când trimiteți un mesaj către stratul de aplicație, acesta se concentrează pe cantitatea de date trimise, ordinea acestora și unde sunt trimise. Și, atunci când primiți un mesaj de la nivelul aplicației, ajută la de-segmentare și la verificarea erorilor.

Protocoale precum TCP și UDP sunt în vigoare în acest nivel. Astfel încât să aveți adesea o conexiune de încredere.

#4. Aplicație (Stratul 4)

Stratul de cel mai înalt nivel se referă la interacțiunea aplicației cu utilizatorul (dvs). Folosim aplicația sau programul pentru a face schimb de date precum mesagerie, browsere, clienți de e-mail etc.

Interfața cu utilizatorul și serviciile aplicației sunt incluse aici. Procese precum criptarea, decriptarea, compresia și decompresia există în acest strat. De asemenea, ajută la formatarea mesajelor pentru ca stratul de transport să fie corect trimis (și recepționat/interpretat de aplicația de primire).

Protocoale precum DNS, HTTP, FTP și SMTP funcționează cu acest nivel pentru a vă asigura că începeți cu succes să trimiteți/primiți date în rețea.

Ce face TCP/IP?

TCP/IP permite transferul de date între computere în mod fiabil.

Pentru ca acest lucru să se întâmple, TCP/IP trimite datele în timp ce le împarte în pachete și le reorganizează pentru a avea sens la capătul receptor.

Conceptul de pachete de date poate fi comparat cu piesele unui puzzle, unde disponibilitatea tuturor pieselor vă va ajuta să înțelegeți întregul lucru.

Și motivul pentru care mesajul este împărțit în pachete de date este pentru a asigura fiabilitatea și acuratețea. Fiecare pachet poate lua o rută diferită pentru a se asigura că ajunge la destinație.

Spre deosebire de aceasta, dacă mesajul este trimis în întregime, acesta va fi complet pierdut și va trebui retrimis în caz de eșec.

Modelul cu patru straturi ajută la explicarea acestui lucru în continuare.

Când datele sunt trimise de la un computer, acestea trec prin toate cele patru straturi într-o anumită ordine, unde sunt tăiate în bucăți/pachete și trimise ( Layer 1 → Layer 4 )

Și, la computerul receptor, datele sunt reasamblate trecând prin aceleași patru straturi de pe cealaltă parte în ordine inversă ( Layer 4 → Layer 1 )

Alte protocoale comune de internet

TCP/IP include cele mai esențiale protocoale care fac posibilă experiența pe internet.

Unele protocoale standard de internet includ HTTP, HTTPS, FTP, POP3 și SMTP,

• HTTP (Hypertext Transfer Protocol) conectează un utilizator la serverul web (prin intermediul unui browser web) pentru a interacționa/prelua informații.
• HTTP Secure vă oferă o conexiune criptată la serverul web care asigură că conexiunea la server nu este compromisă/modificată între ele.
• FTP ( File Transfer Protocol) se explică de la sine. Vă permite să transferați fișiere între servere sau de pe un server pe computer.
• POP3 (Post Office Protocol 3) permite unui client de e-mail să descarce e-mailuri de pe un server, care pot fi vizualizate ulterior offline.
• SMPT (Simple Mail Transfer Protocol) este similar cu POP, dar vă permite să trimiteți și să primiți e-mailuri.

TCP/IP este standardul, dar nu este întotdeauna cel mai bun

Beneficiile modelului depășesc dezavantajele. Dar, pentru referință, ar trebui să știți că TCP/IP este complex de configurat, nu se potrivește exact pentru rețele mai mici, iar protocoalele nu sunt ușor de înlocuit.

Este posibil să nu fie potrivit să descriem straturile în cel mai bun mod posibil. Modelul OSI este încă preferat pentru a vă ajuta să înțelegeți cum funcționează totul.

Cu toate acestea, încă reușește să țină pasul cu majoritatea biților cruciali, permițându-ne să trimitem/primim informații cât mai repede posibil.