Το Πρωτόκολλο Ελέγχου Μετάδοσης/Πρωτόκολλο Διαδικτύου (TCP/IP) είναι μια σουίτα πρωτοκόλλων επικοινωνίας που επιτρέπουν στους υπολογιστές να συνδέονται.
Χιλιάδες διαδικτυακοί πόροι θα σας βοηθήσουν να διευκρινίσετε και να εξερευνήσετε το TCP/IP. Λοιπόν, τι είναι διαφορετικό εδώ;
Εδώ, επικεντρώνομαι στην παροχή όλων των βασικών κομματιών για να ξεκινήσετε να βουτήξετε βαθύτερα (αν σκοπεύετε να το κάνετε αργότερα).
Πίνακας περιεχομένων
Μοντέλο TCP/IP: Τι είναι το ιστορικό;
Το μοντέλο TCP/IP είναι αυτό που μπορείτε να διαβάσετε όταν μαθαίνετε για τη δικτύωση υπολογιστών και πρέπει να το έχετε ήδη συναντήσει ως σπουδαστής πληροφορικής ή πληροφορικής.
Ας μην γράψουμε, λοιπόν, άλλο ακαδημαϊκό βιβλίο εδώ. Αλλά, επιτρέψτε μου να συνοψίσω γρήγορα την ιστορία του TCP/IP σε λίγο, κατάλληλο για όλους, ακόμα κι αν νομίζετε ότι δεν είστε τεχνικός.
Σύντομη ιστορία:
Στη δεκαετία του 1970, οι Vint Cerf και Bob Kahn περιέγραψαν το μοντέλο TCP/IP που είχε ως στόχο να βοηθήσει στη βελτίωση της διασύνδεσης δικτύου μεταξύ των υπολογιστών.
Πριν από αυτό, είχαμε το Πρωτόκολλο Ελέγχου Δικτύου και το Πρωτόκολλο 1822.
Την ίδια περίοδο, άλλοι μηχανικοί και οργανισμοί προσπάθησαν επίσης να αναπτύξουν ένα πρωτόκολλο επικοινωνίας που θα διευκόλυνε τη διασύνδεση των υπολογιστών σε όλο τον κόσμο.
Ένα τέτοιο μοντέλο ήταν το μοντέλο OSI (Open Systems Interconnection). Παρόλο που μας βοήθησε να κατανοήσουμε καλύτερα τη μέθοδο/διαδικασία δικτύωσης, δεν ήταν ιδανικό για πρακτική εφαρμογή.
Έχουμε έναν χρήσιμο πόρο για Επίπεδα Μοντέλων OSI, αν είστε περίεργοι σχετικά με αυτό.
Συνολικά, το μοντέλο TCP/IP πρωτοστάτησε και υιοθετήθηκε ως το τυπικό πρωτόκολλο επικοινωνίας και το μοντέλο OSI χρησιμοποιήθηκε ως αναφορά για τη θεωρητική γνώση δικτύωσης.
Ναι, αν δεν ήταν για το TCP/IP, ενδέχεται να μην μπορούσατε να έχετε γρήγορη και αξιόπιστη πρόσβαση στον ιστότοπό μας ή σε άλλες υπηρεσίες στο διαδίκτυο. Ακούγεται τρομακτικό, σωστά;
Τώρα που το ξέρετε, επιτρέψτε μου να σας δώσω μερικές τεχνικές λεπτομέρειες.
Διαφορά μεταξύ του Πρωτοκόλλου Ελέγχου Μετάδοσης (TCP) και του Πρωτοκόλλου Διαδικτύου (IP)
Για να κατανοήσετε το μοντέλο TCP/IP, πρέπει να κάνετε διαφοροποίηση μεταξύ αυτών των όρων. Και τα δύο είναι ξεχωριστά πρωτόκολλα δικτύου υπολογιστών.
Το Πρωτόκολλο Διαδικτύου (IP) είναι ένα σύνολο κανόνων που διέπουν τον τρόπο αποστολής των πακέτων δεδομένων στον σωστό στόχο. Κάθε συσκευή/υπολογιστής που συνδέεται έχει μια διεύθυνση IP και κατά την αποστολή των δεδομένων, σας βοηθά να τα στείλετε όπου θέλετε.
Οι διευθύνσεις IP είναι σαν τους αριθμούς κινητών τηλεφώνων σας. Μπορείτε να διαβάσετε τον οδηγό μας για τη διεύθυνση IP για να μάθετε περισσότερα.
Η IP δεν μπορεί να οργανώσει τα πακέτα για να διασφαλίσει ότι φθάνει στον προορισμό, όπως προοριζόταν να σταλούν. Έτσι, το TCP είναι χρήσιμο, το οποίο βοηθά να διατηρείτε τα πακέτα στη σωστή σειρά και να ελέγξετε αν έφτασαν στον προορισμό όπως έπρεπε.
Συνολικά, το TCP είναι υπεύθυνο για την αξιόπιστη αποστολή/λήψη των δεδομένων.
Χαρακτηριστικά του μοντέλου TCP/IP
Το μοντέλο TCP/IP κέρδισε τη μάχη μεταξύ των διαφόρων πρωτοκόλλων λόγω των χαρακτηριστικών του και επιτρέπει στα συστήματα/δίκτυα να το υιοθετήσουν γρήγορα.
Μερικά από τα καλύτερα χαρακτηριστικά του περιλαμβάνουν:
- Μπορείτε εύκολα να συνδεθείτε με διαφορετικούς τύπους υπολογιστών.
- Επιτρέπει την αναδιάταξη των πακέτων δεδομένων για να διασφαλιστεί ότι τα σωστά μηνύματα φτάνουν στον προορισμό, ακόμη και αν υπάρχει συμφόρηση στη διαδρομή του δικτύου.
- Το TCP/IP υποστηρίζει τον έλεγχο σφαλμάτων, γεγονός που το καθιστά επίσης αξιόπιστο μοντέλο.
- Υποστηρίζει μια ευέλικτη υλοποίηση αρχιτεκτονικής, καθιστώντας το κατάλληλο για δίκτυα όλων των μεγεθών.
- Με την αρχιτεκτονική πελάτη-διακομιστή, σας προσφέρει άφθονη επεκτασιμότητα.
- Υποστηρίζει διάφορα πρωτόκολλα που κάνουν τα πράγματα βολικά για κάθε είδους περιπτώσεις χρήσης.
- Επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ πλατφορμών με ευκολία.
- Μπορεί να λειτουργήσει ανεξάρτητα.
TCP/IP: Όλα για τα τέσσερα επίπεδα
Σε αντίθεση με το μοντέλο OSI, το TCP/IP έχει τέσσερα επίπεδα:
- Πρόσβαση στο δίκτυο
- Διαδίκτυο
- Μεταφορά
- Εφαρμογή
Σημείωση: Η ροή δεδομένων μέσω αυτών των επιπέδων μπορεί να είναι είτε από πάνω προς τα κάτω είτε αντίστροφα (ανάλογα αν αποστέλλεται ή λαμβάνεται). Πρέπει να γνωρίζετε τις λειτουργίες κάθε επιπέδου για να καταλάβετε τι συμβαίνει.
#1. Πρόσβαση στο δίκτυο (Επίπεδο 1)
Αυτό το επίπεδο χαμηλότερου επιπέδου ασχολείται με τη φυσική σύνδεση και τη μεταφορά δεδομένων μεταξύ των υπολογιστών. Με άλλα λόγια, πώς μεταδίδονται φυσικά τα δεδομένα.
Μερικά παραδείγματα περιλαμβάνουν το μέσο που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά δεδομένων (ίνα, ασύρματη, κ.λπ.), τη δομή πακέτων και την αντιστοίχιση των διευθύνσεων IP σε φυσικές διευθύνσεις που χρησιμοποιούνται από το δίκτυο.
Συνολικά, περιλαμβάνει όλα τα πράγματα που συνθέτουν μια τεχνική υποδομή δικτύων, συμπεριλαμβανομένων προγραμμάτων οδήγησης συσκευών και καλωδίων.
Το RFC 826 (Πρωτόκολλο Ανάλυσης Διευθύνσεων) είναι ένα από τα πρωτόκολλα που εμπλέκονται σε αυτό το επίπεδο που αντιστοιχίζει τις διευθύνσεις IP σε διευθύνσεις Ethernet.
Το επίπεδο πρόσβασης δικτύου είναι κρυμμένο από τους χρήστες και είναι η ραχοκοκαλιά ολόκληρου του μοντέλου.
#2. Διαδίκτυο (Επίπεδο 2)
Το επίπεδο διαδικτύου διαχειρίζεται την κίνηση δεδομένων για ταχύτητα και ακριβή επικοινωνία.
Τα δεδομένα ομαδοποιούνται σε datagrams IP, τα οποία περιλαμβάνουν τη διεύθυνση προέλευσης και προορισμού. Το επίπεδο Διαδικτύου μπορεί να προωθήσει, να καθορίσει τη διαδρομή και να χειριστεί τη λογική διεύθυνση.
Πρέπει να ασχοληθεί με τις διευθύνσεις είτε είναι στο τέλος αποστολής/λήψης.
Λαμβάνοντας υπόψη ότι περιλαμβάνει τη διεύθυνση της πηγής και του προορισμού. Επομένως, πρέπει να διασφαλίσει ότι τα πακέτα δεδομένων φτάνουν στον προορισμό τους σωστά και με τη σωστή σειρά.
#3. Μεταφορά (Επίπεδο 3)
Το επίπεδο μεταφοράς λειτουργεί για παρόμοιο στόχο με τους πράκτορες παράδοσης για την Amazon. Ένα τείχος προστασίας συνοδεύει επίσης αυτό το επίπεδο.
Συχνά ονομάζεται επίπεδο host-to-host, όπου στοχεύει να παρέχει ακεραιότητα δεδομένων από άκρο σε άκρο, επιτρέποντας αμφίδρομη επικοινωνία.
Διασφαλίζει ότι τα πακέτα δεδομένων έχουν φτάσει στον προορισμό τους χωρίζοντάς τα σε τμήματα. Επίσης, διασφαλίζει ότι το επίπεδο εφαρμογής λαμβάνει ολόκληρο το μήνυμα με επιβεβαίωση.
Κατά την αποστολή ενός μηνύματος στο επίπεδο εφαρμογής, εστιάζει στον όγκο των δεδομένων που αποστέλλονται, τη σειρά τους και πού αποστέλλονται. Και, όταν λαμβάνετε ένα μήνυμα από το επίπεδο εφαρμογής, βοηθά στην αποτμηματοποίηση και τον έλεγχο σφαλμάτων.
Σε αυτό το επίπεδο ισχύουν πρωτόκολλα όπως το TCP και το UDP. Για να έχετε συχνά αξιόπιστη σύνδεση.
#4. Εφαρμογή (Επίπεδο 4)
Το επίπεδο υψηλότερου επιπέδου αφορά την εφαρμογή που αλληλεπιδρά με τον χρήστη (εσείς). Χρησιμοποιούμε την εφαρμογή ή το πρόγραμμα για να ανταλλάξουμε δεδομένα όπως μηνύματα, προγράμματα περιήγησης, προγράμματα-πελάτες email κ.λπ.
Η διεπαφή χρήστη και οι υπηρεσίες εφαρμογής περιλαμβάνονται εδώ. Διαδικασίες όπως η κρυπτογράφηση, η αποκρυπτογράφηση, η συμπίεση και η αποσυμπίεση υπάρχουν σε αυτό το επίπεδο. Βοηθά επίσης να μορφοποιήσετε τα μηνύματα για το επίπεδο μεταφοράς ώστε να αποστέλλονται σωστά (και να λαμβάνονται/ερμηνεύονται από την εφαρμογή λήψης).
Πρωτόκολλα όπως DNS, HTTP, FTP και SMTP συνεργάζονται με αυτό το επίπεδο για να διασφαλίσουν ότι θα ξεκινήσετε με επιτυχία την αποστολή/λήψη δεδομένων στο δίκτυο.
Τι κάνει το TCP/IP;
Το TCP/IP επιτρέπει την αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων μεταξύ υπολογιστών.
Για να συμβεί αυτό, το TCP/IP στέλνει τα δεδομένα ενώ τα σπάει σε πακέτα και τα αναδιοργανώνει ώστε να έχουν νόημα στο άκρο λήψης.
Η έννοια των πακέτων δεδομένων μπορεί να συγκριθεί με τα κομμάτια ενός παζλ, όπου η διαθεσιμότητα όλων των κομματιών θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε το όλο θέμα.
Και ο λόγος που το μήνυμα αναλύεται σε πακέτα δεδομένων είναι για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία και η ακρίβεια. Κάθε πακέτο μπορεί να ακολουθήσει διαφορετική διαδρομή για να εξασφαλίσει ότι θα φτάσει στον προορισμό του.
Σε αντίθεση με αυτό, εάν το μήνυμα αποσταλεί ως σύνολο, θα χαθεί εντελώς και θα πρέπει να αποσταλεί ξανά σε περίπτωση αποτυχίας.
Το μοντέλο τεσσάρων επιπέδων βοηθά στην περαιτέρω εξήγηση αυτού.
Όταν τα δεδομένα αποστέλλονται από έναν υπολογιστή, περνούν και από τα τέσσερα επίπεδα με μια συγκεκριμένη σειρά όπου κόβονται σε κομμάτια/πακέτα και αποστέλλονται (Στρώμα 1 → Στρώμα 4)
Και, στον υπολογιστή λήψης, τα δεδομένα επανασυναρμολογούνται περνώντας από τα ίδια τέσσερα στρώματα στην άλλη πλευρά με αντίστροφη σειρά (Επίπεδο 4 → Επίπεδο 1)
Άλλα κοινά πρωτόκολλα Διαδικτύου
Το TCP/IP περιλαμβάνει τα πιο βασικά πρωτόκολλα που καθιστούν δυνατή την εμπειρία του Διαδικτύου.
Ορισμένα τυπικά πρωτόκολλα Διαδικτύου περιλαμβάνουν τα HTTP, HTTPS, FTP, POP3 και SMTP,
- Το HTTP (Πρωτόκολλο μεταφοράς υπερκειμένου) συνδέει έναν χρήστη με τον διακομιστή ιστού (μέσω ενός προγράμματος περιήγησης Ιστού) για αλληλεπίδραση/ανάκτηση πληροφοριών.
- Το HTTP Secure σάς παρέχει μια κρυπτογραφημένη σύνδεση με τον διακομιστή web που διασφαλίζει ότι η σύνδεση με τον διακομιστή δεν παραβιάζεται/παραβιάζεται ενδιάμεσα.
- Το FTP (File Transfer Protocol) είναι αυτονόητο. Σας επιτρέπει να μεταφέρετε αρχεία μεταξύ διακομιστών ή από διακομιστή στον υπολογιστή σας.
- Το POP3 (Post Office Protocol 3) δίνει τη δυνατότητα σε ένα πρόγραμμα-πελάτη email να πραγματοποιεί λήψη μηνυμάτων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου από έναν διακομιστή, τα οποία μπορούν αργότερα να προβληθούν εκτός σύνδεσης.
- Το SMPT (Simple Mail Transfer Protocol) είναι παρόμοιο με το POP αλλά σας δίνει τη δυνατότητα να στέλνετε και να λαμβάνετε email.s.
Το TCP/IP είναι το τυπικό, αλλά δεν είναι πάντα το καλύτερο
Τα οφέλη του μοντέλου υπερτερούν των μειονεκτημάτων. Αλλά, για αναφορά, θα πρέπει να γνωρίζετε ότι το TCP/IP είναι πολύπλοκο στη ρύθμιση, δεν ταιριάζει ακριβώς για μικρότερα δίκτυα και ότι τα πρωτόκολλα δεν αντικαθίστανται εύκολα.
Μπορεί να μην είναι κατάλληλο να περιγράψουμε τα επίπεδα με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Το μοντέλο OSI εξακολουθεί να προτιμάται για να σας βοηθήσει να κατανοήσετε πώς λειτουργούν όλα.
Παρ ‘όλα αυτά, εξακολουθεί να καταφέρνει να συμβαδίζει με τα περισσότερα από τα κρίσιμα κομμάτια που μας επιτρέπουν να στέλνουμε/λαμβάνουμε πληροφορίες όσο το δυνατόν γρηγορότερα.