TCP/IP

co to jest TCP / IP?

TCP/IP oznacza Transmission Control Protocol / Internet Protocol i jest pakietem protokołów komunikacyjnych używanych do łączenia urządzeń sieciowych w Internecie. TCP / IP jest również używany jako protokół komunikacyjny w prywatnej sieci komputerowej (intranet lub extranet).

cały pakiet IP-zestaw reguł i procedur-jest powszechnie nazywany TCP / IP. TCP i IP to dwa główne protokoły, chociaż inne są zawarte w pakiecie. Pakiet protokołów TCP / IP działa jako warstwa abstrakcji między aplikacjami internetowymi a tkaniną routingu i przełączania.

TCP/IP określa, w jaki sposób dane są wymieniane przez internet, zapewniając komunikację typu end-to-end, która określa, w jaki sposób powinny być podzielone na pakiety, adresowane, przesyłane, kierowane i odbierane w miejscu docelowym. TCP / IP wymaga niewielkiego centralnego zarządzania i jest zaprojektowany tak, aby sieci były niezawodne z możliwością automatycznego odzyskiwania po awarii dowolnego urządzenia w sieci.

dwa główne protokoły w pakiecie IP pełnią określone funkcje. TCP definiuje, w jaki sposób aplikacje mogą tworzyć kanały komunikacji w sieci. Zarządza również, w jaki sposób wiadomość jest składana na mniejsze pakiety, zanim zostaną one następnie przesłane przez internet i ponownie złożone w odpowiedniej kolejności pod adresem docelowym.

IP określa, jak adresować i kierować każdy pakiet, aby upewnić się, że dotrze do właściwego miejsca docelowego. Każdy komputer bramy w sieci sprawdza ten adres IP, aby określić, gdzie przekazać wiadomość.

maska podsieci informuje komputer lub inne urządzenie sieciowe, jaka część adresu IP jest używana do reprezentowania sieci, a jaka część jest używana do reprezentowania hostów lub innych komputerów w sieci.

translacja adresów sieciowych (Nat) to wirtualizacja adresów IP. NAT pomaga poprawić bezpieczeństwo i zmniejszyć liczbę adresów IP potrzebnych organizacji.

wspólne protokoły TCP / IP obejmują następujące:

• Hypertext Transfer Protocol (HTTP) obsługuje komunikację między serwerem WWW a przeglądarką internetową.
• http Secure obsługuje bezpieczną komunikację między serwerem WWW a przeglądarką internetową.
• File Transfer Protocol obsługuje przesyłanie plików między komputerami.

jak działa TCP/IP?

TCP/IP wykorzystuje model komunikacji klient-serwer, w którym Użytkownik lub maszyna (klient) jest świadczona usługa, taka jak wysłanie strony internetowej, przez inny komputer (serwer) w sieci.

łącznie pakiet protokołów TCP / IP jest klasyfikowany jako bezstanowy, co oznacza, że każde żądanie klienta jest uważane za nowe, ponieważ nie jest związane z poprzednimi żądaniami. Bycie bezstanowym uwalnia ścieżki sieciowe, dzięki czemu mogą być używane w sposób ciągły.

jednak sama warstwa transportowa jest stanowa. Wysyła pojedynczą wiadomość, a jej połączenie pozostaje na miejscu, dopóki wszystkie pakiety w wiadomości nie zostaną odebrane i ponownie złożone w miejscu docelowym.

Model TCP/IP różni się nieznacznie od zaprojektowanego po nim siedmiowarstwowego modelu sieci Open Systems Interconnection (OSI). Model referencyjny OSI określa, w jaki sposób aplikacje mogą komunikować się przez sieć.

dlaczego TCP / IP jest ważne?

TCP/IP jest niezastrzeżony i w rezultacie nie jest kontrolowany przez żadną firmę. Dlatego pakiet IP można łatwo modyfikować. Jest kompatybilny ze wszystkimi systemami operacyjnymi (OSE), dzięki czemu może komunikować się z dowolnym innym systemem. Pakiet IP jest również kompatybilny ze wszystkimi typami sprzętu komputerowego i sieci.

TCP/IP jest wysoce skalowalny i jako protokół routowalny może określić najbardziej wydajną ścieżkę przez sieć. Jest szeroko stosowany w obecnej architekturze Internetu.

4 warstwy modelu TCP/IP

funkcjonalność TCP/IP jest podzielona na cztery warstwy, z których każda zawiera określone protokoły:

1. warstwa aplikacji zapewnia aplikacjom ustandaryzowaną wymianę danych. Jego protokoły obejmują HTTP, FTP, Post Office Protocol 3, Simple Mail Transfer Protocol i Simple Network Management Protocol. W warstwie aplikacji ładunek to rzeczywiste dane aplikacji.
2. warstwa transportowa jest odpowiedzialna za utrzymanie komunikacji end-to-end w sieci. TCP obsługuje komunikację między hostami i zapewnia kontrolę przepływu, multipleksowanie i niezawodność. Protokoły transportowe obejmują protokół TCP i User Datagram Protocol, który jest czasami używany zamiast TCP do specjalnych celów.
3. warstwa sieciowa, zwana również warstwą internetową, zajmuje się pakietami i łączy niezależne sieci, aby transportować pakiety przez granice sieci. Protokoły warstwy sieciowej to IP i Internet Control Message Protocol, który służy do raportowania błędów.
4. warstwa fizyczna, znana również jako warstwa interfejsu sieciowego lub warstwa łącza danych, składa się z protokołów działających tylko na łączu-komponencie sieciowym, który łączy węzły lub hosty w sieci. Protokoły w tej najniższej warstwie obejmują Ethernet dla sieci lokalnych i protokół rozwiązywania adresów.

zastosowanie protokołu TCP/IP

protokół TCP/IP może być używany do zdalnego logowania przez sieć w celu interaktywnego przesyłania plików w celu dostarczania wiadomości e-mail, dostarczania stron internetowych w sieci i zdalnego dostępu do systemu plików hosta serwera. Najogólniej, jest on używany do reprezentowania tego, jak informacje zmieniają formę, gdy podróżują przez sieć od konkretnej warstwy fizycznej do abstrakcyjnej warstwy aplikacji. Szczegółowo opisuje podstawowe protokoły lub metody komunikacji na każdej warstwie w miarę przechodzenia informacji.

zalety i wady TCP / IP

zalety korzystania z modelu TCP/IP obejmują następujące:

• pomaga nawiązać połączenie między różnymi typami komputerów;
• działa niezależnie od systemu operacyjnego;
• obsługuje wiele protokołów routingu;
• wykorzystuje architekturę klient-serwer, która jest wysoce skalowalna;
• może działać niezależnie;
• obsługuje kilka protokołów routingu; a
• jest lekki i nie obciąża niepotrzebnie sieci ani komputera.

wady TCP / IP obejmują następujące:

• jest skomplikowana w konfiguracji i zarządzaniu;
• warstwa transportowa nie gwarantuje dostarczenia pakietów;
• nie jest łatwa do zastąpienia protokołów w TCP / IP;
• nie oddziela wyraźnie pojęć usług, interfejsów i protokołów, więc nie nadaje się do opisywania nowych technologii w nowych sieciach; i
• jest szczególnie podatny na atak synchronizacji, który jest rodzajem ataku typu denial-of-service, w którym zły aktor używa TCP/IP.

czym różnią się TCP/IP i IP?

istnieje wiele różnic między TCP/IP i IP. Na przykład IP jest niskopoziomowym protokołem internetowym, który ułatwia komunikację danych przez internet. Jego celem jest dostarczanie pakietów danych, które składają się z nagłówka, który zawiera informacje o routingu, takie jak źródło i miejsce docelowe danych oraz sam ładunek danych.

IP jest ograniczone ilością danych, które może wysłać. Maksymalny rozmiar pojedynczego pakietu danych IP, który zawiera zarówno nagłówek, jak i dane, wynosi od 20 do 24 bajtów. Oznacza to, że dłuższe ciągi danych muszą być podzielone na wiele pakietów danych, które muszą być niezależnie wysłane, a następnie zreorganizowane do właściwej kolejności po ich wysłaniu.

ponieważ IP jest ściśle protokołem wysyłania/odbierania danych, nie ma wbudowanej kontroli, która weryfikuje, czy wysłane pakiety danych zostały rzeczywiście odebrane.

w przeciwieństwie do IP, TCP/IP jest inteligentnym protokołem komunikacyjnym wyższego poziomu, który może zrobić więcej rzeczy. TCP / IP nadal wykorzystuje IP jako środek transportu pakietów danych, ale łączy również komputery, aplikacje, strony internetowe i serwery www. TCP rozumie całościowo całe strumienie danych, których te zasoby wymagają do działania, i zapewnia, że cała ilość potrzebnych danych jest wysyłana za pierwszym razem. TCP uruchamia również kontrole, które zapewniają dostarczenie danych.

ponieważ wykonuje swoją pracę, TCP może również kontrolować rozmiar i szybkość przepływu danych. Zapewnia to, że sieci są wolne od wszelkich zatorów, które mogłyby zablokować odbiór danych.

przykładem jest aplikacja, która chce wysłać dużą ilość danych przez internet. Jeśli aplikacja używała tylko IP, dane musiałyby zostać podzielone na wiele pakietów IP. Wymagałoby to wielu żądań wysyłania i odbierania danych, ponieważ żądania IP są wysyłane na jeden pakiet.

w przypadku protokołu TCP potrzebne jest tylko jedno żądanie wysłania całego strumienia danych; TCP obsługuje resztę. W przeciwieństwie do IP, TCP może wykrywać problemy pojawiające się w IP i żądać retransmisji wszelkich utraconych pakietów danych. TCP może również reorganizować Pakiety tak, aby były przesyłane w odpowiedniej kolejności-i może zminimalizować przeciążenie sieci. TCP / IP ułatwia transfer danych przez internet.

model TCP/IP vs. Model OSI

TCP / IP i OSI są najczęściej stosowanymi protokołami sieci komunikacyjnych. Główna różnica polega na tym, że OSI jest modelem koncepcyjnym, który nie jest praktycznie używany do komunikacji. Definiuje raczej, w jaki sposób aplikacje mogą komunikować się przez sieć. Z drugiej strony protokół TCP / IP jest szeroko stosowany do nawiązywania połączeń i interakcji sieciowych.

protokoły TCP/IP określają standardy, na których stworzono internet, natomiast Model OSI zawiera wytyczne dotyczące sposobu komunikacji. Dlatego TCP / IP jest bardziej praktycznym modelem.

modele TCP/IP i OSI mają podobieństwa i różnice. Główne podobieństwo polega na sposobie, w jaki są zbudowane, ponieważ obie warstwy używają, chociaż TCP / IP składa się tylko z czterech warstw, podczas gdy model OSI składa się z następujących siedmiu warstw:

• warstwa 7, warstwa aplikacji, umożliwia użytkownikowi-oprogramowaniu lub człowiekowi – interakcję z aplikacją lub siecią, gdy użytkownik chce czytać wiadomości, przesyłać pliki lub angażować się w inne działania związane z siecią.
• warstwa 6, warstwa prezentacji, tłumaczy lub formatuje dane dla warstwy aplikacji w oparciu o semantykę lub składnię akceptowaną przez aplikację.
• warstwa 5, warstwa sesji, konfiguruje, koordynuje i kończy rozmowy między aplikacjami.
• warstwa 4, warstwa transportowa, obsługuje przesyłanie danych w sieci i zapewnia mechanizmy sprawdzania błędów i kontroli przepływu danych.
• Warstwa 3, warstwa sieciowa, przenosi dane do innych sieci i przez nie.
• Warstwa 2, warstwa łącza danych, obsługuje problemy występujące w wyniku błędów transmisji bitów.
• Warstwa 1, warstwa fizyczna, transportuje dane za pomocą interfejsów elektrycznych, mechanicznych lub proceduralnych.

górna warstwa zarówno dla modelu TCP/IP, jak i modelu OSI jest warstwą aplikacji. Chociaż ta warstwa wykonuje te same zadania w każdym modelu, te zadania mogą się różnić w zależności od danych, które każdy otrzymuje.

funkcje wykonywane w każdym modelu są również podobne, ponieważ każdy wykorzystuje warstwę sieciową i warstwę transportową do działania. Modele TCP / IP i OSI są najczęściej używane do przesyłania pakietów danych. Chociaż będą to robić różnymi środkami i różnymi ścieżkami, nadal dotrą do celu.

podobieństwa między modelem TCP / IP a modelem OSI obejmują następujące:

• oba są modelami logicznymi.
• definiują standardy sieciowe.
• dzielą proces komunikacji sieciowej na warstwy.
• zapewniają one frameworki do tworzenia i wdrażania standardów sieciowych i urządzeń.
• umożliwiają one jednemu producentowi tworzenie urządzeń i komponentów sieciowych, które mogą współistnieć i współpracować z urządzeniami i komponentami innych producentów.

różnice między modelem TCP / IP a modelem OSI obejmują następujące:

• TCP / IP używa tylko jednej warstwy (aplikacji) do definiowania funkcjonalności górnych warstw, podczas gdy OSI używa trzech warstw (aplikacji, prezentacji i sesji).
• TCP/IP używa jednej warstwy (fizycznej) do definiowania funkcji dolnych warstw, podczas gdy OSI używa dwóch warstw (fizycznej i łącza danych).
• Rozmiar nagłówka TCP/IP wynosi 20 bajtów, podczas gdy nagłówek OSI wynosi 5 bajtów.
• TCP/IP jest standardem zorientowanym na protokół, podczas gdy OSI jest modelem generycznym opartym na funkcjonalnościach każdej warstwy.
• TCP/IP stosuje podejście poziome, podczas gdy OSI stosuje podejście pionowe.
• W TCP/IP najpierw opracowano protokoły, a następnie opracowano model. W OSI najpierw opracowano model, a następnie opracowano protokoły w każdej warstwie.
• TCP/IP pomaga nawiązać połączenie między różnymi typami komputerów, podczas gdy OSI pomaga standaryzować routery, przełączniki, Płyty główne i inny sprzęt.

historia TCP/IP

Defense Advanced Research Projects Agency, Oddział Badawczy Departamentu Obrony USA, stworzył model TCP/IP w latach 70.do użytku w ARPANET, rozległej sieci, która poprzedzała internet. TCP / IP został pierwotnie zaprojektowany dla systemu operacyjnego Unix i został wbudowany we wszystkie systemy operacyjne, które przyszły po nim.

model TCP/IP i związane z nim protokoły są obecnie utrzymywane przez Internet Engineering Task Force.