TCP / IP: ce este TCP / IP și cum funcționează?

ce este TCP/IP?

TCP/IP reprezintă Transmission Control Protocol/Internet Protocol și este o suită de protocoale de comunicare utilizate pentru interconectarea dispozitivelor de rețea de pe internet. TCP / IP este, de asemenea, utilizat ca protocol de comunicații într-o rețea privată de calculatoare (un intranet sau extranet).

întreaga suită IP-un set de reguli și proceduri-este denumită în mod obișnuit TCP/IP. TCP și IP sunt cele două protocoale principale, deși altele sunt incluse în suită. Suita de protocol TCP/IP funcționează ca un strat de abstractizare între aplicațiile internet și țesătura de rutare și comutare.

TCP/IP specifică modul în care datele sunt schimbate pe internet prin furnizarea de comunicații end-to-end care identifică modul în care ar trebui să fie împărțite în pachete, adresate, transmise, rutate și primite la destinație. TCP / IP necesită puțină gestionare Centrală și este conceput pentru a face rețelele fiabile, cu capacitatea de a se recupera automat de la eșecul oricărui dispozitiv din rețea.

cele două protocoale principale din suita IP servesc funcții specifice. TCP definește modul în care aplicațiile pot crea canale de comunicare într-o rețea. De asemenea, gestionează modul în care un mesaj este asamblat în pachete mai mici înainte ca acestea să fie apoi transmise pe internet și reasamblate în ordinea corectă la adresa de destinație.

IP definește modul de adresare și rutare a fiecărui pachet pentru a vă asigura că ajunge la destinația potrivită. Fiecare computer gateway din rețea verifică această adresă IP pentru a determina unde să redirecționeze mesajul.

o mască de subrețea indică unui computer sau unui alt dispozitiv de rețea ce porțiune a adresei IP este utilizată pentru a reprezenta rețeaua și ce parte este utilizată pentru a reprezenta gazdele sau alte computere din rețea.

traducerea adreselor de rețea (NAT) este virtualizarea adreselor IP. NAT ajută la îmbunătățirea securității și la scăderea numărului de adrese IP de care are nevoie o organizație.

protocoalele TCP/IP comune includ următoarele:

Hypertext Transfer Protocol (HTTP) gestionează comunicarea dintre un server web și un browser web.
HTTP Secure gestionează comunicarea securizată între un server web și un browser web.
Protocolul de transfer de fișiere gestionează transmiterea fișierelor între computere.

cum funcționează TCP/IP?

TCP/IP utilizează modelul de comunicare client-server în care un utilizator sau o mașină (un client) este furnizat un serviciu, cum ar fi trimiterea unei pagini web, de către un alt computer (un server) din rețea.

colectiv, suita de protocoale TCP/IP este clasificată ca apatridă, ceea ce înseamnă că fiecare solicitare a clientului este considerată nouă, deoarece nu are legătură cu cererile anterioare. Fiind apatrid eliberează căi de rețea, astfel încât acestea să poată fi utilizate în mod continuu.

stratul de transport în sine, cu toate acestea, este stateful. Transmite un singur mesaj, iar conexiunea sa rămâne în vigoare până când toate pachetele dintr-un mesaj au fost primite și reasamblate la destinație.

modelul TCP/IP diferă ușor de modelul de rețea Open Systems Interconnection (OSI) cu șapte straturi proiectat după acesta. Modelul de referință OSI definește modul în care aplicațiile pot comunica printr-o rețea.

de ce este important TCP/IP?

TCP/IP este neproprietar și, prin urmare, nu este controlat de o singură companie. Prin urmare, suita IP poate fi modificată cu ușurință. Este compatibil cu toate sistemele de operare (OS), astfel încât poate comunica cu orice alt sistem. Suita IP este, de asemenea, compatibilă cu toate tipurile de hardware și rețele de calculatoare.

TCP/IP este foarte scalabil și, ca protocol rutabil, poate determina cea mai eficientă cale prin rețea. Este utilizat pe scară largă în arhitectura actuală a internetului.

cele 4 straturi ale Modelului TCP/IP

funcționalitatea TCP/IP este împărțită în patru straturi, fiecare dintre acestea incluzând protocoale specifice:

stratul de aplicații oferă aplicațiilor un schimb de date standardizat. Protocoalele sale includ HTTP, FTP, Post Office Protocol 3, Simple Mail Transfer Protocol și Simple Network Management Protocol. La nivelul aplicației, sarcina utilă este datele reale ale aplicației.
stratul de transport este responsabil pentru menținerea comunicațiilor end-to-end în întreaga rețea. TCP gestionează comunicațiile între gazde și asigură controlul fluxului, multiplexarea și fiabilitatea. Protocoalele de transport includ protocolul TCP și datagrama utilizatorului, care este uneori utilizat în loc de TCP în scopuri speciale.
stratul de rețea, numit și stratul de internet, se ocupă de pachete și conectează rețele independente pentru a transporta pachetele peste granițele rețelei. Protocoalele stratului de rețea sunt IP și Internet Control Message Protocol, care este utilizat pentru raportarea erorilor.
stratul fizic, cunoscut și sub numele de strat de interfață de rețea sau strat de legătură de date, constă din protocoale care funcționează numai pe o legătură-componenta de rețea care interconectează noduri sau gazde în rețea. Protocoalele din acest strat inferior includ Ethernet pentru rețelele locale și Protocolul de rezoluție a adreselor.

utilizările TCP/IP

TCP/IP pot fi utilizate pentru a furniza conectarea la distanță prin rețea pentru transferul interactiv de fișiere pentru a livra e-mailuri, pentru a livra pagini web prin rețea și pentru a accesa de la distanță sistemul de fișiere al gazdei unui server. În general, este utilizat pentru a reprezenta modul în care informațiile se schimbă în timp ce se deplasează printr-o rețea de la stratul fizic concret la stratul de aplicație abstractă. Acesta detaliază protocoalele de bază sau metodele de comunicare la fiecare nivel pe măsură ce informațiile trec.

Pro și contra TCP / IP

avantajele utilizării Modelului TCP / IP includ următoarele:

ajută la stabilirea unei conexiuni între diferite tipuri de computere;
funcționează independent de sistemul de operare;
acceptă multe protocoale de rutare;
foloseste arhitectura client-server, care este foarte scalabil;
poate fi operat independent;
suportă mai multe protocoale de rutare; și
este ușor și nu pune tulpina inutile pe o rețea sau calculator.

dezavantajele TCP / IP includ următoarele:

este complicat de configurat și gestionat;
stratul de transport nu garantează livrarea pachetelor;
nu este ușor de înlocuit protocoalele în TCP / IP;
nu separă clar conceptele de servicii, interfețe și protocoale, deci nu este potrivit pentru descrierea noilor tehnologii în rețele noi; și
este deosebit de vulnerabil la un atac de sincronizare, care este un tip de atac de refuz de serviciu în care un actor rău folosește TCP/IP.

cum sunt TCP/IP și IP diferite?

există numeroase diferențe între TCP / IP și IP. De exemplu, IP este un protocol de internet de nivel scăzut care facilitează comunicațiile de date pe internet. Scopul său este de a furniza pachete de date care constau dintr-un antet, care conține informații de rutare, cum ar fi sursa și destinația datelor și sarcina utilă a datelor în sine.

IP-ul este limitat de cantitatea de date pe care o poate trimite. Dimensiunea maximă a unui singur pachet de date IP, care conține atât antetul, cât și datele, este cuprinsă între 20 și 24 de octeți. Aceasta înseamnă că șiruri mai lungi de date trebuie împărțite în mai multe pachete de date care trebuie trimise independent și apoi reorganizate în ordinea corectă după ce sunt trimise.

deoarece IP este strict un protocol de trimitere/primire a datelor, nu există nicio verificare încorporată care să verifice dacă pachetele de date trimise au fost efectiv primite.

spre deosebire de IP, TCP / IP este un protocol de comunicații inteligente de nivel superior care poate face mai multe lucruri. TCP / IP folosește în continuare IP ca mijloc de transport al pachetelor de date, dar conectează și computere, aplicații, pagini web și servere web. TCP înțelege holistic întregul flux de date de care aceste active au nevoie pentru a funcționa și se asigură că întregul volum de date necesare este trimis prima dată. TCP rulează, de asemenea, verificări care asigură livrarea datelor.

pe măsură ce își desfășoară activitatea, TCP poate controla și dimensiunea și debitul datelor. Se asigură că rețelele sunt libere de orice congestie care ar putea bloca primirea datelor.

un exemplu este o aplicație care dorește să trimită o cantitate mare de date pe internet. Dacă aplicația a folosit doar IP, datele ar trebui să fie împărțite în mai multe pachete IP. Acest lucru ar necesita mai multe cereri pentru a trimite și primi date, deoarece cererile IP sunt emise pe pachet.

cu TCP, este necesară doar o singură Solicitare pentru a trimite un flux de date întreg; TCP se ocupă de restul. Spre deosebire de IP, TCP poate detecta problemele care apar în IP și poate solicita retransmiterea oricăror pachete de date pierdute. TCP poate reorganiza pachetele astfel încât acestea să fie transmise în ordinea corectă – și poate minimiza congestia rețelei. TCP / IP facilitează transferurile de date pe internet.

model TCP/IP vs.model OSI

TCP/IP și OSI sunt cele mai utilizate protocoale de rețea de comunicații. Principala diferență este că OSI este un model conceptual care nu este practic utilizat pentru comunicare. Mai degrabă, definește modul în care aplicațiile pot comunica printr-o rețea. TCP / IP, pe de altă parte, este utilizat pe scară largă pentru a stabili legături și interacțiune în rețea.

protocoalele TCP/IP stabilesc standardele pe care a fost creat Internetul, în timp ce modelul OSI oferă orientări cu privire la modul în care trebuie făcută comunicarea. Prin urmare, TCP/IP este un model mai practic.

modelele TCP / IP și OSI au asemănări și diferențe. Principala similitudine este în modul în care sunt construite ca ambele straturi de utilizare, deși TCP / IP este format din doar patru straturi, în timp ce modelul OSI este format din următoarele șapte straturi:

stratul 7, stratul de aplicație, permite utilizatorului – software sau uman-să interacționeze cu aplicația sau rețeaua atunci când utilizatorul dorește să citească mesaje, să transfere fișiere sau să se angajeze în alte activități legate de rețea.
stratul 6, stratul de prezentare, traduce sau formatează date pentru stratul de aplicație pe baza semanticii sau sintaxei pe care aplicația o acceptă.
stratul 5, stratul de sesiune, configurează, coordonează și termină conversațiile dintre aplicații.
stratul 4, stratul de transport, gestionează transferul de date într-o rețea și furnizează mecanisme de verificare a erorilor și controale ale fluxului de date.
stratul 3, stratul de rețea, mută datele în și prin alte rețele.
stratul 2, stratul de legătură de date, gestionează problemele care apar ca urmare a erorilor de transmisie de biți.
stratul 1, stratul fizic, transportă date folosind interfețe electrice, mecanice sau procedurale.

stratul superior atât pentru modelul TCP/IP, cât și pentru modelul OSI este stratul de aplicație. Deși acest strat îndeplinește aceleași sarcini în fiecare model, aceste sarcini pot varia în funcție de datele pe care le primește fiecare.

funcțiile efectuate în fiecare model sunt, de asemenea, similare, deoarece fiecare folosește un strat de rețea și un strat de transport pentru a funcționa. Modelele TCP / IP și OSI sunt utilizate în cea mai mare parte pentru a transmite pachete de date. Deși vor face acest lucru prin mijloace diferite și pe căi diferite, vor ajunge în continuare la destinațiile lor.

asemănările dintre modelul TCP / IP și modelul OSI includ următoarele:

ambele sunt modele logice.
ele definesc standardele de rețea.
ei împart procesul de comunicare în rețea în straturi.
acestea oferă cadre pentru crearea și implementarea standardelor și dispozitivelor de rețea.
acestea permit unui producător să realizeze dispozitive și componente de rețea care pot coexista și funcționa cu dispozitivele și componentele fabricate de alți producători.

diferențele dintre modelul TCP / IP și modelul OSI includ următoarele:

TCP / IP folosește un singur strat (aplicație) pentru a defini funcționalitățile straturilor superioare, în timp ce OSI folosește trei straturi (aplicație, Prezentare și sesiune).
TCP/IP folosește un strat (fizic) pentru a defini funcționalitățile straturilor inferioare, în timp ce OSI folosește două straturi (fizic și legătură de date).
dimensiunea antetului TCP/IP este de 20 de octeți, în timp ce antetul OSI este de 5 octeți.
TCP/IP este un standard orientat spre protocol, în timp ce OSI este un model generic bazat pe funcționalitățile fiecărui strat.
TCP/IP urmează o abordare orizontală, în timp ce OSI urmează o abordare verticală.
în TCP/IP, protocoalele au fost dezvoltate mai întâi și apoi modelul a fost dezvoltat. În OSI, modelul a fost dezvoltat mai întâi, iar apoi au fost dezvoltate protocoalele din fiecare strat.
TCP/IP ajută la stabilirea unei conexiuni între diferite tipuri de computere, în timp ce OSI ajută la standardizarea routerelor, comutatoarelor, plăcilor de bază și a altor componente hardware.

istoria TCP/IP

Defense Advanced Research Projects Agency, ramura de cercetare a Departamentului Apărării al SUA, a creat modelul TCP/IP în anii 1970 pentru a fi utilizat în ARPANET, o rețea extinsă care a precedat internetul. TCP / IP a fost proiectat inițial pentru sistemul de operare Unix și a fost încorporat în toate sistemele de operare care au venit după acesta.

modelul TCP/IP și protocoalele sale conexe sunt acum întreținute de Internet Engineering Task Force.