Komunikacja to proces przekazywania informacji z jednego miejsca do drugiego. Może to być transmisja połączeń z jednego urządzenia do drugiego lub transfer plików z jednego komputera do drugiego. Wojny światowe przyniosły ogromną ewolucję elektroniki komunikacyjnej. Obecnie wszędzie używamy cyfrowych metod komunikacji. Wraz z rozwojem technologii wdrażanych jest wiele typów urządzeń komunikacyjnych. Aby zapewnić prawidłową i bezbłędną komunikację między urządzeniami różnych typów i różnych konfiguracji, wszystkie urządzenia muszą być zgodne z niektórymi standardowymi protokołami. Jednym z takich standardowych protokołów komunikacji między różnymi urządzeniami jest protokół TCP / IP.
Co to jest protokół TCP / IP?
Protokół TCP / IP oznacza protokół kontroli transmisji / protokół internetowy. Został opracowany przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych w latach 60. Jest to model koncepcyjny zawierający zestaw plików protokoły komunikacyjne wykorzystywane do przesyłania informacji przez Internet i sieć komputerowa.
Protokół ten mówi nam, jak dane powinny być adresowane, przechowywane, przesyłane, kodowane i dekodowane przez urządzenia w celu komunikacji między urządzeniami. Jest to główny protokół pakietu Intenet Protocol Suite. Protokół TCP / IP zapewnia niezawodny, bezpieczny i bezbłędny transfer danych między aplikacjami działającymi na hostach za pośrednictwem mediów internetowych.
Wiele popularnych aplikacji internetowych, takich jak sieć World Wide Web, poczta e-mail itp., Korzysta z tego protokołu.
Podstawowy protokół TCP / IP
TCP / IP to protokół warstwowy szeroko stosowany w sieci. Aby zrozumieć działanie protokołu sieciowego, przyjrzyjmy się przykładowi prostej dostawy.
Aby wysłać dostawę z jednego miejsca do drugiego, wymagane są określone zadania. Na początku paczka powinna być spakowana i zaadresowana. Następnie doręczyciel zabiera paczkę od nadawcy do pomieszczenia nadania poczty. Tutaj paczki są sortowane według adresu i ładowane do samochodów dostawczych i wysyłane do zdalnego biura. W zdalnym biurze paczki są umieszczane na tacy dla listonosza. Następnie listonosz odbiera paczkę i dostarcza ją odbiorcy.
Protokół sieciowy, taki jak TCP / IP, również działa w podobny sposób podczas przesyłania informacji i danych z jednego urządzenia do drugiego. Ma cztery warstwy, które odpowiednio dzielą zadania. Są to warstwa aplikacji, warstwa transportowa, warstwa sieciowa i warstwa łącza danych od góry do dołu. Wszystkie te warstwy mają swoje specyficzne funkcje i podczas przesyłania danych komunikują się z warstwami nad i pod nimi.
Architektura protokołu TCP / IP
Jest to czterowarstwowy stos protokołów. Pomaga w łączeniu urządzeń sieciowych przez Internet. Każda warstwa zawiera określone protokoły, które pomagają w funkcjonowaniu warstwy. Cztery warstwy protokołu TCP / IP to warstwa aplikacji, warstwa transportowa, warstwa sieciowa / internetowa i łącze danych / warstwa fizyczna.
Protokół przepływu danych TCP / IP
Warstwy aplikacji, prezentacji i sesji modelu OSI są połączone jako warstwa aplikacji / procesu w protokole TCP / IP. Jest to górna warstwa tego stosu protokołów. Ta warstwa steruje interfejsem użytkownika i komunikacją między węzłami. Ta warstwa zapewnia interfejs sieciowy, funkcje intersieci i transport. Wysyła dane do warstwy transportowej.
O niezawodność, kontrolę przepływu i korektę danych przesyłanych przez sieć dba warstwa transportowa. Protokół datagramów użytkownika i protokół kontroli transmisji są obecne w warstwie transportowej. Po warstwie transportowej kontrola jest przekazywana do warstwy internetowej.
Warstwa internetowa jest również nazywana warstwą sieciową. Jego funkcją jest przenoszenie pakietów danych przez Internet do miejsca docelowego. Pakiety danych mogą przyjmować dowolne zoptymalizowane trasy sugerowane przez tę warstwę. W tej warstwie obecny jest najważniejszy protokół - IP Protocol. Protokół ten odpowiada za dodawanie adresów IP do danych, routing pakietów, hermetyzację danych, formatowanie.
Ostatnią warstwą stosu protokołów TCP / IP jest warstwa dostępu do sieci. Jest to połączenie warstwy fizycznej i warstwy łącza danych modelu OSI. Fizyczna transmisja danych w sieci między dwoma urządzeniami jest kontrolowana przez tę warstwę. Mapowanie adresów IP urządzeń na adresy fizyczne odbywa się również w tej warstwie.
Zestaw protokołów
Protokół to zestaw reguł, które mówią i kierują sposobem komunikacji systemów. Zestaw protokołów to zbiór protokołów, które są przeznaczone do współpracy. Zestaw protokołów zawierający tylko jeden protokół jest nazywany protokołem z pojedynczym stosem. Ale ten typ protokołu jest bardzo niestabilny i często wymaga zmiany całego oprogramowania protokołu, jeśli zostaną wprowadzone jakiekolwiek zmiany w aplikacji.
Aby uczynić użycie protokołu bardziej elastycznym, zaproponowano warstwowy stos protokołów. Ten typ stosu protokołów składa się z protokołów ułożonych na różnych poziomach, z których każdy wykonuje określone zadanie. Każdy poziom może komunikować się z poziomami powyżej i poniżej. Tutaj można zmienić lub zmodyfikować zadanie lub działanie poziomu lub warstwy bez wpływu na inne warstwy.
TCP / IP to 4-warstwowy zestaw protokołów. Przyjmuje model OSI jako ramy koncepcyjne. Ten zestaw składa się z różnych protokołów rozmieszczonych na czterech poziomach. Nazwa pochodzi od dwóch najpopularniejszych protokołów - protokołu kontroli transmisji i protokołu internetowego.
Protokoły obecne w warstwie aplikacji
HTTP - HyperText Transfer Protocol. Ten protokół umożliwia użytkownikowi dostęp do danych w sieci WWW. Może być używany w środowisku hipertekstowym i przesyłać dane w postaci zwykłego tekstu, audio i wideo.
SNMP - Prosty protokół zarządzania siecią, który zarządza urządzeniami przez Internet.
SMTP - Protokół przesyłania pojedynczej poczty. Ten protokół zarządza wysyłaniem i odbieraniem wiadomości e-mail
DNS - Domain Name System, mapuje nazwy hostów na adresy IP hostów, które są połączone z Internetem.
TELNET - Sieć terminala, aby ustanowić połączenie między komputerem lokalnym a komputerem zdalnym.
FTP - Protokół transferu plików, używany do przesyłania plików z jednego komputera do drugiego.
Protokoły obecne w warstwie transportowej
UDP - Protokół UserDatagram. Informuje użytkownika o obecności błędu. Protokół ten zapewnia transmisję danych od końca do końca. Do pakietu danych protokół ten dodaje 8 bajtów nagłówka. Nagłówek składa się z czterech pól - 16-bitowy adres portu źródłowego, 16-bitowy adres portu docelowego, 16-bitowe pole wskazujące całkowitą długość i 16-bitowe pole sumy kontrolnej.
Adres portu źródłowego podaje adres aplikacji, która utworzyła wiadomość. Adres portu docelowego to adres aplikacji docelowej, do której mają być przesłane dane. Pole całkowitej długości zawiera informacje o całkowitej liczbie bajtów obecnych w datagramie. Informacje zawarte w polu sumy kontrolnej służą do wykrywania błędów.
TCP - Protokół kontroli transmisji. Protokół ten jest aktywny na czas transmisji danych. To z wirtualnego obwodu między nadawcą a odbiorcą. Po stronie nadawcy protokół dzieli dane w postaci małych jednostek zwanych segmentami. Każdy segment jest powiązany z numerem kolejnym, który pomaga w zmianie kolejności segmentów z oryginalnej wiadomości.
Na końcu odbiorcy TCP zbiera wszystkie segmenty i zmienia ich kolejność zgodnie z ich numerami sekwencyjnymi. Za każdym razem, gdy protokół wykryje błąd, przesyła segment ponownie. Po upewnieniu się, że wszystkie segmenty zostały przesłane i potwierdzone oraz że transmisja została zakończona, protokół odrzuca następnie obwód wirtualny.
Protokoły obecne w warstwie internetowej
Protokół IP - jest to najważniejszy protokół z zestawu protokołów TCP / IP. Aby zidentyfikować urządzenie w Internecie i ustanowić routing międzysieciowy, protokół ten implementuje logiczne adresy hostów zwane adresami IP dla każdego urządzenia hosta. Protokół ten akceptuje dane z warstwy transportowej i zapewnia bezpieczną transmisję danych z jednego urządzenia do drugiego.
Konwertuje segmenty danych na datagramy IP. Jeśli rozmiar datagramu jest większy niż limit zapewniany przez następną warstwę - warstwę łącza, protokół IP dzieli datagram na małe części, aby można je było łatwo przesłać przez sieć lokalną. Po stronie odbiorczej segmenty te są przestawiane w celu utworzenia oryginalnej wiadomości. Routery służą do przesyłania danych między urządzeniami połączonymi za pośrednictwem odległej sieci.
ARP - Protokół rozwiązywania adresów. Ten protokół znajduje adresy fizyczne na podstawie adresów IP. Urządzenia nadawcze, które chcą poznać fizyczny adres urządzenia odbiorczego, wysyłają żądanie ARP przez sieć. Wszystkie urządzenia obecne w sieci odbierają to żądanie, przetwarzają je, a odbiorca rozpoznaje adres IP obecny w żądaniu i wysyła swój adres fizyczny w odpowiedzi ARP.
Zatem wszystkie te protokoły razem tworzą zestaw protokołów TCP / IP. Aplikacje będą wybierać typ protokołu, który ma być używany w każdej warstwie, w oparciu o funkcje zapewniane przez protokoły. Ten zestaw protokołów można łatwo modyfikować i jest zgodny ze wszystkimi typami sprzętu komputerowego i systemami operacyjnymi. Został pierwotnie zaprojektowany dla systemu operacyjnego UNIX.
Routery i przełączniki to przykłady urządzeń sieciowych używanych do transmisji danych między urządzeniami podłączonymi przez Internet. Ponieważ protokół TCP / IP przyjmuje model OSI jako odniesienie, które warstwy OSI model są połączone jako warstwa aplikacji protokołu TCP / IP?
