Коммуникация - это процесс передачи информации из одного места в другое. Либо это может быть передача звонков с одного устройства на другое, либо передача файлов с одного компьютера на другой. Мировые войны привели к огромному развитию коммуникационной электроники. Сегодня мы везде используем цифровые методы связи. С развитием технологий внедряются многие типы устройств связи. Чтобы установить правильную и безошибочную связь между устройствами разных типов и разных конфигураций, все устройства должны следовать некоторым стандартным протоколам. Одним из таких стандартных протоколов для связи между различными устройствами является протокол TCP / IP.
Что такое протокол TCP / IP?
Протокол TCP / IP означает протокол управления передачей / Интернет-протокол. Он был разработан Министерством обороны США в 1960-х годах. Это концептуальная модель, которая имеет набор протоколы связи используется для передачи информации через Интернет и компьютерная сеть.
Этот протокол сообщает нам, как данные должны обрабатываться, храниться, передаваться, кодироваться и декодироваться устройствами для сквозной связи между устройствами. Это основной протокол пакета Intenet Protocol Suite. TCP / IP обеспечивает надежную, безопасную и безошибочную передачу данных между приложениями, работающими на хостах, через Интернет.
Многие популярные веб-приложения, такие как World Wide Web, электронная почта и т. Д., Используют этот протокол.
Основы протокола TCP / IP
TCP / IP - это многоуровневый протокол, широко используемый в сетях. Чтобы понять, как работает сетевой протокол, давайте посмотрим на пример простой доставки.
Чтобы отправить доставку из одного места в другое, нужны определенные задачи. Сначала посылка должна быть упакована и адресована. Затем курьер забирает посылку от отправителя в комнату отправки почты. Здесь пакеты сортируются по адресам, загружаются в фургоны и отправляются в удаленный офис. В удаленном офисе посылки помещаются в лоток для почтальона. Затем почтальон забирает посылку и доставляет ее получателю.
Сетевой протокол, такой как TCP / IP, также работает аналогичным образом при отправке информации и данных от одного устройства к другому. Он имеет четыре уровня, которые соответственно разделяют задачи. Это уровень приложения, транспортный уровень, сетевой уровень и уровень канала передачи данных сверху вниз. У всех этих уровней есть свои особые функции, и они взаимодействуют с уровнями выше и ниже при передаче данных.
Архитектура протокола TCP / IP
Это четырехуровневый стек протоколов. Это помогает во взаимодействии сетевых устройств через Интернет. Каждый уровень содержит определенные протоколы, которые помогают в его функционировании. Четыре уровня протокола TCP / IP - это прикладной уровень, транспортный уровень, сетевой / Интернет-уровень и канал передачи данных / физический уровень.
Поток данных TCP / IP-протокола
Уровень приложения, представления и сеанса модели OSI объединены как уровень приложения / процесса в протоколе TCP / IP. Это верхний уровень этого стека протоколов. Этот уровень контролирует пользовательский интерфейс и связь между узлами. Этот уровень обеспечивает сетевой интерфейс, межсетевые и транспортные функции. Он отправляет данные на транспортный уровень.
Транспортный уровень обеспечивает надежность, управление потоком и исправление данных, передаваемых по сети. Протокол дейтаграмм пользователя и протокол управления передачей присутствуют на транспортном уровне. После транспортного уровня управление передается уровню Интернета.
Уровень Интернета также известен как сетевой уровень. Его функция заключается в перемещении пакетов данных через Интернет к месту назначения. Пакеты данных могут идти по любому из оптимизированных маршрутов, предлагаемых этим уровнем. На этом уровне присутствует самый важный протокол - IP-протокол. Этот протокол отвечает за добавление IP-адресов к данным, маршрутизацию пакетов, инкапсуляцию данных, форматирование.
Последний уровень в стеке протоколов TCP / IP - это уровень доступа к сети. Это комбинация физического и канального уровней модели OSI. На этом уровне осуществляется физическая передача данных по сети между двумя устройствами. На этом уровне также выполняется преобразование IP-адресов устройств в физические.
Набор протоколов
Протокол - это набор правил, которые говорят и определяют, как системы должны взаимодействовать. Набор протоколов - это набор протоколов, которые предназначены для совместной работы. Набор протоколов, в котором есть только один протокол, известен как протокол с одним стеком. Но этот тип протокола очень нестабилен и часто требует изменения всего программного обеспечения протокола, если в приложение вносятся какие-либо изменения.
Чтобы сделать использование протокола более гибким, был предложен многоуровневый стек протоколов. Этот тип стека протоколов состоит из протоколов, расположенных на разных уровнях, каждый из которых выполняет определенную задачу. Каждый уровень может общаться с уровнями выше и ниже них. Здесь задача или функционирование уровня или слоя могут быть изменены или модифицированы, не затрагивая другие слои.
TCP / IP - это четырехуровневый набор протоколов. В качестве концептуальной основы он принимает модель OSI. Этот пакет состоит из различных протоколов, расположенных на четырех уровнях. Он назван в честь двух самых популярных протоколов - протокола управления передачей и Интернет-протокола.
Протоколы, присутствующие на уровне приложений
HTTP - Протокол передачи гипертекста. Этот протокол позволяет пользователю получать доступ к данным через всемирную паутину. Его можно использовать в гипертекстовой среде и отправлять данные в виде простых текстов, аудио и видео.
SNMP - Простой протокол управления сетью, который управляет устройствами через Интернет.
SMTP - Единый протокол передачи почты. Этот протокол управляет отправкой и получением электронных писем.
DNS - Система доменных имен, она сопоставляет имена хостов с IP-адресами хоста, которые подключены к Интернету.
ТЕЛНЕТ - Терминальная сеть, чтобы установить соединение между локальным и удаленным компьютерами.
FTP - Протокол передачи файлов, используемый для передачи файлов с одного компьютера на другой.
Протоколы, присутствующие на транспортном уровне
UDP - Протокол пользовательских датаграмм. Он сообщает пользователю о наличии ошибки. Этот протокол обеспечивает сквозную передачу данных. К пакету данных этот протокол добавляет 8 байтов заголовка. Заголовок состоит из четырех полей: 16-битный адрес исходного порта, 16-битный адрес целевого порта, 16-битное поле для указания общей длины и 16-битное поле контрольной суммы.
Адрес исходного порта дает адрес прикладной программы, создавшей сообщение. Адрес порта назначения - это адрес приложения-получателя, в которое должны быть переданы данные. Поле общей длины дает информацию об общем количестве байтов, присутствующих в дейтаграмме. Информация, представленная в поле контрольной суммы, используется для обнаружения ошибок.
TCP - Протокол управления передачей. Этот протокол активен на время передачи данных. Это из виртуального канала между отправителем и получателем. На стороне отправителя протокол разбивает данные на небольшие блоки, называемые сегментами. Каждый сегмент связан с порядковым номером, который помогает переупорядочить сегменты исходного сообщения.
На стороне получателя TCP собирает все сегменты и переупорядочивает их в соответствии с их порядковыми номерами. Когда протокол обнаруживает ошибку, он повторно передает сегмент. Убедившись, что все сегменты переданы и подтверждены, а передача завершена, протокол затем отбрасывает виртуальный канал.
Протоколы, присутствующие на уровне Интернета
IP протокол - это самый важный протокол из набора протоколов TCP / IP. Чтобы идентифицировать устройство через Интернет и установить межсетевую маршрутизацию, этот протокол реализует логические адреса хоста, называемые IP-адресами для каждого хост-устройства. Этот протокол принимает данные с транспортного уровня и обеспечивает безопасную передачу данных от одного устройства к другому.
Он преобразует сегменты данных в дейтаграммы IP. Если размер дейтаграммы больше, чем предел, обеспечиваемый следующим уровнем - канальным уровнем, протокол IP фрагментирует дейтаграмму на небольшие части, чтобы их можно было легко передать через локальную сеть. На принимающей стороне эти сегменты переупорядочиваются, чтобы сформировать исходное сообщение. Маршрутизаторы используются для отправки данных между устройствами, подключенными через удаленную сеть.
ARP - Протокол разрешения адресов. Этот протокол находит физические адреса по IP-адресам. Устройства-отправители, которые хотят знать физический адрес устройства-получателя, отправляют ARP-запрос по сети. Все устройства, присутствующие в сети, получают этот запрос, обрабатывают его, а получатель распознает IP-адрес, представленный в запросе, и отправляет свой физический адрес через ответ ARP.
Таким образом, все эти протоколы вместе образуют набор протоколов TCP / IP. Приложения будут выбирать, какой тип протокола использовать на каждом уровне, в зависимости от функций, предоставляемых протоколами. Этот набор протоколов может быть легко изменен и совместим со всеми типами компьютерного оборудования и операционных систем. Первоначально он был разработан для операционной системы UNIX.
Маршрутизаторы и коммутаторы являются примерами сетевых устройств, используемых для передачи данных между устройствами, подключенными через Интернет. Поскольку протокол TCP / IP использует модель OSI в качестве эталона, какие уровни Модель OSI объединены как прикладной уровень протокола TCP / IP?
