TCP IP چیست؟

در مبحث معماری شبکه، پروتکل ارتباطی اینترنت یعنی TCP IP می‌درخشد. در این مقاله به بررسی پروتکل TCP IP و لایه های آن می‌پردازیم. همچنین پروتکل های موجود در لایه های tcp/ip را بررسی و مدل OSI را با مدل TCP IP مقایسه می‌کنیم. اما قبل از همه تعریفی از پروتکل ارایه می‌شود. با توسعه شبکه آداکهمراه باشید.

پروتکل چیست؟

همان طور که انسان ها برای برقراری ارتباط با هم باید از زبان مشترک استفاده کنند، کامپیوترها هم برای برقراری ارتباط با هم باید از زبان مشترک استفاده کنند. در دنیای کامپیوتر و شبکه، به این زبان، پروتکل می‌گویند. در پروتکل، قانون هایی تعریف شده تا کامپیوترها بتوانند با هم به تبادل اطلاعات بپردازند.

برای برقراری ارتباط بین کامپیوترها پروتکل های زیادی وجود دارد اما  باید از پروتکل هایی استفاده شود که مورد تایید سازمان استاندارد جهانی باشند. ۴ پروتکل، این استاندارد را دارند:

1. NET BEUI
2. IPX/SPX
3. Apple Talk
4. TCP/IP

پروتکل TCP IP چیست؟

مهمترین پروتکل ارتباطی در شبکه و اینترنت، پروتکل tcp ip است. حال ببینیم TCP IP مخفف چیست. TCP IP مخفف عبارت Transmission Control Protocol / Internet Protocol است معادل فارسی آن می‌شود پروتکل کنترل انتقال / پروتکل اینترنت. همان طور که از نام tcp ip بر می‌آید، این پروتکل از دو پروتکل تشکیل شده که چگونگی برقراری ارتباط بین دو کامپیوتر و چگونگی تبادل اطلاعات بین آنها را مشخص می‌کند و خود این دو پروتکل هم مجموعه‌ای از پروتکل های دیگری هستند.

از جمله ویژگی های TCP IP می‌توان از امنیت بالا، توسعه پذیری و سازگاری با محیط های مختلف نام برد.

در برقراری ارتباط، کارهایی چون تبدیل نام کامپیوتر به آدرس IP معادل، مشخص شدن کامپیوتر مقصد، بسته‌بندی اطلاعات، آدرس دهی و مسیریابی دیتا انجام می‌شود. پس از آشنایی با شبکه tcp ip در ادامه می‌پردازیم به اینکه مدل TCP/IP چگونه کار می کند. برای آشنایی با آدرس IP مقاله “ip چیست؛ انواع آی پی و کاربردهای آن” را مطالعه کنید.

TCP/IP چگونه کار می کند؟

وظایفی که بر دوش TCP/IP است را بین ۴ لایه تقسیم کرده‌اند. به طور کلی در مدل لایه ای، تقسیم وظایف بین لایه ها اتفاق می‌افتد. این تقسیم وظایف مانند تقسیم کار بین اعضای یک تیم است که ضعف و عدم فعالیت درست یک عضو در گروه، روی تمام اعضای آن تاثیر منفی می‌گذارد. پس هر لایه در عین مستقل بودن باید به درستی با بقیه لایه ها ارتباط برقرار کند. مجموع پروتکل های tcp/ip منجر به برقراری ارتباط بین کامپیوترها و دسترسی به اینترنت می‌شود. امنیت شبکه در لایه های tcp/ip در واقع با همین پروتکل ها تامین می‌شود.

مفاهیم tcp/ip به صورت لایه بندی شده ارایه شده که هر لایه وظیفه خاص خود را دارد و از پروتکل های خاص خودش استفاده می‌کند. لایه های پروتکل TCP/IP عبارتند از:

1. لایه Network Interface یا لایه Network Access
2. لایهInternet
3. لایهTransport
4. لایه Application

شرح عملکرد پروتکل های موجود در لایه های tcp/ip را در ادامه می‌خوانید.

۱. لایه Network Interface / Access در TCP/IP 

لایه Network Interface یا لایه Network Access در TCP/IP معادل لایه Data Link و لایه فیزیکی در مدل OSI است پس وظایف آنها مشابه هم است. این لایه پایین ترین سطح را دارد و وظیفه آن ارسال و دریافت یا همان تبادل اطلاعات روی سخت افزار است که با MAC آدرس، مسیریابی و ارسال و دریافت فیزیکی بیت ها انجام می‌شود. پروتکل اترنت و ATM، پروتکل های لایه واسط شبکه هستند.

۲. لایه Internet در TCP/IP 

لایه Internet در TCP/IP معادل لایه Network در مدل OSI است. وظیفه لایه اینترنت، آدرس دهی، بسته بندی و مسیر یابی است. لایه اینترنت شامل پروتکل های IP و ARP (تعیین آدرس کارت شبکه کامپیوتر مقصد) و ICMP (عیب یابی و گزارش خطا) و IGMP است. سرویس های tcp ip در لایه اینترنت، شامل برقراری ارتباط، مسیریابی پیام، تجزیه و ترکیب هدر، اعتبارسنجی و بررسی خطا، بررسی وضعیت شبکه است. این لایه مهمترین لایه در شبکه TCP IP است.

۳. لایه Transport در TCP/IP 

لایه Transport در TCP/IP معادل لایه Transport در مدل OSI است. لایه انتقال یا حمل، شامل پروتکل های TCP و UDP است. این پروتکل ها وظیقه برقراری ارتباط بین نرم افزارها را در شبکه دارند و اطلاعات را از لایه های پایینی به لایه های بالایی منتقل می‌کنند و سعی بر این دارند که این کار با کمترین خطا انجام شود و بسته به درستی به مقصد برسد.

۴. لایه Application در TCP/IP 

لایه Application در TCP/IP معادل لایه Session و Presentation و Application در مدل OSI است که بالاترین لایه مدل TCP IP و اینترنت است. پروتکل های لایه اپلیکیشن عبارتند از: DHCP (آدرس دهی خودکار)، DNS (تبدیل نام هاست به IP آدرس)و FTP (ارسال و دریافت فایل) و HTTP و IMAP و SSH.

عملکرد پروتکل HTTP، برقراری ارتباط بین وب سرور و مرورگر وب است. پروتکل HTTP درخواست مرورگر وب را به وب سرور منتقل می‌کند و در پاسخ، محتویات صفحه وب را به مرورگر برمی‌گرداند. مکانیزم پروتکل HTTP همان است که با کلیک روی لینک های موجود در مرورگر وب باعث باز شدن صفحات وب می‌شود. در لایه اپلیکیشن، در واقع کاربر با کامپیوتر ارتباط برقرار می‌کند. تمام وب آدرس ها یا URL ها با HTTP آغاز می‌شوند.

مقایسه مدل OSI و TCP/IP

در مقام مقایسه مدل osi و tcp/ip اولین تفاوت، آشکار و واضح است: مدل OSI مدل ۷ لایه ای است ولی پروتکل TCP IP مدل ۴ لایه ای است. مدل OSI مدل مفهومی است و مدل TCP IP مدل کاربردی و مبتنی بر پروتکل است.

هر دو مدل osi و tcp/ip، سه لایه شبکه یا اینترنت، و انتقال و اپلیکیشن را دارند اما در لایه های دیگر متفاوت هستند.

مدل OSI در لایه اینترنت، هم ارتباط اتصال گرا یا Connection Oriented را دارد و هم ارتباط بی اتصال یا Connection Less را. در لایه انتقال هم فقط ارتباط اتصال گرا دارد. اما مدل TCP/IP در لایه شبکه، فقط ارتباط بی اتصال و در لایه ی انتقال هردو ارتباط را دارد.