Протокол управления передачей/Интернет-протокол (TCP/IP) — это набор протоколов связи, позволяющий компьютерам подключаться.
Тысячи онлайн-ресурсов помогут вам разобраться и изучить TCP/IP. Итак, что здесь по-другому?
Здесь я сосредотачиваюсь на том, чтобы предоставить все необходимые детали, чтобы получить преимущество для более глубокого погружения (если вы собираетесь это сделать позже).
Оглавление
Модель TCP/IP: какова история?
Модель TCP/IP — это то, что вы читаете, изучая компьютерные сети, и вы, должно быть, уже сталкивались с ней, будучи студентом, изучающим информатику или информатику.
Итак, давайте не будем писать здесь еще одну академическую книгу. Но позвольте мне в один миг кратко обобщить историю TCP/IP, подходящую для всех, даже если вы думаете, что не являетесь техническим специалистом.
Короче говоря:
В 1970-х годах Винт Серф и Боб Кан описали модель TCP/IP, призванную улучшить сетевое взаимодействие между компьютерами.
До этого у нас были протокол управления сетью и протокол 1822.
В тот же период другие инженеры и организации также пытались разработать протокол связи, который облегчил бы взаимосвязь компьютеров по всему миру.
Одной из таких моделей была модель OSI (Взаимодействие открытых систем). Хотя он помог нам лучше понять метод/процесс организации сети, он не был идеальным для практической реализации.
У нас есть полезный ресурс по уровням моделей OSI, если вам интересно.
В целом модель TCP/IP взяла на себя инициативу и была принята в качестве стандартного протокола связи, а модель OSI использовалась в качестве эталона для теоретических знаний о сетях.
Да, если бы не TCP/IP, возможно, вы не смогли бы быстро и надежно получить доступ к нашему веб-сайту или другим службам в Интернете. Звучит страшно, правда?
Теперь, когда вы знаете об этом, позвольте мне рассказать вам некоторые технические подробности.
Разница между протоколом управления передачей (TCP) и интернет-протоколом (IP)
Чтобы понять модель TCP/IP, вы должны различать эти термины. Оба являются отдельными компьютерными сетевыми протоколами.
Интернет-протокол (IP) — это набор правил, которые определяют, как пакеты данных отправляются на нужную цель. Каждое подключенное устройство/компьютер имеет IP-адрес, и при отправке данных он помогает вам отправить их туда, куда вы хотите.
IP-адреса подобны мобильным номерам на ваших телефонах. Вы можете ознакомиться с нашим руководством по IP-адресам, чтобы узнать больше.
IP не может организовать пакеты так, чтобы они достигли пункта назначения в том виде, в каком они должны были быть отправлены. Таким образом, на помощь приходит TCP, который помогает сохранять пакеты в правильном порядке и проверять, достигли ли они пункта назначения, как предполагалось.
В целом TCP отвечает за надежную отправку/получение данных.
Особенности модели TCP/IP
Модель TCP/IP выиграла битву среди различных протоколов благодаря своим возможностям и возможности быстро адаптировать ее для систем/сетей.
Некоторые из его лучших особенностей включают в себя:
- Вы можете легко подключаться к различным типам компьютеров.
- Это позволяет переупорядочивать пакеты данных, чтобы гарантировать, что правильные сообщения достигают места назначения, даже если на сетевом маршруте есть перегрузка.
- TCP/IP поддерживает проверку ошибок, что также делает его надежной моделью.
- Он поддерживает реализацию гибкой архитектуры, что делает его пригодным для сетей любого размера.
- Архитектура клиент-сервер обеспечивает достаточную масштабируемость.
- Он поддерживает различные протоколы, что делает его удобным для всех видов использования.
- Это позволяет легко кроссплатформенное общение.
- Его можно эксплуатировать независимо.
TCP/IP: все о четырех уровнях
В отличие от модели OSI, TCP/IP имеет четыре уровня:
- Доступ к сети
- Интернет
- Транспорт
- Заявление
Примечание. Поток данных через эти слои может быть как сверху вниз, так и в обратном порядке (в зависимости от того, отправляются они или принимаются). Вам нужно знать функции каждого слоя, чтобы понять, что происходит.
№1. Доступ к сети (уровень 1)
Этот нижний уровень отвечает за физическое соединение и передачу данных между компьютерами. Другими словами, как данные физически передаются.
Некоторые примеры включают среду, используемую для передачи данных (оптоволокно, беспроводная связь и т. д.), структуру пакета и сопоставление IP-адресов с физическими адресами, используемыми в сети.
В целом, он включает в себя все, что составляет техническую инфраструктуру сетей, включая драйверы устройств и кабели.
RFC 826 (протокол разрешения адресов) — это один из протоколов этого уровня, который сопоставляет IP-адреса с адресами Ethernet.
Уровень доступа к сети скрыт от пользователей и является основой всей модели.
№ 2. Интернет (уровень 2)
Интернет-уровень обрабатывает трафик данных для обеспечения скорости и точности связи.
Данные объединяются в IP-датаграммы, которые включают в себя адрес источника и адрес назначения. Интернет-уровень может пересылать, определять путь и обрабатывать логическую адресацию.
Он должен иметь дело с адресами, независимо от того, находится ли он на стороне отправки/получения.
Учитывая, что он включает в себя адрес источника и назначения. Таким образом, он должен гарантировать, что пакеты данных достигают места назначения правильно и в правильном порядке.
№3. Транспорт (уровень 3)
Транспортный уровень работает с той же целью, что и агенты доставки для Amazon. Брандмауэр также сопровождает этот уровень.
Его часто называют уровнем между хостами, где он направлен на обеспечение сквозной целостности данных, обеспечивая двустороннюю связь.
Это гарантирует, что пакеты данных достигли места назначения, разделяя их на сегменты. Кроме того, это гарантирует, что прикладной уровень получит все сообщение с подтверждением.
При отправке сообщения на прикладной уровень основное внимание уделяется количеству отправляемых данных, их порядку и тому, куда они отправляются. А при получении сообщения с прикладного уровня это помогает в десегментации и проверке ошибок.
На этом уровне действуют такие протоколы, как TCP и UDP. Чтобы у вас часто была надежная связь.
№ 4. Приложение (уровень 4)
Уровень самого высокого уровня — это приложение, взаимодействующее с пользователем (вами). Мы используем приложение или программу для обмена данными, такими как обмен сообщениями, браузеры, почтовые клиенты и т. д.
Сюда включены пользовательский интерфейс и службы приложений. На этом уровне существуют такие процессы, как шифрование, дешифрование, сжатие и распаковка. Это также помогает форматировать сообщения для правильной отправки транспортного уровня (и получения/интерпретации принимающим приложением).
Такие протоколы, как DNS, HTTP, FTP и SMTP, работают с этим уровнем, чтобы гарантировать, что вы начнете успешно отправлять/получать данные в сети.
Что делает TCP/IP?
TCP/IP позволяет надежно передавать данные между компьютерами.
Чтобы это произошло, TCP/IP отправляет данные, разбивая их на пакеты и реорганизуя их, чтобы они были понятны принимающей стороне.
Концепцию пакетов данных можно сравнить с частями головоломки, где доступность всех частей поможет вам разобраться во всем.
И причина, по которой сообщение разбивается на пакеты данных, заключается в обеспечении надежности и точности. Каждый пакет может идти по другому маршруту, чтобы убедиться, что он достигает пункта назначения.
В отличие от этого, если сообщение отправляется целиком, оно будет полностью потеряно, и в случае сбоя его необходимо отправить повторно.
Четырехслойная модель помогает объяснить это дальше.
Когда данные отправляются с компьютера, они проходят через все четыре уровня в определенном порядке, где они разрезаются на части/пакеты и отправляются (уровень 1 → уровень 4).
А на принимающем компьютере данные повторно собираются, проходя через те же четыре уровня на другой стороне в обратном порядке (уровень 4 → уровень 1).
Другие распространенные интернет-протоколы
TCP/IP включает в себя наиболее важные протоколы, которые делают возможным работу в Интернете.
Некоторые стандартные интернет-протоколы включают HTTP, HTTPS, FTP, POP3 и SMTP.
- HTTP (протокол передачи гипертекста) соединяет пользователя с веб-сервером (через веб-браузер) для взаимодействия/получения информации.
- HTTP Secure предоставляет вам зашифрованное соединение с веб-сервером, которое гарантирует, что соединение с сервером не будет скомпрометировано или изменено между ними.
- FTP (протокол передачи файлов) говорит сам за себя. Он позволяет передавать файлы между серверами или с сервера на ваш компьютер.
- POP3 (протокол почтового отделения 3) позволяет почтовому клиенту загружать электронные письма с сервера, которые впоследствии можно просмотреть в автономном режиме.
- SMPT (простой протокол передачи почты) похож на POP, но позволяет отправлять и получать электронные письма.
TCP/IP — это стандарт, но не всегда лучший
Достоинств модели больше, чем недостатков. Но, для справки, вы должны знать, что TCP/IP сложно настроить, он не совсем подходит для небольших сетей, а протоколы нелегко заменить.
Возможно, нецелесообразно описывать слои как можно лучше. Модель OSI по-прежнему предпочтительнее, чтобы помочь вам понять, как все работает.
Несмотря на все это, ему по-прежнему удается не отставать от большинства важных битов, что позволяет нам отправлять/получать информацию как можно быстрее.