Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) je sada komunikačních protokolů umožňujících připojení počítačů.
Tisíce online zdrojů vám pomohou objasnit a prozkoumat TCP/IP. Takže, co je tady jiné?
Zde se soustředím na poskytnutí všech nezbytných prvků, abyste získali náskok a ponořili se hlouběji (pokud to máte v úmyslu později).
Table of Contents
Model TCP/IP: Jaká je historie?
TCP/IP model je to, co si přečtete, když se učíte o počítačových sítích, a určitě jste se s ním již setkali jako student informatiky nebo IT.
Nepišme zde tedy další akademickou knihu. Dovolte mi však rychle shrnout historii TCP/IP v mžiku, vhodné pro každého, i když si myslíte, že jste netechnický člověk.
Dlouhý příběh krátce:
V 70. letech Vint Cerf a Bob Kahn popsali model TCP/IP, jehož cílem bylo zlepšit síťové propojení mezi počítači.
Předtím jsme měli Network Control Protocol a 1822 Protocol.
Během stejného období se další inženýři a organizace také pokusili vyvinout komunikační protokol, který by usnadnil propojení počítačů po celém světě.
Jedním z takových modelů byl model OSI (Open Systems Interconnection). I když nám to pomohlo lépe porozumět metodě/procesu vytváření sítí, nebylo to ideální pro praktickou implementaci.
Pokud vás zajímá, máme užitečný zdroj pro vrstvy modelu OSI.
Celkově se model TCP/IP ujal vedení a byl přijat jako standardní komunikační protokol a model OSI byl použit jako reference pro teoretické síťové znalosti.
Ano, pokud by to nebylo pro TCP/IP, možná byste nebyli schopni rychle a spolehlivě přistupovat k našim webovým stránkám nebo jiným službám na internetu. Zní to děsivě, že?
Nyní, když o tom víte, dovolte mi, abych vám dal několik technických podrobností.
Rozdíl mezi protokolem řízení přenosu (TCP) a internetovým protokolem (IP)
Chcete-li porozumět modelu TCP/IP, musíte tyto pojmy rozlišovat. Oba jsou samostatné protokoly počítačové sítě.
Internetový protokol (IP) je sada pravidel, která řídí, jak jsou datové pakety odesílány do správného cíle. Každé připojené zařízení/počítač má IP adresu a při odesílání dat vám pomáhá poslat je tam, kam chcete.
IP adresy jsou jako mobilní čísla na vašich telefonech. Chcete-li se dozvědět více, můžete si projít našeho průvodce IP adresami.
IP nemůže uspořádat pakety, aby zajistila, že dorazí do cíle, jak bylo zamýšleno k odeslání. Proto přichází vhod TCP, který pomáhá udržovat pakety ve správném pořadí a kontrolovat, zda dorazily do cíle tak, jak bylo zamýšleno.
Celkově je TCP zodpovědný za spolehlivé odesílání/příjem dat.
Vlastnosti modelu TCP/IP
Model TCP/IP vyhrál bitvu mezi různými protokoly díky svým vlastnostem a umožňujícím systémům/sítím jej rychle přijmout.
Mezi jeho nejlepší vlastnosti patří:
- Snadno se připojíte k různým typům počítačů.
- Umožňuje přeuspořádání datových paketů, aby bylo zajištěno, že správné zprávy dorazí do cíle, i když dojde k přetížení na trase sítě.
- TCP/IP podporuje kontrolu chyb, což z něj dělá spolehlivý model.
- Podporuje implementaci flexibilní architektury, takže je vhodný pro sítě všech velikostí.
- Díky architektuře klient-server vám poskytuje dostatečnou škálovatelnost.
- Podporuje různé protokoly, takže věci jsou vhodné pro všechny druhy případů použití.
- Umožňuje snadnou komunikaci mezi platformami.
- Může být provozován samostatně.
TCP/IP: Vše o čtyřech vrstvách
Na rozdíl od modelu OSI má TCP/IP čtyři vrstvy:
- Přístup k síti
- Internet
- Doprava
- aplikace
Poznámka: Tok dat těmito vrstvami může být buď shora dolů, nebo naopak (v závislosti na tom, zda jsou odesílány nebo přijímány). Abyste zjistili, co se stane, musíte znát funkce každé vrstvy.
#1. Přístup k síti (vrstva 1)
Tato vrstva nejnižší úrovně se zabývá fyzickým připojením a přenosem dat mezi počítači. Jinými slovy, jak jsou data fyzicky přenášena.
Některé příklady zahrnují médium používané pro přenos dat (vláknové, bezdrátové atd.), strukturu paketů a mapování IP adres na fyzické adresy používané sítí.
Celkově to zahrnuje všechny věci, které tvoří technickou infrastrukturu sítí, včetně ovladačů zařízení a kabelů.
RFC 826 (Address Resolution Protocol) je jedním z protokolů zahrnutých v této vrstvě, který mapuje IP adresy na ethernetové adresy.
Vrstva Network Access je uživatelům skrytá a je páteří celého modelu.
#2. Internet (vrstva 2)
Internetová vrstva se stará o datový provoz pro rychlost a přesnou komunikaci.
Data jsou sdružena do IP datagramů, které obsahují zdrojovou a cílovou adresu. Internetová vrstva může přeposílat, určovat cestu a zpracovávat logické adresování.
Musí se vypořádat s adresami, ať už je to na straně odesílání/přijímání.
Vzhledem k tomu, že zahrnuje adresu zdroje a cíle. Musí tedy zajistit, aby datové pakety dosáhly svého cíle správně a ve správném pořadí.
#3. Transport (vrstva 3)
Transportní vrstva funguje pro podobný cíl jako doručovací agenti pro Amazon. Tuto vrstvu také doprovází firewall.
Často se nazývá vrstva hostitel-hostitel, kde si klade za cíl zajistit integritu dat mezi koncovými body a umožnit obousměrnou komunikaci.
Zajišťuje, že datové pakety dosáhly svého cíle tím, že je rozdělí na segmenty. Také zajišťuje, že aplikační vrstva obdrží celou zprávu potvrzením.
Při odesílání zprávy aplikační vrstvě se zaměřuje na množství odesílaných dat, jejich pořadí a kam se odesílají. A při přijímání zprávy z aplikační vrstvy pomáhá při desegmentaci a kontrole chyb.
V této vrstvě jsou účinné protokoly jako TCP a UDP. Abyste měli často spolehlivé připojení.
#4. Aplikace (vrstva 4)
Vrstva nejvyšší úrovně je o interakci aplikace s uživatelem (vámi). Aplikaci nebo program používáme k výměně dat, jako jsou zprávy, prohlížeče, e-mailové klienty atd.
Zde je zahrnuto uživatelské rozhraní a služby aplikace. V této vrstvě existují procesy jako šifrování, dešifrování, komprese a dekomprese. Pomáhá také formátovat zprávy pro transportní vrstvu, aby byly správně odesílány (a přijímány/interpretovány přijímající aplikací).
Protokoly jako DNS, HTTP, FTP a SMTP pracují s touto vrstvou, aby zajistily, že začnete úspěšně odesílat/přijímat data v síti.
Co dělá TCP/IP?
TCP/IP umožňuje spolehlivý přenos dat mezi počítači.
Aby se to stalo, TCP/IP odesílá data a zároveň je rozděluje do paketů a přeskupuje je tak, aby dávaly smysl na přijímací straně.
Koncept datových paketů lze přirovnat k dílkům skládačky, kde vám dostupnost všech dílků pomůže dát celé věci smysl.
A důvodem, proč je zpráva rozdělena do datových paketů, je zajištění spolehlivosti a přesnosti. Každý paket může mít jinou cestu, aby bylo zajištěno, že dorazí do cíle.
Na rozdíl od toho, pokud je zpráva odeslána jako celek, bude zcela ztracena a v případě selhání je třeba ji odeslat znovu.
Čtyřvrstvý model to pomáhá dále vysvětlit.
Když jsou data odesílána z počítače, procházejí všemi čtyřmi vrstvami v určitém pořadí, kde jsou rozřezána na kusy/balíčky a odeslána (Vrstva 1 → Vrstva 4)
A na přijímajícím počítači se data znovu sestaví a projdou stejnými čtyřmi vrstvami na druhé straně v opačném pořadí (Vrstva 4 → Vrstva 1)
Další běžné internetové protokoly
TCP/IP obsahuje nejdůležitější protokoly, které umožňují používání internetu.
Některé standardní internetové protokoly zahrnují HTTP, HTTPS, FTP, POP3 a SMTP,
- HTTP (Hypertext Transfer Protocol) připojuje uživatele k webovému serveru (prostřednictvím webového prohlížeče) za účelem interakce/načítání informací.
- HTTP Secure vám poskytuje šifrované připojení k webovému serveru, které zajišťuje, že připojení k serveru nebude ohroženo/zmanipulováno mezi tím.
- FTP (File Transfer Protocol) je samozřejmý. Umožňuje přenášet soubory mezi servery nebo ze serveru do počítače.
- POP3 (Post Office Protocol 3) umožňuje e-mailovému klientovi stahovat e-maily ze serveru, které lze později prohlížet offline.
- Protokol SMPT (Simple Mail Transfer Protocol) je podobný protokolu POP, ale umožňuje odesílat a přijímat e-maily.
TCP/IP je standard, ale ne vždy to nejlepší
Výhody modelu převažují nad nevýhodami. Ale pro informaci byste měli vědět, že nastavení TCP/IP je složité, není přesně vhodné pro menší sítě a protokoly není snadné nahradit.
Nemusí být vhodné popsat vrstvy tím nejlepším možným způsobem. Model OSI je stále preferován, aby vám pomohl pochopit, jak vše funguje.
Navzdory tomu všemu stále dokáže držet krok s většinou klíčových bitů, což nám umožňuje odesílat/přijímat informace co nejrychleji.