Arhitektura protokola TCP / IP in njeni sloji

Arhitektura protokola TCP / IP in njeni sloji

Komunikacija je postopek prenosa informacij z enega kraja na drugega. Lahko gre za prenos klicev iz ene naprave v drugo ali za prenos datotek iz enega računalnika v drugega. Svetovne vojne so prinesle izjemen razvoj komunikacijske elektronike. Danes uporabljamo digitalne komunikacijske metode povsod. Z razvojem tehnologije se izvajajo številne vrste komunikacijskih naprav. Za vzpostavitev pravilne in brez napak komunikacije med napravami različnih vrst in različnih konfiguracij morajo vse naprave upoštevati nekatere standardne protokole. Takšen standardni protokol za komunikacijo med različnimi napravami je protokol TCP / IP.



Kaj je protokol TCP / IP?

Protokol TCP / IP pomeni Transmission Control Protocol / Internet Protocol. Razvilo ga je Ministrstvo za obrambo ZDA v šestdesetih letih prejšnjega stoletja. Gre za konceptualni model, ki ima nabor komunikacijskih protokolov uporabljajo za prenos informacij prek interneta in računalniška omrežja.


Ta protokol nam pove, kako naj naprave urejajo, shranjujejo, prenašajo, kodirajo in dekodirajo naprave za celovito komunikacijo med napravami. To je glavni protokol Intenet Protocol Suite. TCP / IP zagotavlja zanesljiv, varen in brez napak prenos podatkov med aplikacijami, ki se izvajajo na gostiteljih prek internetnega medija.





Številne priljubljene spletne aplikacije, kot so svetovni splet, e-pošta itd., Uporabljajo ta protokol.

Temeljni protokol TCP / IP

TCP / IP je večplastni protokol, ki se pogosto uporablja pri mreženju. Da bi razumeli delovanje mrežnega protokola, si oglejmo primer preproste dostave.



Za pošiljanje dostave z enega kraja na drugo so potrebna določena opravila. Sprva je treba paket zapakirati in nasloviti. Nato dostavljalec paket od pošiljatelja odpelje v odpremno pošto. Tu so paketi razvrščeni po naslovih in naloženi v dostavna vozila ter poslani v oddaljeno pisarno. V oddaljeni pisarni so paketi na pladnju za poštarja. Nato poštar prevzame paket in ga dostavi prejemniku.


Tudi mrežni protokol, kot je TCP / IP, deluje na podoben način med pošiljanjem informacij in podatkov iz ene naprave v drugo. Ima štiri plasti, ki si naloge ustrezno delijo. To so aplikacijski sloj, transportni sloj, mrežni sloj in sloj podatkovne povezave od zgoraj navzdol. Vse te plasti imajo svoje posebne funkcije in pri prenosu podatkov komunicirajo s plastmi nad in pod njimi.

Arhitektura protokola TCP / IP

To je štirislojni sklad protokolov. Pomaga pri medsebojni povezavi omrežnih naprav prek interneta. Vsaka plast vsebuje določene protokole, ki pomagajo pri delovanju plasti. Štiri plasti protokola TCP / IP so aplikacijski sloj, transportni sloj, omrežje / internetni sloj in podatkovna povezava / fizični sloj.

Protokol protoka podatkov TCP / IP

Protokol protoka podatkov TCP / IP

Sloji aplikacije, predstavitve in seje modela OSI so v protokolu TCP / IP združeni kot sloj aplikacije / procesa. To je zgornja plast tega sklopa protokolov. Ta plast nadzoruje uporabniški vmesnik in komunikacijo od vozlišča do vozlišča. Ta plast zagotavlja omrežni vmesnik, internetno mrežo in transportne funkcije. Podatke pošlje transportni plasti.

Za zanesljivost, nadzor pretoka in popravek podatkov, ki se pošiljajo po omrežju, skrbi transportna plast. Uporabniški protokol datagrama in protokol nadzora prenosa sta prisotna v transportni plasti. Po transportnem sloju je nadzor nad Internetnim slojem.

Internetni sloj je znan tudi kot omrežni sloj. Njegova funkcija je premikanje podatkovnih paketov prek interneta do cilja. Podatkovni paketi lahko sprejmejo katero koli od optimiziranih poti, ki jih predlaga ta plast. Najpomembnejši protokol -IP protokol je prisoten v tej plasti. Ta protokol je odgovoren za dodajanje naslovov IP podatkom, usmerjanje paketov, inkapsulacijo podatkov, formatiranje.

Zadnja plast v nizu protokolov TCP / IP je plast omrežnega dostopa. Gre za kombinacijo fizičnega in podatkovnega sloja modela OSI. Ta sloj nadzoruje prenos podatkov fizično po omrežju med dvema napravama. Na tej plasti se opravi tudi preslikava naslovov IP naprav v fizične naslove.

Suite Suite

Protokol je sklop pravil, ki pove in usmerja, kako naj komunicirajo sistemi. Paket protokolov je zbirka protokolov, zasnovanih za skupno delo. Paket protokolov, ki ima samo en protokol, je znan kot protokol z enim skladom. Toda ta vrsta protokola je zelo nestabilna in pogosto zahteva spremembo celotne programske opreme protokola, če pride do kakršnih koli sprememb v aplikaciji.

Da bi bila uporaba protokola bolj prilagodljiva, je bil predlagan večplastni sklad protokolov. Ta vrsta skladov protokolov je sestavljena iz protokolov, razporejenih na različnih ravneh, pri čemer vsaka raven opravlja določeno nalogo. Vsaka raven lahko komunicira z ravnmi nad njimi in pod njimi. Tu lahko nalogo ali delovanje ravni ali plasti spremenite ali spremenite, ne da bi to vplivalo na druge plasti.

TCP / IP je 4-slojni paket protokolov. Model OSI jemlje kot svoj konceptualni okvir. Ta apartma je sestavljen iz različnih protokolov, razporejenih na štirih ravneh. Ime je dobil po dveh najbolj priljubljenih protokolih - protokolu za nadzor prenosa in internetnem protokolu.

Protokoli, predstavljeni v aplikacijski plasti

HTTP - HyperText Transfer Protocol.Ta protokol omogoča uporabniku dostop do podatkov po svetovnem spletu. Uporablja se lahko v hipertekstnem okolju in pošilja podatke v obliki navadnih besedil, zvoka in videa.

SNMP - Simple Network Management Protocol, ki upravlja naprave prek interneta.

SMTP - Protokol e-poštnega prenosa. Ta protokol upravlja pošiljanje in prejemanje e-pošte

DNS - Sistem domenskih imen preslika imena gostiteljev na gostiteljski naslov IP, ki je povezan z internetom.

TELNET - Terminal Network, da se vzpostavi povezava med lokalnim in oddaljenim računalnikom.

FTP - protokol za prenos datotek, ki se uporablja za prenos datotek iz enega računalnika v drugega.

Protokoli, prisotni v transportnem sloju

UDP - UserDatagram Protocol. Uporabniku pove o prisotnosti napake. Ta protokol omogoča prenos podatkov od konca do konca. Podatkovnemu paketu ta protokol doda 8 bajtov glave. Glava je sestavljena iz štirih polj - Naslov pristanišča vira 16 bitov, Naslov ciljnih vrat 16 bitov, 16-bitno polje za prikaz celotne dolžine in polje kontrolne vsote 16-bitov.

Naslov izvornih vrat daje naslov aplikacijskega programa, ki je ustvaril sporočilo. Naslov ciljnega pristanišča je naslov ciljne aplikacije, v katero je treba poslati podatke. Polje skupne dolžine daje informacije o skupnem številu bajtov, ki so prisotni v datagramu. Informacije, ki so prisotne v polju kontrolne vsote, se uporabljajo za odkrivanje napak.

TCP - protokol za nadzor prenosa. Ta protokol je aktiven za čas prenosa podatkov. Je iz navideznega vezja med pošiljateljem in prejemnikom. Na strani pošiljatelja protokol razčlenjuje podatke v obliki majhnih enot, imenovanih segmenti. Vsak segment je povezan z zaporedno številko, ki pomaga pri preurejanju segmentov iz prvotnega sporočila.

Na koncu sprejemnika TCP zbere vse segmente in jih prerazporedi glede na njihove zaporedne številke. Kadar protokol zazna napako, znova pošlje segment. Po zagotovitvi, da se vsi segmenti prenesejo in potrdijo ter prenos zaključi, protokol nato zavrže navidezno vezje.

Prisotni protokoli v internetni plasti

Protokol IP - to je najpomembnejši protokol zbirke protokolov TCP / IP. Za identifikacijo naprave prek interneta in vzpostavitev usmerjanja internetnega omrežja ta protokol za vsako gostiteljsko napravo izvaja logične gostiteljske naslove, imenovane naslove IP. Ta protokol sprejema podatke iz transportne plasti in zagotavlja varen prenos podatkov iz ene naprave v drugo.

Podatkovne segmente pretvori v IP-datagrame. Če je velikost datagrama večja od omejitve, ki jo zagotavlja naslednja plast - plast povezave, protokol IP fragmentira datagram na majhne dele, da jih je mogoče zlahka prenesti po lokalnem omrežju. Na koncu sprejema so ti segmenti preurejeni tako, da tvorijo izvirno sporočilo. Usmerjevalniki se uporabljajo za pošiljanje podatkov med napravami, ki so povezane prek oddaljenega omrežja.

ARP - Protokol za reševanje naslovov. Ta protokol poišče fizične naslove iz naslovov IP. Naprave pošiljateljice, ki želijo vedeti fizični naslov sprejemne naprave, po omrežju pošljejo zahtevo ARP. Vse naprave v omrežjih prejmejo to zahtevo, jo obdelajo in prejemnik prepozna naslov IP, ki je prisoten v zahtevi, in pošlje svoj fizični naslov prek odgovora ARP.

Tako vsi ti protokoli skupaj tvorijo paket protokolov TCP / IP. Aplikacije bodo na podlagi funkcij, ki jih nudijo protokoli, izbrale, katero vrsto protokola bodo uporabljale na vsaki plasti. Ta paket protokolov je mogoče enostavno spremeniti in je združljiv z vsemi vrstami računalniške strojne opreme in operacijskih sistemov. Prvotno je bil zasnovan za operacijski sistem UNIX.

Usmerjevalniki in stikala so primeri omrežnih naprav, ki se uporabljajo za prenos podatkov med napravami, povezanimi prek interneta. Ker protokol TCP / IP za referenco vzame model OSI, katere sloje Model OSI so združeni kot plast aplikacije protokola TCP / IP?