Komunikácia je proces prenosu informácií z jedného miesta na druhé. Môže to byť buď prenos hovorov z jedného zariadenia do druhého, alebo prenos súborov z jedného počítača do druhého. Svetové vojny priniesli obrovský vývoj v oblasti komunikačnej elektroniky. Dnes všade používame metódy digitálnej komunikácie. S rozvojom technológie sa implementuje mnoho druhov komunikačných zariadení. Na zabezpečenie správnej a bezchybnej komunikácie medzi zariadeniami rôznych typov a rôznych konfigurácií musia všetky zariadenia dodržiavať niektoré štandardné protokoly. Jedným z takýchto štandardných protokolov pre komunikáciu medzi rôznymi zariadeniami je protokol TCP / IP.
Čo je protokol TCP / IP?
Protokol TCP / IP znamená Transmission Control Protocol / Internet Protocol. Bolo vyvinuté ministerstvom obrany USA v 60. rokoch. Je to koncepčný model, ktorý má súbor komunikačné protokoly - používané na prenos informácií cez internet a počítačové siete.
Tento protokol nám hovorí, ako by mali prístroje adresovať, ukladať, prenášať, kódovať a dekódovať dáta na komunikáciu medzi zariadeniami. Je to hlavný protokol Intenet Protocol Suite. Protokol TCP / IP poskytuje spoľahlivý, bezpečný a bezchybný prenos údajov medzi aplikáciami bežiacimi na hostiteľoch prostredníctvom internetového média.
Tento protokol používa veľa populárnych webových aplikácií, ako napríklad World Wide Web, e-mail atď.
TCP / IP protokol zásadný
TCP / IP je vrstvený protokol, ktorý sa často používa v sieťach. Aby sme pochopili fungovanie sieťového protokolu, pozrime sa na príklad jednoduchého doručenia.
Posielanie zásielok z jedného miesta na druhé sa týka určitých úloh. Najskôr by mal byť balík zabalený a adresovaný. Potom doručovateľ prevezme balík od odosielateľa do miestnosti na odoslanie pošty. Tu sú balíčky roztriedené podľa adresy a naložené v dodávkach a odoslané do vzdialenej kancelárie. Vo vzdialenej kancelárii sú balíčky umiestnené v zásobníku pre poštára. Potom poštár vyzdvihne balík a doručí ho príjemcovi.
Sieťový protokol, ako je TCP / IP, funguje podobným spôsobom aj pri odosielaní informácií a údajov z jedného zariadenia do druhého. Má štyri vrstvy, ktoré podľa toho rozdeľujú úlohy. Sú to aplikačná vrstva, transportná vrstva, sieťová vrstva a vrstva dátového spoja zhora nadol. Všetky tieto vrstvy majú svoje špecifické funkcie a pri prenose údajov komunikujú s vrstvami nad a pod nimi.
Architektúra protokolu TCP / IP
Je to štvorvrstvový protokol. Pomáha pri prepojení sieťových zariadení cez internet. Každá vrstva obsahuje určité protokoly, ktoré pomáhajú pri fungovaní vrstvy. Štyri vrstvy protokolu TCP / IP sú aplikačná vrstva, transportná vrstva, sieťová / internetová vrstva a dátový odkaz / fyzická vrstva.
Dátový tok protokolu TCP / IP
Aplikačné, prezentačné a reláčné vrstvy modelu OSI sa kombinujú ako aplikačná / procesná vrstva v protokole TCP / IP. Je to najvyššia vrstva tohto protokolu. Táto vrstva riadi užívateľské rozhranie a komunikáciu medzi uzlami. Táto vrstva poskytuje sieťové rozhranie, medzisieťové a transportné funkcie. Údaje odošle do transportnej vrstvy.
O spoľahlivosť, riadenie toku a korekciu dát, ktoré sa posielajú po sieti, sa stará transportná vrstva. V transportnej vrstve sú protokol User Datagram Protocol a protokol riadenia prenosu. Po transportnej vrstve sa dostane riadenie do internetovej vrstvy.
Internetová vrstva je tiež známa ako sieťová vrstva. Jeho funkciou je presun dátových paketov cez internet do cieľa. Dátové pakety môžu smerovať ktoroukoľvek z optimalizovaných trás navrhovaných touto vrstvou. V tejto vrstve je najdôležitejší protokol - IP Protocol. Tento protokol je zodpovedný za pridanie adries IP k údajom, smerovanie paketov, zapuzdrenie údajov, formátovanie.
Posledná vrstva v zásobníku protokolu TCP / IP je vrstva prístupu do siete. Ide o kombináciu fyzických vrstiev a vrstiev dátových spojení modelu OSI. Táto vrstva riadi fyzický prenos dát po sieti medzi dvoma zariadeniami. Na tejto vrstve sa tiež vykonáva mapovanie IP adries zariadení na fyzické adresy.
Protocol Suite
Protokol je sada pravidiel, ktorá určuje a usmerňuje, ako majú systémy komunikovať. Sada protokolov je súbor protokolov, ktoré sú navrhnuté tak, aby spolupracovali. Sada protokolov, ktorá má iba jeden protokol, sa nazýva protokol s jedným zásobníkom. Ale tento typ protokolu je veľmi nestabilný a často vyžaduje zmenu celého softvérového protokolu, ak v aplikácii dôjde k akýmkoľvek zmenám.
Aby bolo využitie protokolu pružnejšie, bol navrhnutý vrstvený zásobník protokolov. Tento typ zásobníka protokolov pozostáva z protokolov usporiadaných na rôznych úrovniach, pričom každá úroveň vykonáva určitú úlohu. Každá úroveň môže komunikovať s úrovňami nad a pod nimi. Tu je možné zmeniť alebo upraviť úlohu alebo fungovanie úrovne alebo vrstvy bez ovplyvnenia ostatných vrstiev.
TCP / IP je štvorvrstvová sada protokolov. Berie model OSI ako svoj koncepčný rámec. Táto sada obsahuje rôzne protokoly usporiadané do štyroch úrovní. Názov nesie podľa svojich dvoch najpopulárnejších protokolov - protokolu riadenia prenosu a internetového protokolu.
Protokoly prítomné vo aplikačnej vrstve
HTTP - HyperText Transfer Protocol. Tento protokol umožňuje používateľovi prístup k údajom cez sieť WWW. Môže byť použitý v hypertextovom prostredí a odosielať údaje vo forme obyčajných textov, zvuku a videa.
SNMP - Simple Network Management Protocol, ktorý spravuje zariadenia cez internet.
SMTP - Protokol na prenos jednej pošty. Tento protokol riadi odosielanie a prijímanie e-mailov
DNS - Systém názvov domén, mapuje názvy hostiteľov na adresy IP hostiteľa, ktoré sú pripojené k internetu.
TELNET - Terminálová sieť na nadviazanie spojenia medzi lokálnym počítačom a vzdialeným počítačom.
FTP - File Transfer Protocol, používaný na prenos súborov z jedného počítača do druhého.
Protokoly prítomné v transportnej vrstve
UDP - Protokol UserDatagram. Informuje používateľa o prítomnosti chyby. Tento protokol poskytuje end-to-end prenos dát. K dátovému paketu tento protokol pridáva 8 bajtov záhlavia. Hlavička sa skladá zo štyroch polí - adresa 16-bitového adresy zdrojového portu, 16-bitová adresa cieľového portu, 16-bitové pole na indikáciu celkovej dĺžky a 16-bitové pole s kontrolným súčtom.
Adresa zdrojového portu udáva adresu aplikačného programu, ktorý správu vytvoril. Adresa cieľového portu je adresa cieľovej aplikácie, do ktorej sa majú údaje preniesť. Pole s celkovou dĺžkou poskytuje informácie o celkovom počte bajtov prítomných v datagrame. Informácie nachádzajúce sa v poli kontrolného súčtu sa používajú na detekciu chýb.
TCP - Protokol o kontrole prenosu. Tento protokol je aktívny po celú dobu prenosu údajov. Je to z virtuálneho okruhu medzi odosielateľom a prijímateľom. Na strane odosielateľa protokol rozdelil údaje vo forme malých jednotiek nazývaných segmenty. Každému segmentu je priradené poradové číslo, ktoré pomáha pri zmene poradia segmentov z pôvodnej správy.
Na konci prijímača TCP zhromaždí všetky segmenty a zmení ich poradie podľa ich poradových čísel. Kedykoľvek protokol zistí chybu, segment znovu vysiela. Po zaistení prenosu a potvrdenia všetkých segmentov a dokončení prenosu protokol potom zahodí virtuálny okruh.
Protokoly prítomné v internetovej vrstve
Protokol IP - toto je najdôležitejší protokol sady protokolov TCP / IP. Na identifikáciu zariadenia cez internet a stanovenie smerovania v rámci siete implementuje tento protokol pre každé hostiteľské zariadenie logické adresy hostiteľa nazývané adresy IP. Tento protokol prijíma údaje z transportnej vrstvy a zaisťuje bezpečný prenos údajov z jedného zariadenia na druhé.
Konvertuje dátové segmenty na IP datagramy. Ak je veľkosť datagramu väčšia ako limit poskytovaný ďalšou vrstvou - linkovou vrstvou, protokol IP fragmentuje datagram na malé časti, aby ich bolo možné ľahko preniesť cez lokálnu sieť. Na prijímajúcom konci sú tieto segmenty preskupené, aby vytvorili pôvodnú správu. Smerovače sa používajú na odosielanie údajov medzi zariadeniami, ktoré sú pripojené prostredníctvom vzdialenej siete.
ARP - Protokol na riešenie adries. Tento protokol vyhľadáva fyzické adresy z adries IP. Odosielajúce zariadenia, ktoré chcú poznať fyzickú adresu prijímacieho zariadenia, pošlú požiadavku ARP po sieti. Všetky zariadenia prítomné v sieťach dostanú túto požiadavku, spracujú ju a príjemca rozpozná IP adresu prítomnú v žiadosti a pošle svoju fyzickú adresu prostredníctvom odpovede ARP.
Všetky tieto protokoly teda spolu tvoria sadu protokolov TCP / IP. Aplikácie si na základe funkcií poskytovaných protokolmi vyberú, ktorý typ protokolu sa použije v každej vrstve. Táto sada protokolov sa dá ľahko upraviť a je kompatibilná so všetkými typmi počítačového hardvéru a operačných systémov. Pôvodne bol navrhnutý pre operačný systém UNIX.
Smerovače a prepínače sú príkladom sieťových zariadení používaných na prenos údajov medzi zariadeniami pripojenými cez internet. Pretože protokol TCP / IP berie ako referenciu model OSI, ktoré vrstvy Model OSI sú kombinované ako aplikačná vrstva protokolu TCP / IP?
