پروتکل TCP/IP

پروتکل TCP/IP: یکی از مهمترین پروتکل های استفاده شده در شبکه های کامپیوتری است. اینترنت بعنوان بزرگترین شبکه موجود، از پروتکل فوق بمنظور ارتباط دستگاه های متفاوت استفاده می نماید. پروتکل، مجموعه قوانین لازم بمنظور قانونمند نمودن نحوه ارتباطات در شبکه های کامپیوتری است.

آشنائي با تاريخچه  پروتکل TCP /IP

در ابتداي زمان ورود سیستم عامل NT، پروتکل TCP/IP پروتکلي ناشناخته  بود  که تنها توسط موسسات دولتي که  متصل به شبکه بزرگ اما هنوز خصوصي Internet  بودند مورد استفاده قرار مي گرفت. پروتکل انتخابي همگاني براي شبکه هاي کوچک NETBEUI و يا IPX  بنابر سازگاري نسبي آن با  Novel Net Ware  بود.

از ابتداي 1990 بهر حال IPX جايگاه خود را از دست داده و TCP/IP  انتخاب مناسبي براي جايگزين IPX در سازمانها گشته است. پروتکل NETBEUI که زماني پروتکل خانگي Microsoft بوده است بر روي سيستم عامل ويندوز 2003  بصورت پيش فرض قرار نگرفته است و براي نصب آن بايد آنرا از روي  CD  نصب کرد   پروتکلي که زماني از آن به عنوان تنها پروتکلي عنوان مي شد  که مي توانستيم آنرا نزد همگان يافت.

از زمان ارائه سيستم عامل ويندوز 2000 دنياي شبکه پردازي مايکروسافت وابستگي شديدي به TCP/IP  پيدا کرده است به طوريکه براي استفاده از Active Directory و Group Policy  دو مورد از مهمترين ويژ گي هاي ويندوز 2000  بايد از TCP/IP استفاده کرد. به عبارت ديگر TCP/IP به عنوان پروتکل الزامي سيستم عامل ويندوز 2003 تبديل گشته است.

پروتکل کنترل انتقال/ پروتکل اینترنت (TCP/IP) متداول ترین پروتکل مورد کاربرد در ارتباطات امروزی است. پروتکل TCP/IP پروتکلی مسیرپذیر است که در چارچوب آن اینترنت بنا می شود. این پروتکل بسیار توانمند بوده و به شکل متداول با سیستم های لینوکس و یونیکس مرتبط است. نسخه اصلی پروتکل TCP/IP در دهه 1970 طراحی شد تا آژانس پروژه های پیشرفته تحقیقاتی دفاعی (DARPA) و دپارتمان دفاعی آمریکا (DoD) برای ارتباط دادن سیستم های نامشابه در سراسر کشور از آن بهره گیرد. این طرح نیاز به قابلیتی داشت تا با شرایط متغیر شبکه سازگار باشد. بنابراین طرح TCP/IP از این قابلیت برخوردار شد تا بتواند بسته ها را دوباره مسیردهی کند.
از مزیت های عمده TCP/IP در این بود که برای ارتباط دادن محیط های ناهمگن با یکدیگر این پروتکل راهگشا بود و همین امر چرایی مطرح شدن این پروتکل به عنوان پروتکل اینترنت را روشن می سازد. اما نقاط اشکال این پروتکل در چیست؟ پروتکل TCP/IP دارای دو اشکال عمده است:

• پیکربندی: TCP/IP پروتکلی است که نیاز به پیکربندی دارد و برای مدیریت آن آشنایی با نشانی های IP، ماسک، زیر شبکه و Gateway پیش فرض ضروری است؛ هر چند موضوعاتی که با آنها آشنایی پیدا می کنید موضوعات پیچیده ای تلقی نمی شوند.
• امنیت: با توجه به باز بودن طرح TCP/IP، این پروتکل یک پروتکل ناامنی است. اگر نگرانی امنیتی داشته باشید جهت رفع این نگرانی و ایمن سازی ترافیک شبکه یا سیستم های مجری TCP/IP بهره گیری از فناوری های اضافی ضروری است؛ برای مثال، اگر می خواهید مطمئن باشید سایر افراد نتوانند داده های ارسالی به سرور وب شما را بخوانند استفاده از برنامه های SSL امنیت وب سایت را تضمین و ترافیک بین سرویس گیرنده و سرور وب شما را رمزگذاری می کند.

امروزه اکثر شبکه های کامپیوتری بزرگ و اغلب سیستم های عامل موجود از پروتکل TCP/IP، استفاده و حمایت می نمایند. TCP/IP، امکانات لازم بمنظور ارتباط سیستم های غیرمشابه را فراهم می آورد. از ویژگی های مهم پروتکل فوق، می توان به مواردی همچون قابلیت اجراء بر روی محیط های متفاوت، ضریب اطمینان بالا، قابلیت گسترش و توسعه آن، اشاره کرد. از پروتکل فوق، بمنظور دستیابی به اینترنت و استفاده از سرویس های متنوع آن نظیر وب و یا پست الکترونیکی استفاده می گردد. تنوع پروتکل های موجود در پشته TCP/IP و ارتباط منطقی و سیستماتیک آنها با یکدیگر، امکان تحقق ارتباط در شبکه های کامپیوتری را با اهداف متفاوت، فراهم می نماید. فرآیند برقراری یک ارتباط، شامل فعالیت های متعددی نظیر تبدیل نام کامپیوتر به آدرس IP معادل، مشخص نمودن موقعیت کامپیوتر مقصد، بسته بندی اطلاعات، آدرس دهی و روتینگ داده ها بمنظور ارسال موفقیت آمیز به مقصد مورد نظر، بوده که توسط مجموعه پروتکل های موجود در پشته TCP/IP انجام می گیرد.

معرفی پروتکل TCP/IP

TCP/IP، پروتکلی استاندارد برای ارتباط کامپیوترهای موجود در یک شبکه مبتنی بر ویندوز 2000 است. از پروتکل فوق، بمنظور ارتباط در شبکه های بزرگ استفاده می گردد. برقراری ارتباط از طریق پروتکل های متعددی که در چهارلایه مجزا سازماندهی شده اند، میسر می گردد. هر یک از پروتکل های موجود در پشته TCP/IP، دارای وظیفه ای خاص در این زمینه (برقراری ارتباط) می باشند. در زمان ایجاد یک ارتباط، ممکن است در یک لحظه تعداد زیادی از برنامه ها، با یکدیگر ارتباط برقرار نمایند.

TCP/IP، دارای قابلیت تفکیک و تمایز یک برنامه موجود بر روی یک کامپیوتر با سایر برنامه ها بوده و پس از دریافت داده ها از یک برنامه، آنها را برای برنامه متناظر موجود بر روی کامپیوتر دیگر ارسال می نماید. نحوه ارسال داده توسط پروتکل TCP/IP از محلی به محل دیگر، با فرآیند ارسال یک نامه از شهری به شهر، قابل مقایسه است.
برقراری ارتباط مبتنی بر TCP/IP، با فعال شدن یک برنامه بر روی کامپیوتر مبدا آغاز می گردد. برنامه فوق، داده های مورد نظر جهت ارسال را بگونه ای آماده و فرمت می نماید که برای کامپیوتر مقصد قابل خواندن و استفاده باشند. (مشابه نوشتن نامه با زبانی که دریافت کننده، قادر به مطالعه آن باشد). در ادامه آدرس کامپیوتر مقصد، به داده های مربوطه اضافه می گردد (مشابه آدرس گیرنده که بر روی یک نامه مشخص می گردد). پس از انجام عملیات فوق، داده بهمراه اطلاعات اضافی (درخواستی برای تائید دریافت در مقصد)، در طول شبکه بحرکت درآمده تا به مقصد مورد نظر برسد. عملیات فوق، ارتباطی به محیط انتقال شبکه بمنظور انتقال اطلاعات نداشته، و تحقق عملیات فوق با رویکردی مستقل نسبت به محیط انتقال، انجام خواهد شد.

لایه های پروتکل TCP/IP

TCP/IP، فرآیندهای لازم بمنظور برقراری ارتباط را سازماندهی و در این راستا از پروتکل های متعددی در پشته TCP/IP استفاده می گردد. بمنظور افزایش کارآئی در تحقق فرآیند های مورد نظر، پروتکل ها در لایه های متفاوتی، سازماندهی شده اند. اطلاعات مربوط به آدرس دهی در انتها قرار گرفته و بدین ترتیب کامپیوترهای موجود در شبکه قادر به بررسی آن با سرعت مطلوب خواهند بود. در این راستا، صرفا کامپیوتری که بعنوان کامپیوتر مقصد معرفی شده است، امکان باز نمودن بسته اطلاعاتی و انجام پردازش های لازم بر روی آن را دارا خواهد بود. TCP/IP، از یک مدل ارتباطی چهار لایه بمنظور ارسال اطلاعات از محلی به محل دیگر استفاده می نماید: Application ,Transport ,Internet و Network Interface، لایه های موجود در پروتکل TCP/IP می باشند. هر یک از پروتکل های وابسته به پشته TCP/IP، با توجه به رسالت خود، در یکی از لایه های فوق، قرار می گیرند.

• لایه Application، بالاترین لایه در پشته TCP/IP است. تمامی برنامه و ابزارهای کاربردی در این لایه، با استفاده از لایه فوق، قادر به دستتیابی به شبکه خواهند بود. پروتکل های موجود در این لایه بمنظور فرمت دهی و مبادله اطلاعات کاربران استفاده می گردند. HTTP و FTP دو نمونه از پروتکل ها ی موجود در این لایه می باشند.

پروتکل HTTP) Hypertext Transfer Protocol): از پروتکل فوق، بمنظور ارسال فایل های صفحات وب مربوط به وب، استفاده می گردد.
پروتکل FTP) File Transfer Protocol): از پروتکل فوق برای ارسال و دریافت فایل، استفاده می گردد.

• لایه Transport، لایه حمل، قابلیت ایجاد نظم و ترتیب و تضمین ارتباط بین کامپیوترها و ارسال داده به لایه Application (لایه بالای خود) و یا لایه اینترنت (لایه پایین خود) را بر عهده دارد. لایه فوق، همچنین مشخصه منحصربفردی از برنامه ای که داده را عرضه نموده است، مشخص می نماید. این لایه دارای دو پروتکل اساسی است که نحوه توزیع داده را کنترل می نمایند.

پروتکل TCP) Transmission Control Protocol): پروتکل فوق، مسئول تضمین صحت توزیع اطلاعات است.
پروتکل UDP)User Datagram Protocol): پروتکل فوق، امکان عرضه سریع اطلاعات بدون پذیرفتن مسئولیتی در رابطه با تضمین صحت توزیع اطلاعات را برعهده دارد

• لایه اینترنت، لایه اینترنت، مسئول آدرس دهی، بسته بندی و روتینگ داده ها، است. لایه فوق، شامل چهار پروتکل اساسی است.

پروتکل IP)Internet Protocol): پروتکل فوق، مسئول آدرسی داده ها بمنظور ارسال به مقصد مورد نظر است.
پروتکل ARP)Address Resoulation Protocol): پروتکل فوق، مسئول مشخص نمودن آدرس MAC) Media Access Control) آداپتور شبکه بر روی کامپیوتر مقصد است.
پروتکل ICMP)Internet Control Message Protocol): پروتکل فوق، مسئول ارائه توابع عیب یابی و گزارش خطاء در صورت عدم توزیع صحیح اطلاعات است.
پروتکل IGMP)Internet Group Managemant Protocol): پروتکل فوق، مسئول مدیریت Multicasting در TCP/IP را برعهده دارد.

• لایه Network InterfaceT لایه اینترفیس شبکه، مسئول استقرار داده بر روی محیط انتقال شبکه و دریافت داده از محیط انتقال شبکه است. لایه فوق، شامل دستگاه های فیزیکی نظیر کابل شبکه و آداپتورهای شبکه است. کارت شبکه (آداپتور) دارای یک عدد دوازده رقمی مبنای شانزده ( نظیر: B5-50-04-22-D4-66 ) بوده که آدرس MAC، نامیده می شود. لایه اینترفیس شبکه، شامل پروتکل های مبتنی بر نرم افزار مشابه لایه های قبل، نمی باشد. پروتکل های Ethernet و ATM) Asynchronous Transfer Mode)، نمونه هائی از پروتکل های موجود در این لایه می باشند. پروتکل های فوق، نحوه ارسال داده در شبکه را مشخص می نمایند. منبع: آز شبکه کامپیوتری، تدوین و اصلاح از بخش تولید محتوای کیهان سرور