TCP/IPیکی از مهم‌ترین پروتکل‌های استفاده‌شده در شبکه‌های کامپیوتری است . اینترنت به‌عنوان بزرگ‌ترین شبکه موجود، از این پروتکل برای ایجاد ارتباط دستگاه‌های متفاوت استفاده می‌نماید. پروتکل، مجموعه قوانین لازم برای قانونمند نمودن نحوه ارتباطات در شبکه‌های کامپیوتری است .در مجموعه مقالاتی که ارائه خواهد شد به بررسی این پروتکل خواهیم پرداخت . در این بخش به مواردی همچون : فرآیند انتقال اطلاعات، معرفی و تشریح لایه‌های پروتکل TCP/IP و طرز استفاده از سوکت برای ایجاد تمایز در ارتباطات می‌پردازیم.
اکثر شبکه‌های بزرگ کامپیوتری و اغلب سیستم‌های عامل از پروتکل TCP/IP، استفاده می‌کنند این پروتکل امکان ایجاد ارتباط بین سیستم‌های غیرمشابه را فراهم میکند. از ویژگی‌های مهم این پروتکل می‌توان به مواردی همچون : قابلیت اجرا بر روی محیط‌های متفاوت، ضریب اطمینان بالا، قابلیت گسترش و توسعه آن، اشاره کرد . از پروتکل TCP/IPبرای دسترسی به اینترنت و استفاده از خدمات آن مثل وب یا ایمیل استفاده میشود. تنوع پروتکل‌های موجود در TCP/IP و ارتباط منطقی و دستگاهی آن‌ها باهم، امکان وصل شدن در شبکه‌های کامپیوتری را باهدف‌های مختلف،ایجادمیکند.
روند ایجاد ارتباط، شامل فعالیت‌های مختلفی مثل : تبدیل نام کامپیوتر به آدرس IP معادل، مشخص نمودن موقعیت کامپیوتر مقصد، بسته‌بندی اطلاعات، آدرس‌دهی و رولینگ داده‌ها برای فرستادن موفق به مقصد بوده که توسط مجموعه پروتکل‌های موجود در پشته TCP/IP انجام میشود.
معرفی پروتکل TCP/IP
TCP/IP، پروتکلی استاندارد برای ایجاد ارتباط بین کامپیوترهای موجود در یک شبکه مبتنی بر ویندوز ۲۰۰۰ است که از آن برای ایجاد ارتباط در شبکه‌های بزرگ استفاده میشود. وصل شدن از طریق پروتکل‌های مختلفی که در چهار لایه جداگانه سازماندهی شده‌اند، ممکن میشود هر یک از پروتکل‌های موجود در پشته TCP/IP، وظیفه‌ای خاص درزمینهٔ برقراری ارتباط دارند. در زمان ایجاد یک ارتباط، ممکن است در یک‌لحظه تعداد زیادی از برنامه‌ها، به یکدیگر وصل شوند .
TCP/IP میتواند یک برنامه موجود بر روی یک کامپیوتر با سایر برنامه‌ها تمایز داده پس از دریافت داده‌ها از یک برنامه، آن‌ها را برای برنامه متناظر موجود بر روی کامپیوتر دیگر ارسال کند. برقراری ارتباط مبتنی بر TCP/IP، با فعال شدن یک برنامه بر روی کامپیوتر مبداشروع میشود. این برنامه ، داده‌های موردنظر جهت ارسال را به‌گونه‌ای آماده و فرمت میکند که برای کامپیوتر مقصد قابل‌خواندن و استفاده باشند. در ادامه آدرس کامپیوتر مقصد، به داده‌های مربوطه اضافه می‌گردد. پس از انجام عملیات ، داده به همراه اطلاعات اضافی ( درخواستی برای تائید دریافت در مقصد )، در طول شبکه به حرکت درآمده تا به مقصد موردنظر برسد. این عملیات ، ربطی به محیط انتقال شبکه برای انتقال اطلاعات ندارد، و عملیات با رویکردی جداگانه به نسبت به محیط انتقال، انجام خواهد شد .
لایه های پروتکل TCP/IP
فرآیندهای لازم برای ایجاد ارتباط را سازماندهی میگویند و در این جهت از پروتکل های متعددی در پشته TCP/IP استفاده می شود. برای افزایش کارآئی در بهبود روند مورد نظر، پروتکل ها در لایه های جداگانه ، سازماندهی شده اند . اطلاعات مربوط به آدرس دراخر قرار گرفته و کامپیوترهای موجود در شبکه قادر به بررسی آن با سرعت مناسب خواهند بود.
در ادامه فقط ” کامپیوتری که بعنوان کامپیوتر مقصد معرفی شده است، میتواند بسته اطلاعاتی را بازکندو پردازش های لازم بر روی ان انجام دهد . TCP/IP از یک مدل ارتباطی چهار لایه برای ارسال اطلاعات از محلی به محل دیگر استفاده می کند Application ،Transport ،Internet و Network Interface، لایه های موجود در پروتکل TCP/IPهستند .هر یک از پروتکل های وابسته به پشته TCP/IP، با توجه به وظیفه شان، در یکی از لایه ، قرار می گیرند.
لایه Application، فوقانی ترین لایه در پشته TCP/IP است .تمامی برنامه و ابزارهای کاربردی در این لایه، با استفاده ازاین لایه ،میتوانند به شبکه دسترسی داشته باشند. پروتکل های موجود در این لایه تعیین فرمت و مبادله اطلاعات کاربران استفاده می شوند. HTTP و FTP دو نمونه از پروتکل ها ی موجود در این لایه هستند.
.HTTP Hypertext Transfer Protocol ازاین پروتکل ها برای ارسال فایل های صفحات وب استفاده میشود . پروتکلFTPFile Transfer Protocol برای ارسال و دریافت فایل، استفاده میشود. لایه Transport لایه ” حمل “ است که قابلیت ایجاد نظم و ترتیب ارتباطات بین کامپیوترها و ارسال داده به لایه Application (لایه بالای خود) و یا لایه اینترنت ( لایه پایین خود) را بر عهده دارد. 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 اطلاعات را کنترل می نمایند.
. TCPTransmission Control Protocol
مسئول تضمین صحت توزیع اطلاعات است . UDP)User Datagram Protocol) 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
. IPInternet Protocolپروتکل فوق، مسئول آدرسی داده ها بمنظور ارسال به مقصد مورد نظر است . . ARPAddress Resoulation Protocol ، مسئول مشخص نمودن آدرس MACMedia Access Control آداپتور شبکه بر روی کامپیوتر مقصد است. . ICMPInternet Control Message Protocol ) ، مسئول ارائه توابع عیب یابی و گزارش خطاء در صورت عدم توزیع صحیح اطلاعات است . . IGMPInternet Group
Managemant Protocol ، مسئول مدیریت Multicasting در TCP/IP را برعهده دارد. لایه Network Interface لایه ” اینترفیس شبکه “، مسئول استقرار اطلاعات بر روی محیط انتقال شبکه و دریافت داده از محیط انتقال شبکه است . این لایه ، شامل دستگاه های فیزیکی نظیر کابل شبکه و آداپتورهای شبکه است . کارت شبکه ( آداپتور) دارای یک عدد دوازده رقمی مبنای شانزده ( نظیر ( B۵-۵۰-۰۴-۲۲-D۴-۶۶ : 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 ATMAsynchronous Transfer Mode ، نمونه هائی از پروتکل های این لایه می باشند .این پروتکل هانحوه ارسال داده در شبکه را مشخص می کنند
مشخص کردن برنامه ها در شبکه های کامپیوتری
برنامه ها ی متعددی در یک زمان به یکدیگروصل میشوند. زمانیکه چندین برنامه بر روی یک کامپیوتر
فعال میشوند ، TCP/IP، می بایست از روشی برای ایجادتمایز یک برنامه از برنامه دیگر، استفاده کند.
بدین منظور، از یک سوکت ( Socket) برای مشخص کردن یک برنامه خاص، استفاده می شود
آدرس IP ایجادارتباط در یک شبکه نیازمند مشخص شدن آدرس کامپیوترهای مبداء و مقصد است ( شرط اولیه برای وصل شدن دو نقطه، مشخص بودن آدرس نقاط درگیر در ارتباط است ) . آدرس هر یک از دستگاه های درگیر در فرآیند ارتباط، توسط یک عدد منحصربفرد که IP نامیده می شود، مشخص می گردند. آدرس فوق به هریک از کامپیوترهای موجود در شبکه نسبت داده می شود .
IP : ۱۰. ۱۰.۱.۱، نمونه ای در این زمینه است .
پورت TCP/UDP پورت مشخصی برای یک برنامه و در یک کامپیوتر خاص است .پورت با یکی از پروتکل های لایه حمل (TCP )و یا (UDP مرتبط و پورت TCP و یا پورت UDP، نامیده می شود. پورت عددی بین صفر تا ۶۵۵۳۵است . پورت ها برای برنامه های TCP/IP سمت سرویس دهنده، بعنوان پورت های “شناخته شده ” نامیده شده و به اعداد کمتر از ۱۰۲۴ ختم و رزو می شوند تا هیچگونه تعارض و برخوردی با سایر برنامه ها بوجود نیاید. مثلا” برنامه سرویس دهنده FTP از پورت TCP بیست و یا بیست ویک استفاده می کند.
سوکت (Socket) ، ترکیبی از یک آدرس IP و پورت TCP ویا پورت UDP است .این سوکت با مشخص کردن آدرس IP مربوط به کامپیوتر و نوع سرویس (TCP) برای تضمین توزیع اطلاعات و یا (UDP )و پورتی که نشان دهنده برنامه است، مشخص میکند. آدرس IP موجود در سوکت، امکان آدرس دهی کامپیوتر مقصد را فراهم و پورت مربوطه، برنامه ای را که داده ها برای آن ارسال می گردد را مشخص می نماید.
