La comunicazione è il processo di trasferimento delle informazioni da un luogo a un altro. O potrebbe essere la trasmissione di chiamate da un dispositivo a un altro o il trasferimento di file da un computer a un altro. Le guerre mondiali hanno portato un'enorme evoluzione nell'elettronica di comunicazione. Oggi utilizziamo metodi di comunicazione digitale ovunque. Con lo sviluppo della tecnologia, vengono implementati molti tipi di dispositivi di comunicazione. Per stabilire una comunicazione corretta e priva di errori tra dispositivi di diverso tipo e diverse configurazioni, tutti i dispositivi devono seguire alcuni protocolli standard. Uno di questi protocolli standard per la comunicazione tra diversi dispositivi è il protocollo TCP / IP.
Cos'è il protocollo TCP / IP?
Il protocollo TCP / IP è l'acronimo di Transmission Control Protocol / Internet Protocol. È stato sviluppato dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti negli anni '60. È un modello concettuale che ha un insieme di protocolli di comunicazione utilizzato per il trasferimento di informazioni su Internet e reti di computer.
Questo protocollo ci dice come i dati devono essere indirizzati, archiviati, trasferiti, codificati e decodificati dai dispositivi per la comunicazione end-to-end tra i dispositivi. È il protocollo principale di Intenet Protocol Suite. TCP / IP fornisce un trasferimento di dati affidabile, sicuro e senza errori tra applicazioni in esecuzione su host tramite un supporto Internet.
Molte applicazioni web popolari come il World Wide Web, la posta elettronica, ecc. Utilizzano questo protocollo.
Fondamentali protocollo TCP / IP
TCP / IP è un protocollo a più livelli ampiamente utilizzato nelle reti. Per comprendere il funzionamento del protocollo di rete, esaminiamo un esempio di consegna semplice.
Per inviare una consegna da un luogo a un altro sono coinvolti determinati compiti. In un primo momento, il pacco dovrebbe essere imballato e indirizzato. Quindi l'addetto alle consegne prende il pacco dal mittente alla sala di spedizione della posta. Qui i pacchi vengono ordinati per indirizzo e caricati su furgoni e spediti a un ufficio remoto. Nell'ufficio remoto, i pacchi vengono posti in un vassoio per il postino. Quindi il postino raccoglie il pacco e lo consegna al destinatario.
Anche il protocollo di rete come TCP / IP funziona in modo simile durante l'invio di informazioni e dati da un dispositivo a un altro. Ha quattro livelli che dividono le attività di conseguenza. Sono il livello dell'applicazione, il livello di trasporto, il livello di rete e il livello di collegamento dati dall'alto verso il basso. Tutti questi strati hanno le loro funzioni specifiche e comunicano con gli strati sopra e sotto di essi durante il trasferimento dei dati.
Architettura del protocollo TCP / IP
È uno stack di protocollo a quattro livelli. Aiuta nell'interconnessione dei dispositivi di rete su Internet. Ogni livello contiene determinati protocolli che aiutano nel funzionamento del livello. I quattro livelli del protocollo TCP / IP sono Application Layer, Transport Layer, Networking / Internet Layer e Data Link / livello fisico.
Flusso di dati del protocollo TCP / IP
I livelli applicazione, presentazione e sessione del modello OSI vengono combinati come livello applicazione / processo nel protocollo TCP / IP. È il livello superiore di questo stack di protocolli. Questo livello controlla l'interfaccia utente e la comunicazione da nodo a nodo. Questo livello fornisce l'interfaccia di rete, l'internetworking e le funzioni di trasporto. Invia i dati al livello di trasporto.
L'affidabilità, il controllo del flusso e la correzione dei dati inviati sulla rete sono curati dal livello di trasporto. Il protocollo datagramma utente e il protocollo di controllo della trasmissione sono presenti nel livello di trasporto. Dopo il livello di trasporto, il controllo viene assegnato al livello Internet.
Il livello Internet è anche noto come livello di rete. La sua funzione è spostare i pacchetti di dati su Internet alla destinazione. I pacchetti di dati possono prendere uno qualsiasi dei percorsi ottimizzati suggeriti da questo livello. Il protocollo più importante, il protocollo IP, è presente in questo livello. Questo protocollo è responsabile dell'aggiunta degli indirizzi IP ai dati, del routing dei pacchetti, dell'incapsulamento dei dati, della formattazione.
L'ultimo livello nello stack del protocollo TCP / IP è il livello di accesso alla rete. È la combinazione dei livelli fisico e di collegamento dati del modello OSI. La trasmissione di dati fisicamente su una rete tra due dispositivi è controllata da questo livello. Anche la mappatura degli indirizzi IP dei dispositivi in indirizzi fisici viene eseguita a questo livello.
Protocol Suite
Un protocollo è un insieme di regole che indica e dirige il modo in cui i sistemi dovrebbero comunicare. Una suite di protocolli è una raccolta di protocolli progettati per funzionare insieme. La suite di protocolli che dispone di un solo protocollo è nota come protocollo a stack singolo. Ma questo tipo di protocollo è molto instabile e spesso richiede di modificare l'intero software del protocollo se vengono apportate modifiche all'applicazione.
Per rendere più flessibile l'utilizzo del protocollo, è stato proposto lo stack di protocolli a più livelli. Questo tipo di stack di protocolli è costituito da protocolli disposti a diversi livelli con ogni livello che esegue una determinata attività. Ogni livello può comunicare con i livelli sopra e sotto di loro. Qui l'attività o il funzionamento di un livello o di un livello può essere cambiato o modificato senza influire sugli altri livelli.
TCP / IP è una suite di protocolli a 4 livelli. Prende il modello OSI come sua struttura concettuale. Questa suite è composta da vari protocolli disposti su quattro livelli. Prende il nome dai suoi due protocolli più popolari: il protocollo di controllo della trasmissione e il protocollo Internet.
I protocolli presenti nel livello dell'applicazione
HTTP - HyperText Transfer Protocol: questo protocollo consente all'utente di accedere ai dati tramite il world wide web. Può essere utilizzato nell'ambiente ipertestuale e inviare dati sotto forma di testo semplice, audio e video.
SNMP - Simple Network Management Protocol, che gestisce i dispositivi su Internet.
SMTP - Single Mail Transfer Protocol. Questo protocollo gestisce l'invio e la ricezione di e-mail
DNS - Domain Name System, mappa i nomi degli host sull'indirizzo IP dell'host connesso a Internet.
TELNET - Terminal Network, per stabilire la connessione tra il computer locale e il computer remoto.
FTP - File Transfer Protocol, utilizzato per la trasmissione di file da un computer a un altro.
I protocolli presenti nel livello di trasporto
UDP - Protocollo UserDatagram. Segnala all'utente la presenza di errore. Questo protocollo fornisce la trasmissione end-to-end dei dati. A un pacchetto di dati, questo protocollo aggiunge 8 byte di intestazione. L'intestazione è composta da quattro campi: indirizzo della porta di origine di 16 bit, indirizzo della porta di destinazione di 16 bit, un campo di 16 bit per indicare la lunghezza totale e un campo di checksum di 16 bit.
L'indirizzo della porta di origine fornisce l'indirizzo del programma applicativo che ha creato il messaggio. L'indirizzo della porta di destinazione è l'indirizzo dell'applicazione di destinazione a cui devono essere trasmessi i dati. Il campo della lunghezza totale fornisce informazioni sul numero totale di byte presenti nel datagramma. Le informazioni presenti nel campo checksum vengono utilizzate per il rilevamento degli errori.
TCP - Protocollo di controllo della trasmissione. Questo protocollo è attivo per la durata della trasmissione dei dati. Da un circuito virtuale tra mittente e destinatario. Dal lato del mittente, il protocollo suddivide i dati sotto forma di piccole unità chiamate segmenti. Ogni segmento è associato a un numero di sequenza che aiuta a riordinare i segmenti dal messaggio originale.
All'estremità del ricevitore, TCP raccoglie tutti i segmenti e li riordina in base ai loro numeri di sequenza. Ogni volta che viene rilevato un errore dal protocollo, ritrasmette il segmento. Dopo essersi assicurati che tutti i segmenti siano stati trasmessi e riconosciuti e che la trasmissione sia stata completata, il protocollo elimina il circuito virtuale.
Protocolli presenti in Internet Layer
Protocollo IP - questo è il protocollo più significativo della suite di protocolli TCP / IP. Per identificare il dispositivo su Internet e stabilire il routing internetwork, questo protocollo implementa indirizzi host logici chiamati indirizzi IP per ciascun dispositivo host. Questo protocollo accetta i dati dal livello di trasporto e garantisce la trasmissione sicura dei dati da un dispositivo a un altro.
Converte i segmenti di dati in datagrammi IP. Se la dimensione del datagramma è maggiore del limite fornito dal livello successivo, il livello di collegamento, il protocollo IP frammenta il datagramma in piccole parti in modo che possano essere trasmesse facilmente attraverso la rete locale. All'estremità ricevente, questi segmenti vengono riorganizzati per formare il messaggio originale. I router vengono utilizzati per inviare i dati tra i dispositivi collegati attraverso la rete distante.
ARP - Protocollo di risoluzione dell'indirizzo. Questo protocollo trova gli indirizzi fisici dagli indirizzi IP. I dispositivi mittenti che desiderano conoscere l'indirizzo fisico del dispositivo ricevente inviano una richiesta ARP sulla rete. Tutti i dispositivi presenti nelle reti ricevono questa richiesta, la elaborano e il destinatario riconosce l'indirizzo IP presente nella richiesta e invia il suo indirizzo fisico tramite risposta ARP.
Quindi tutti questi protocolli insieme formano la suite di protocolli TCP / IP. Le applicazioni sceglieranno quale tipo di protocollo utilizzare a ogni livello in base alle funzioni fornite dai protocolli. Questa suite di protocolli può essere facilmente modificata ed è compatibile con tutti i tipi di hardware e sistemi operativi del computer. È stato originariamente progettato per il sistema operativo UNIX.
Router e switch sono esempi dei dispositivi di rete utilizzati per la trasmissione di dati tra dispositivi connessi tramite Internet. Poiché il protocollo TCP / IP prende come riferimento il modello OSI, quali strati di Modello OSI sono combinati come Application Layer del protocollo TCP / IP?
