La comunicació és el procés de transferència d’informació d’un lloc a un altre. O bé podria ser la transmissió de trucades d'un dispositiu a un altre o la transferència de fitxers d'un ordinador a un altre. Les guerres mundials han comportat una enorme evolució de l'electrònica de comunicació. Avui fem servir mètodes de comunicació digital a tot arreu. Amb el desenvolupament de la tecnologia, s’estan implementant molts tipus de dispositius de comunicació. Per establir una comunicació adequada i sense errors entre dispositius de diferents tipus i configuracions diferents, tots els dispositius han de seguir alguns protocols estàndard. Un d'aquests protocols estàndard per a la comunicació entre diferents dispositius és el protocol TCP / IP.
Què és el protocol TCP / IP?
El protocol TCP / IP significa Transmission Control Protocol / Protocol d’Internet. Va ser desenvolupat pel Departament de Defensa dels Estats Units als anys seixanta. És un model conceptual que té un conjunt de protocols de comunicació utilitzat per a la transferència d 'informació per Internet i xarxes informàtiques.
Aquest protocol ens indica com les dades han de ser dirigides, emmagatzemades, transferides, codificades i descodificades pels dispositius per a la comunicació de punta a punta entre els dispositius. És el protocol principal de la suite de protocols Intenet. TCP / IP proporciona una transferència de dades fiable, segura i sense errors entre les aplicacions que s’executen en hosts a través d’un mitjà d’Internet.
Moltes aplicacions web populars com la World Wide Web, el correu electrònic, etc. utilitzen aquest protocol.
Protocol TCP / IP fonamental
TCP / IP és un protocol en capes molt utilitzat en xarxes. Per entendre el funcionament del protocol de xarxa vegem un exemple de lliurament senzill.
Per enviar un lliurament d’un lloc a un altre, hi ha determinades tasques. Al principi, s’ha d’empaquetar i dirigir el paquet. Llavors, el repartidor porta el paquet del remitent a la sala d'enviament de correu. Aquí els paquets s’ordenen per adreça i es carreguen en furgonetes i s’envien a una oficina remota. A l'oficina remota, els paquets es col·loquen en una safata per al carter. Aleshores, el carter recull el paquet i el lliura al destinatari.
El protocol de xarxa, com ara TCP / IP, també funciona d’una manera similar mentre envia informació i dades d’un dispositiu a un altre. Té quatre capes que divideixen les tasques en conseqüència. Són la capa d’aplicació, la capa de transport, la capa de xarxa i la capa d’enllaç de dades de dalt a baix. Totes aquestes capes tenen les seves funcions específiques i es comuniquen amb les capes situades a sobre i a sota d’elles quan es transfereixen dades.
Arquitectura de protocols TCP / IP
És una pila de protocols de quatre capes. Ajuda a la interconnexió de dispositius de xarxa a través d'Internet. Cada capa conté determinats protocols que ajuden al funcionament de la capa. Les quatre capes del protocol TCP / IP són Application Layer, Transport Layer, Networking / Internet Layer i Data Link / capa física.
Flux de dades del protocol TCP / IP
Les capes d'aplicació, presentació i sessió del model OSI es combinen com a capa d'aplicació / procés al protocol TCP / IP. És la capa superior d'aquesta pila de protocols. Aquesta capa controla la comunicació de la interfície d'usuari i de node a node. Aquesta capa proporciona la interfície de xarxa, el funcionament d’Internet i les funcions de transport. Envia les dades a la capa de transport.
La capa de transport té cura de la fiabilitat, el control de flux i la correcció de les dades que s’envien per la xarxa. El protocol Datagram de l’usuari i el protocol de control de transmissió estan presents a la capa de transport. Després de la capa de transport, el control es dóna a la capa d'Internet.
La capa d’Internet també es coneix com a capa de xarxa. La seva funció és traslladar els paquets de dades per Internet a la destinació. Els paquets de dades poden prendre qualsevol de les rutes optimitzades suggerides per aquesta capa. El protocol més important -IP Protocol està present en aquesta capa. Aquest protocol s’encarrega d’afegir les adreces IP a les dades, encaminar els paquets, encapsular les dades i formatar-les.
L'última capa de la pila de protocols TCP / IP és la capa d'accés a la xarxa. És la combinació de les capes d’enllaç físic i de dades del model OSI. La transmissió de dades físicament a través d’una xarxa entre dos dispositius està controlada per aquesta capa. El mapatge de les adreces IP dels dispositius en adreces físiques també es fa en aquesta capa.
Suite de protocols
Un protocol és un conjunt de regles que expliquen i dirigeixen com s'han de comunicar els sistemes. Una suite de protocols és una col·lecció de protocols dissenyats per treballar junts. El conjunt de protocols que només té un protocol es coneix com a protocol de pila única. Però aquest tipus de protocol és molt inestable i sovint requereix canviar tot el programari del protocol si es fan canvis a l'aplicació.
Per fer més flexible l’ús del protocol, es va proposar la pila de protocols en capes. Aquest tipus de pila de protocols consisteix en protocols disposats a diferents nivells i cada nivell realitza una tasca determinada. Cada nivell pot comunicar-se amb els nivells superiors i inferiors. Aquí es pot canviar o modificar la tasca o el funcionament d'un nivell o capa sense afectar altres capes.
TCP / IP és un conjunt de protocols de 4 capes. Pren el model OSI com a marc conceptual. Aquesta suite consta de diversos protocols disposats en quatre nivells. Porta el nom dels seus dos protocols més populars: el protocol de control de transmissió i el Protocol d’Internet.
Els protocols presents a la capa d’aplicació
HTTP - Protocol de transferència d’hipertext. Aquest protocol permet a l’usuari accedir a les dades a través de la xarxa mundial. Es pot utilitzar a l’entorn d’hipertext i enviar dades en forma de text pla, àudio i vídeo.
SNMP - Protocol de gestió de xarxes senzill, que gestiona dispositius a través d’Internet.
SMTP - Protocol de transferència de correu únic. Aquest protocol gestiona l’enviament i la recepció de correus electrònics
DNS - Sistema de noms de domini, assigna els noms de l’amfitrió a l’adreça IP de l’amfitrió que estan connectats a Internet.
TELNET - Xarxa de terminals, per establir la connexió entre l’ordinador local i l’ordinador remot.
FTP - Protocol de transferència de fitxers, que s’utilitza per transmetre fitxers d’un ordinador a un altre.
Els protocols presents a la capa de transport
UDP - Protocol UserDatagram. Informa a l'usuari sobre la presència d'errors. Aquest protocol proporciona la transmissió de dades de punta a punta. A un paquet de dades, aquest protocol afegeix 8 bytes de capçalera. La capçalera consta de quatre camps: adreça del port de font de 16 bits, adreça del port de destinació de 16 bits, un camp de 16 bits per indicar la longitud total i un camp de suma de comprovació de 16 bits.
L'adreça del port d'origen proporciona l'adreça del programa d'aplicació que ha creat el missatge. L'adreça del port de destinació és l'adreça de l'aplicació de destinació a la qual s'han de transmetre les dades. El camp de longitud total proporciona informació sobre el nombre total de bytes presents al datagrama. La informació present al camp suma de comprovació s’utilitza per a la detecció d’errors.
TCP - Protocol de control de transmissions. Aquest protocol està actiu durant la transmissió de dades. Des d’un circuit virtual entre emissor i receptor. Al costat de l’emissor, el protocol desglossa les dades en forma de petites unitats anomenades segments. Cada segment està associat a un número de seqüència que ajuda a reordenar els segments del missatge original.
Al final del receptor, TCP recopila tots els segments i els reordena segons els seus números de seqüència. Sempre que el protocol detecta un error, retransmet el segment. Després d'assegurar-se que tots els segments es transmeten i es reconeixen i es completa la transmissió, el protocol descarta el circuit virtual.
Protocols presents a Internet Layer
Protocol IP - aquest és el protocol més significatiu del conjunt de protocols TCP / IP. Per identificar el dispositiu a través d'Internet i establir l'encaminament del treball en xarxa, aquest protocol implementa adreces lògiques d'amfitrió anomenades adreces IP per a cada dispositiu amfitrió. Aquest protocol accepta les dades de la capa de transport i garanteix la transmissió segura de dades d’un dispositiu a un altre.
Converteix els segments de dades en datagrames IP. Si la mida del datagrama és superior al límit que proporciona la capa següent: la capa d'enllaç, el protocol IP fragmenta el datagrama en petites parts perquè es puguin transmetre fàcilment a través de la xarxa local. Al final de la recepció, aquests segments es reordenen per formar el missatge original. Els encaminadors s’utilitzen per enviar les dades entre dispositius connectats a través de la xarxa distant.
ARP - Protocol de resolució d’adreces. Aquest protocol troba les adreces físiques de les adreces IP. Els dispositius remitents que volen conèixer l'adreça física del dispositiu receptor envien una sol·licitud ARP per la xarxa. Tots els dispositius presents a les xarxes reben aquesta sol·licitud, la processen i el destinatari reconeix l'adreça IP present a la sol·licitud i envia la seva adreça física mitjançant resposta ARP.
Així, tots aquests protocols formen conjuntament el conjunt de protocols TCP / IP. Les aplicacions triaran quin tipus de protocol utilitzar a cada capa en funció de les funcions proporcionades pels protocols. Aquest conjunt de protocols es pot modificar fàcilment i és compatible amb tot tipus de maquinari i sistemes operatius. Va ser dissenyat originalment per al sistema operatiu UNIX.
Els enrutadors i els commutadors són exemples dels dispositius de xarxa que s’utilitzen per a la transmissió de dades entre dispositius connectats a través d’Internet. Com que el protocol TCP / IP pren el model OSI com a referència, quines capes del fitxer Model OSI es combinen com a capa d'aplicació del protocol TCP / IP?
