Протокол TCP/IP – это стандарт цифровой связи, который позволяет прикладным программам и вычислительным устройствам обмениваться сообщениями по сети. Он отвечает за отправку пакетов данных через интернет и их успешную доставку до адресата.
В этой статье разберем, какие функции выполняет TCP/IP и какие компоненты он включает.
Что такое TCP/IP?
Без протокола TCP/IP невозможно передать данные между пользователями
TCP/IP расшифровывается как Transmission Control Protocol/Internet Protocol и представляет собой набор коммуникационных протоколов, используемых для соединения сетевых устройств в интернете. TCP/IP также применяют в качестве протокола связи в локальной компьютерной сети Ethernet.
Протокол интернета TCP/IP определяет, как происходит весь процесс обмена данными: разделение на пакеты, адресация, передача, маршрутизация и получение в точке назначения. TCP/IP требует минимального централизованного управления. Этот протокол обеспечивает надежность сетей с возможностью автоматического восстановления после сбоя любого устройства.
Два основных протокола в пакете TCP/IP отвечают за определенные функции:
- TCP определяет, как приложения могут создавать каналы связи в сети, как сообщение разделяется на более мелкие пакеты, прежде чем они будут переданы через интернет и снова собраны в правильном порядке по адресу назначения.
- IP определяет, как адресовать и маршрутизировать каждый пакет, чтобы убедиться, что он достиг нужного пункта назначения. Каждый шлюз в сети проверяет IP-адрес и определяет, куда переслать сообщение.
Кроме того, к TCP/IP относятся общие протоколы:
- HTTP – протокол передачи гипертекста, обеспечивающий связь между веб-сервером и веб-браузером.
- HTTP Secure – отвечает за шифрование данных между веб-сервером и веб-браузером.
- File Transfer Protocol – протокол передачи файлов, который обрабатывает передачу файлов между устройствами.
TCP и IP – это отдельные протоколы, которые работают вместе, чтобы обеспечить доставку данных по назначению в сети. IP получает и определяет IP-адрес приложения или устройства, куда должны быть отправлены данные. TCP отвечает за транспортировку и маршрутизацию данных через сетевую архитектуру и обеспечение их доставки целевому приложению или устройству, определенному IP.
Другими словами, IP-адрес подобен номеру телефона, а TCP – компьютерная сетевая версия технологии, используемой для того, чтобы телефон звонил и позволял пользователю разговаривать с другим человеком. Эти два протокола часто используют вместе, чтобы данные имели пункт назначения и безопасно доходили до него.
Спасибо!
Ваша заявка отправлена!
Как работает TCP/IP?
Без TCP/IP сегодня невозможна передача информации в интернете
Базовый протокол интернета TCP/IP использует модель связи клиент – сервер, в которой пользователю или машине (клиенту) предоставляется услуга, например отправка веб-страницы другим компьютером (сервером) в сети.
В совокупности набор протоколов TCP/IP классифицируется как не сохраняющий состояние. Это означает, что каждый запрос клиента считается новым, поскольку он не связан с предыдущими запросами. Отсутствие состояния освобождает сетевые пути, чтобы их можно было использовать постоянно.
Однако транспортный уровень имеет состояние. Он передает одно сообщение, и его соединение остается в силе до тех пор, пока все пакеты сообщения не будут получены и собраны в пункте назначения.
Протокол передачи TCP/IP не является частной собственностью и не контролируется какой-либо компанией. Пакет IP можно изменить и преобразовать. Он совместим со всеми операционными системами и может одинаково взаимодействовать с любой из них. Пакет IP также совместим со всеми типами компьютерного оборудования и сетей.
TCP/IP обладает высокой масштабируемостью. Это позволяет определить наиболее эффективный маршрут в сети.
Четыре уровня модели TCP/IP
Функциональность TCP/IP включает в себя стек протоколов, разделенный на четыре уровня:
- Прикладной уровень – предоставляет приложениям стандартизированный обмен данными. Его протоколы включают HTTP, FTP, протокол POP3 для обмена электронной почтой и простой протокол управления сетью. На прикладном уровне полезной нагрузкой являются фактические данные приложения.
- Транспортный уровень – отвечает за поддержание сквозной связи в сети. TCP управляет связью между хостами и обеспечивает управление потоком, передачу нескольких потоков и надежность. К транспортным протоколам относятся TCP и протокол пользовательских блоков информации, который иногда используется вместо TCP.
- Сетевой уровень или интернет-уровень – управляет пакетами и соединяет независимые сети для передачи данных через границы сети. Протоколами сетевого уровня являются IP и протокол управляющих сообщений интернета, который используется для отчетов об ошибках.
- Физический уровень или уровень сетевого интерфейса (канальный уровень) – состоит из протоколов, работающих на сетевом компоненте соединения узлов или хостов в сети. Протоколы этого уровня включают Ethernet для локальных сетей и протокол разрешения адресов.
4-уровневая модель позволяет использовать TCP/IP для широкого круга задач:
- удаленный вход в систему по сети;
- интерактивная передача файлов;
- доставка электронной почты;
- доступ к веб-страницам;
- удаленный доступ к файловой системе хост-сервера.
В TCP/IP подробно описаны основные протоколы или методы связи на каждом уровне по мере прохождения информации.
Плюсы и минусы TCP/IP
Протокол TCP/IP легко масштабировать без чрезмерной нагрузки на сеть
Как и любая сетевая модель, TCP/IP имеет преимущества и недостатки.
Преимущества:
- помогает установить связь между разными типами компьютеров;
- работает независимо от ОС;
- поддерживает множество протоколов маршрутизации;
- использует клиент-серверную архитектуру с высокой масштабируемостью;
- не создает ненужной нагрузки на сеть или компьютер.
Недостатки:
- сложность в настройке и управлении;
- транспортный уровень не гарантирует доставку пакетов;
- сложность в замене внутренних протоколов;
- нет четкого разделения при описании сервисов, интерфейсов и протоколов, поэтому TCP/IP не подходит для описания новых технологий в новых сетях;
- особенно уязвим для SYN-flood-атак типа «отказ в обслуживании».
Чем отличаются TCP/IP и IP?
IP – низкоуровневый интернет-протокол, облегчающий передачу данных через интернет. Его цель – доставить пакеты данных под заголовком, в котором содержится необходимая маршрутная информация: источник и место назначения данных, а также их полезная нагрузка.
IP ограничен объемом данных, которые можно отправить. Максимальный размер одного пакета данных IP вместе с заголовком – от 20 до 24 байтов. Более длинные строки должны быть разбиты на несколько пакетов данных, которые отправляются независимо друг от друга и собираются в правильном порядке.
Поскольку IP – это протокол отправки/получения данных, в нем нет встроенной проверки получения пакетов информации.
TCP/IP – это центральный узел между приложениями, веб-страницами и веб-серверами
В отличие от IP, TCP/IP – это протокол интеллектуальной связи более высокого уровня. TCP/IP по-прежнему использует IP как средство передачи пакетов данных, но он также соединяет компьютеры, приложения, веб-страницы и веб-серверы. TCP целостно понимает все потоки данных, которые требуются этим активам для работы, и обеспечивает отправку всего объема данных с первого раза. TCP также выполняет проверки, обеспечивающие доставку данных.
При выполнении своей работы TCP может контролировать размер и скорость потока данных. Это гарантирует, что сети свободны от любых перегрузок, которые могут заблокировать получение данных.
Например, приложение хочет отправить большой объем данных через интернет. Если оно использовало только IP, данные пришлось бы разбивать на несколько IP-пакетов. Для этого понадобится несколько запросов на отправку и получение данных, поскольку IP-запросы выдаются для каждого пакета.
При использовании TCP понадобится только один запрос на отправку всех данных. В отличие от IP, TCP может обнаружить проблемы в IP и запрашивать повторную передачу потерянных пакетов данных. TCP также реорганизовывает пакеты, чтобы они передавались в правильном порядке, и минимизирует нагрузку сети.
Именно на основе протоколов TCP/IP основана технология VoIP – передача голосовых данных в сети IP-телефонии. TCP/IP отвечает за быструю доставку голосовых пакетов по коротким маршрутам и зашифрованное соединение, которое предотвращает утечку передаваемой информации.
