پروتکل TCP چیست؟
فهرست مطالب
TCP مخفف عبارت Transmission Control Protocol، یک استاندارد ارتباطی است که برنامه های کاربردی و دستگاه های محاسباتی را قادر می‌سازد تا پیام ها را از طریق شبکه مبادله کنند. TPC برای ارسال بسته ها در اینترنت و حصول اطمینان از تحویل درست و به موقع اطلاعات و پیام ها از طریق شبکه طراحی شده است. TPC به عنوان یکی از استانداردهایی که قوانین اینترنت را تعریف می‌کند، به حساب می‌آید که این استاندارد توسط کارگروه مهندسی نیز تایید شده است. این امر از متداول ترین پروتکل هایی است که در ارتباطات شبکه ایجاد و تحویل داده ها را در سراسر اینترنت تضمین می‌کند.
TPC قبل از ارسال داده ها ارتباطی را بین مبدا و مقصد ایجاد می‌کند و تضمین می‌کند تا زمانی که ارتباط آغاز شود، زنده باقی می‌ماند. سپس، داده ها را به واحد هایی کوچک تر تقسیم کرده تا از وجود یکپارچگی داده ها در سراسر فرایند اطمینان یابد.
بنابراین، تمامی پروتکل های سطح بالایی که به انتقال داده نیاز دارند از TPC استفاده می‌کنند که برای مثال میتوان به پروتکل های انتقال فایل FTP، SSH و Telnet اشاره کرد.
در این مقاله قصد داریم به معرفی پروتکل FTP بپردازیم؛ پس، با ما همراه باشید.
IP چیست؟
عبارت IP (آی پی) مخفف کلمه Internet Protocol، شماره شناسایی ای است که به هریک از دستگاه‌ها و رایانه‌های فعال در بستر اینترنت اختصاص داده می‌شوند. به زبان ساده‌تر IP (آی پی) شناسه‌ای است که با استفاده از آن می‌توانیم بین دستگاه‌های موجود در شبکه تمایز ایجاد کرده و دستگاه‌ها را از یکدیگر تشخیص دهیم.
اینترنت نیاز به راهی برای جداسازی رایانه‌ها و روتر‌های مختلف دارد. آدرس‌های آی پی روشی برای انجام این کار ارائه می‌دهند و بخش مهمی از نحوه عملکرد اینترنت را برعهده دارند. آدرس‌های آی پی حاوی اطلاعات موقعیت مکانی هستند و شرایط ارسال اطلاعات و دسترسی دستگاه‌ها را برای ارتباط فراهم می‌کنند.
TCP در مقابل IP
TCP و IP پروتکل هایی هستند که با هم کار و این اطمینان را ایجاد می‌کنند که این دیتا ها به مقصد خود در شبکه تحویل داده می‌شوند. همانطور که عنوان شد این دو، پروتکل های جداگانه ای هستند که با هم کار می‌کنند تا اطمینان حاصل شود که داده ها به مقصد مورد نظر خود در یک شبکه تحویل داده می‌شوند.
IP Address به عنوان برنامه یا دستگاهی که داده ها باید به آن ارسال شوند، معرفی می‌شود. به دنبال آن، TCP وظیفه ی انتقال و مسیریابی داده ها را از طریق معماری شبکه و اطمینان از تحویل آن به برنامه یا دستگاه مقصدی که IP تعریف کرده است، می پردازد. این دو پروتکل اغلب با هم استفاده می‌شوند و برای اینکه داده‌ها مقصدی داشته باشند و ایمن به آن برسند، به یکدیگر وابسته هستند، به همین دلیل است که این فرآیند به طور منظم به عنوان TCP/IP نامیده می‌شود.
TCP/IP چگونه کار می کند؟
مدل TCP/IP به عنوان روشی پیش فرض در ارتباط داده در اینترنت به حساب می‌آید. TCP/IP توسط وزارت دفاع ایالات متحده برای امکان انتقال دقیق و صحیح داده ها بین دستگاه ها ایجاد شده است. TCP/IP پیام ها را به بسته های کوچک تر تقسیم می‌کند تا در صورت رخداد مشکل در انتقال داده ها، مجبور به ارسال مجدد کل پیام نشوند. این بسته ها پس از رسیدن به مقصد به طور خودکار دوباره جمع می‌شوند. با توجه به شرایط مسیر اصلی، هر کدام از آن ها می‌توانند مسیر متفاوتی را بین کامپیوتر مبدا و مقصد طی کنند.
TCP/IP این وظایف ارتباطی را بدون اینکه ارائه دهندگان سخت افزار و نرم افزار خودشان مدیریت را انجام دهند به لایه هایی تقسیم می کند که فرآیند را استاندارد نگه می‌دارد.این بسته های داده بایستی قبل از دریافت توسط دستگاه مقصد از چهار لایه عبور کنند؛ سپس TCP/IP از لایه ها به ترتیب معکوس عبور می‌کند تا پیام را به فرمت اصلی خود برگرداند.
TCPبه ایجاد ارتباط میان برنامه‌ها یا دستگاه‌ها می‌پردازد و تا زمانی که تبادل داده‌ها به پایان برسد. به تعیین تقسیم بندی پیام ها می‌پردازد؛ سپس، بسته ها را دوباره جمع‌آوری و آنها را به سایر دستگاه‌های موجود در شبکه مانند روترها، دروازه‌های امنیتی و سوئیچ‌ها ارسال و سپس به مقصد ارسال می‌کند. در کنار آن، TCP بسته‌ها را از لایه شبکه ارسال و دریافت می‌کند، انتقال بسته‌های حذف شده و کنترل جریان را مدیریت می‌کند و اطمینان می‌دهد که همه بسته‌ها به مقصد خود می‌رسند.
لایه های مدل TCP/IP
مدل TCP/IP به بیان چگونگی انتقال داده ها در دستگاه ها و ارتباط به وسیله ی شبکه ها و فواصل زیاد می‌پردازند. به عبارتی دیگر، این مدل به نمایش نحوه تبادل و سازماندهی داده ها را در شبکه ها می‌پردازد.
TCP/IP به چهار لایه تقسیم می‌شود که استانداردها را برای تبادل داده تعیین و نحوه مدیریت و بسته‌بندی داده‌ها را هنگام تحویل بین برنامه‌ها، دستگاه‌ها و سرورها نشان می‌دهد. در این جا به معرفی این چهار لایه می‌پردازیم:
لایه پیوند داده
از کارکردهای این لایه میتوان به مواردی همچون
- مشخص سازی نحوه ارسال داده
- ارسال و دریافت داده
- انتقال داده ها بین برنامه ها یا دستگاه های موجود در شبکه
- نحوه سیگنال‌دهی داده‌ها توسط سخت‌افزار و سایر دستگاه‌های انتقال در یک شبکه اشاره کرد.
لایه اینترنت
این لایه به ارسال بسته ها از شبکه، کنترل حرکت آنها برای اطمینان حاصل کردن از رسیدن آن ها به مقصد می‌پردازد.
لایه انتقال
این لایه به ارائه ی ارتباطی محکم و قابل اعتماد بین برنامه یا دستگاه اصلی و مقصد مورد نظر می‌پردازد. در این لایه داده ها به بسته هایی تقسیم و برای ایجاد یک دنباله شماره گذاری می‌شوند. سپس این لایه به تعیین مقدار داده ی ارسالی، محل ارسال و سرعت آن می‌پردازد. این لایه به ایجاد اطمینان در ارسال این بسته ها به ترتیب و بدون خطا پرداخته و تایید می‌کند که دستگاه مقصد بسته های داده را دریافت کرده است.
لایه کاربردی
به برنامه هایی که به TCP/IP نیاز دارند تا به آن ها در برقراری ارتباط با یکدیگر کمک کند گفته می‌شود. در این لایه کاربران معمولاً با آن تعامل دارند، مانند سیستم های ایمیل و پلتفرم های پیام رسانی.
پروتکل کنترل انتقال چگونه کار می کند؟
به پروتکل TCP، پروتکل اتصال گرا می‌گویند، به این معنی که یک اتصال تا زمانی برقرار و حفظ می‌شود که برنامه های کاربردی در هر انتها، تبادل پیام را به پایان برسانند.
اقدامات TCP
از جمله اقدامات صورت گرفته توسط TPC میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- به تعیین چگونگی تقسیم بندی داده ها به گونه ای که شبمه بتواند ان ها را تحویل دهد می‌پردازد.
- پذیرش بسته ها و ارسال ان ها به لایه شبکه
- مدبریت کنترل جریان
- به کنترل انتقال بسته های رها شده می‌پردازد؛ چرا که باید انتقال داده ها بدون خطا رخ دهد.
- تایید بسته های دریافتی
- و….
UDP چیست؟
UDP مخفف عبارت User Datagram، پروتکلی ارتباطی است برای ارسال داده هایی که به زمان حساس هستند استفاده می‌شود؛ این پروتکل ها در سراسر اینترنت وجود دارند و در صورت عدم برقراری ارتباط رسمی قبل از انتقال داده، ارتباطات سرعت می‌یابند. این امر باعث انتقال داده ها با سرعت بالاتری می‌شود ولی، در کنار آن می‌تواند باعث از بین رفتن بسته ها در انتقال شود.
TCP در مقابل UDP
اگر به دنبال جایگزینی برای TPC هستید، پروتکل UPD که برای برقراری ارتباط با تاخیر کم بین آن ها و کاهش زمان استفاده می‌شود؛ انتخابی مناسب می‌باشد.
از جمله تفاوت های میان این دو پروتکل میتوان به اینکه، TPC، ابزاری گران قیمت است که شامل بسته های خراب و غایب می‌باشدو می‌تواند از داده ها با کنترل هایی همچون تأیید، راه اندازی اتصال و کنترل جریان محافظت نماید؛ و در مقابل UDP، مواردی چون اتصال خطا را ارائه نمی‌دهد و به دنبال آن، قبل از تحویل داده ها به مقصد سیگنالی ارسال نمی‌کنند، که این امر از میزان اعتماد و هزینه در این پروتکل می‌کاهد، اشاره کرد. از موارد استفاده از UPD میتوان جستجوی سیستم نام دامنه (DNS)، پروتکل صدا از طریق اینترنت (VoIP) و پخش رسانه را نام برد.
OSI چیست؟
OSI، مدلی هفت لایه است که سیستم ها برای برقراری ارتباط با یک شبکه از آن استفاده می‌کنند. این مدل به عنوان اولین مدل استاندارد برای ارتباطات شبکه ای می‌باشد که در سال 1980، توسط شرکت های کامپیوتری پذیرفته شد. این مدل به تجسم و ارتباط نحوه عملکرد شبکه ها و به جداسازی و عیب یابی مشکلات شبکه کمک می‌کند.
تفاوت TCP/IP و OSI
تفاوت اصلی میان این دو مدل در سطح ویژگی های آن ها است. مدل OSI نمایشی ذهنی از روش تبادل داده می‌باشد. این مدل به هیچ پروتکلی اختصاص ندارد و چهارچوبی برای سیستم های شبکه عمومی به حساب می‌آید. در صورتی که TCP/IP، شامل مجموعه پروتکل هایی است که برای تبادل داده ها استفاده می‌شوند. OSI بر اساس عملکرد است در حالی که TCP/IP مبتنی بر پروتکل ها است. علاوه بر آن، OSI دارای هفت لایه است در حالی که مدل TCP/IP تنها دارای چهار لایه است.
موارد استفاده TCP
TCP انتقالی امن را میان سرور و کلاینت و یکپارچگی داده های ارسالی از طریق شبکه را بدون توجه به مقدار آن ها تضمین می‌کند. به همین علت، از آن برای انتقال داده ها از سایر پروتکل های سطح بالاتر استفاده می‌شود.
نمونه هایی از این پروتکل ها شامل موارد زیر است:
- SSH : سرویس گیرنده‌های ssh به عنوان برنامه هایی که برای اتصال به کامپیوتر از راه دور استفاده می‌شوند شناخته می‌شود.
- FTP : یک پروتکل شبکه برای انتقال فایل ها بین رایانه ها از طریق اتصالات پروتکل کنترل انتقال/پروتکل اینترنت (TCP/IP) است.
- Telnet: برای به اشتراک گذاری فایل همتا به همتا استفاده می‌شود.
- SMTP : یک پروتکل ارتباطی استاندارد اینترنتی برای ارسال نامه الکترونیکی است.
- POP : یک پروتکل استاندارد اینترنت لایه کاربردی است که توسط سرویس گیرندگان ایمیل برای بازیابی ایمیل از سرور پست الکترونیکی استفاده می‌شود.
- IMAP : برای ارسال و دریافت ایمیل.
- HTTP : برای دسترسی به وب.
دلیل اهمیت TPC چیست؟
از آنجا که TPC، قوانین و رویه های استانداردی را برای انتقال اطلاعات از طریق اینترنت ایجاد می‌کند، امری مهم به شمار می‌آید. و از آنجا که پایه و اساس اینترنت به حساب می‌آید و تضمین می‌کند که این انتقال داده ها بی توجه به مکان، سخت افزار یا نرم افزار درگیر به طور یکنواخت انجام می‌شود.
TCP منعطف و مقیاس پذیر است، به این معنی که پروتکل های جدیدی را میتوان به آن معرفی کرد و آنها را در خود جای می‌دهد. همچنین غیر انحصاری است، به این معنی که هیچ شخص یا شرکتی مالک آن نیست.
The TCP/IP stack
این مدل نحوه سازماندهی و مبادله داده ها را در شبکه ها با استفاده از پروتکل TCP/IP نشان می‌دهد. این لایه‌ها، نشان‌دهنده نحوه پردازش و بسته‌بندی داده‌ها توسط یک سری از پروتکل‌ها است که از مشتری به سرور و بالعکس می‌روند.
روش های حرکت داده ها
داده ها به روش های زیر حرکت می‌کنند:
- از برنامه به لایه انتقال، جایی که به بخش های TCP مرتب می‌شود.
- حرکت به لایه اینترنت که در آن به دیتاگرام تبدیل می‌شود.
- به لایه رابط شبکه می‌رود و در آن دوباره به بیت ها و فریم ها تقسیم می‌شود.
در آخر
TCP، یک پروتکل اینترنتی است که سرور و کلاینت را به هم متصل می‌کند. TCP و IP با یکدیگر، مجموعه ای از پروتکل های شبکه هستند که کامپیوترها را قادر می‌سازند از طریق اینترنت متصل شوند. این دیتاها به وسیله ی اینترنت در بسته ها حرکت می‌کنند و برای انتقال نیز آن ها به بسته هایی دیگر جدا و در مقصد مونتاژ می‌کنند. TCP به مدیریت قابلیت اطمینان ریلی می‌پردازد تا این اطمینان را برای افراد ایجاد نماید که بسته ها گم نمی‌شوند و سالم و به موقع به دست افراد خواهند رسید. IP، آدرس دهی و ارسال داده ها را به و از مقصدهای مناسب خود مدیریت می‌کند. TCP/IP با هم در یک stack پروتکل کار می کنند و یک پروتکل روی دیگری کار می‌کند. امیدوارم از خواندن این مقاله لذت برده یاشید. جهت کسب اطلاعات بیشتر به وبلاگ پویان آی تی مراجعه نمایید.
