Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) ist eine Reihe von Kommunikationsprotokollen, die es Computern ermöglichen, eine Verbindung herzustellen.
Tausende von Online-Ressourcen helfen Ihnen, TCP/IP zu klären und zu erkunden. Also, was ist hier anders?
Hier konzentriere ich mich darauf, alle wesentlichen Teile bereitzustellen, um einen Vorsprung zu erhalten, um tiefer zu tauchen (falls Sie dies später vorhaben).
Inhaltsverzeichnis
TCP/IP-Modell: Was ist die Geschichte?
Das TCP/IP-Modell ist das, was Sie zu lesen bekommen, wenn Sie etwas über Computernetzwerke lernen, und Sie müssen es bereits als Informatik- oder IT-Student kennengelernt haben.
Lassen Sie uns hier also kein weiteres akademisches Buch schreiben. Aber gestatten Sie mir, die Geschichte von TCP/IP im Handumdrehen zusammenzufassen, passend für jeden, selbst wenn Sie denken, dass Sie keine technische Person sind.
Um es kurz zu machen:
In den 1970er Jahren beschrieben Vint Cerf und Bob Kahn das TCP/IP-Modell, das darauf abzielte, die Netzwerkverbindung zwischen Computern zu verbessern.
Davor hatten wir das Network Control Protocol und das 1822 Protocol.
Zur gleichen Zeit versuchten auch andere Ingenieure und Organisationen, ein Kommunikationsprotokoll zu entwickeln, das die Verbindung von Computern auf der ganzen Welt erleichtern würde.
Ein solches Modell war das OSI-Modell (Open Systems Interconnection). Während es uns dabei half, die Methode/den Prozess der Vernetzung besser zu verstehen, war es für die praktische Umsetzung nicht ideal.
Wir haben eine hilfreiche Ressource für OSI-Modellschichten, wenn Sie neugierig darauf sind.
Insgesamt übernahm das TCP/IP-Modell die Führung und wurde als Standardkommunikationsprotokoll übernommen, und das OSI-Modell wurde als Referenz für theoretisches Netzwerkwissen verwendet.
Ja, ohne TCP/IP hätten Sie möglicherweise nicht schnell und zuverlässig auf unsere Website oder andere Dienste im Internet zugreifen können. Klingt beängstigend, oder?
Nun, da Sie darüber Bescheid wissen, lassen Sie mich Ihnen einige technische Details geben.
Unterschied zwischen Transmission Control Protocol (TCP) und Internet Protocol (IP)
Um das TCP/IP-Modell zu verstehen, müssen Sie zwischen diesen Begriffen unterscheiden. Beide sind separate Computernetzwerkprotokolle.
Das Internet Protocol (IP) ist eine Reihe von Regeln, die bestimmen, wie Datenpakete an das richtige Ziel gesendet werden. Jedes angeschlossene Gerät/Computer hat eine IP-Adresse, und beim Senden der Daten hilft es Ihnen, sie dorthin zu senden, wo Sie möchten.
IP-Adressen sind wie Handynummern auf Ihren Telefonen. Sie können unseren IP-Adressen-Leitfaden durchgehen, um mehr zu erfahren.
IP kann die Pakete nicht organisieren, um sicherzustellen, dass sie das Ziel so erreichen, wie es gesendet werden sollte. TCP ist also praktisch, um die Pakete in der richtigen Reihenfolge zu halten und zu überprüfen, ob sie das Ziel wie beabsichtigt erreicht haben.
Insgesamt ist TCP für das zuverlässige Senden/Empfangen der Daten verantwortlich.
Merkmale des TCP/IP-Modells
Das TCP/IP-Modell hat den Kampf zwischen verschiedenen Protokollen aufgrund seiner Funktionen gewonnen und es Systemen/Netzwerken ermöglicht, es schnell zu übernehmen.
Einige seiner besten Eigenschaften sind:
- Sie können ganz einfach eine Verbindung zu verschiedenen Computertypen herstellen.
- Es ermöglicht die Neuordnung der Datenpakete, um sicherzustellen, dass die richtigen Nachrichten das Ziel erreichen, selbst wenn es zu einer Überlastung der Netzwerkroute kommt.
- TCP/IP unterstützt die Fehlerprüfung, was es auch zu einem zuverlässigen Modell macht.
- Es unterstützt eine flexible Architekturimplementierung, wodurch es für Netzwerke jeder Größe geeignet ist.
- Mit der Client-Server-Architektur bietet es Ihnen eine umfassende Skalierbarkeit.
- Es unterstützt verschiedene Protokolle, was die Dinge für alle Arten von Anwendungsfällen bequem macht.
- Es ermöglicht eine einfache plattformübergreifende Kommunikation.
- Es kann unabhängig betrieben werden.
TCP/IP: Alles über die vier Schichten
Im Gegensatz zum OSI-Modell hat TCP/IP vier Schichten:
- Netzwerkzugang
- Internet
- Transport
- Anwendung
Hinweis: Der Datenfluss durch diese Schichten kann entweder von oben nach unten oder umgekehrt erfolgen (je nachdem, ob gesendet oder empfangen wird). Sie müssen die Funktionen jeder Ebene kennen, um herauszufinden, was passiert.
#1. Netzwerkzugriff (Schicht 1)
Diese unterste Schicht befasst sich mit der physikalischen Verbindung und Datenübertragung zwischen Computern. Mit anderen Worten, wie die Daten physikalisch übertragen werden.
Einige Beispiele umfassen das für die Datenübertragung verwendete Medium (Glasfaser, drahtlos usw.), die Paketstruktur und die Zuordnung von IP-Adressen zu physikalischen Adressen, die vom Netzwerk verwendet werden.
Insgesamt umfasst es all die Dinge, die eine technische Infrastruktur von Netzwerken ausmachen, einschließlich Gerätetreiber und Kabel.
RFC 826 (Address Resolution Protocol) ist eines der an dieser Schicht beteiligten Protokolle, das IP-Adressen auf Ethernet-Adressen abbildet.
Die Netzwerkzugriffsschicht ist vor den Benutzern verborgen und bildet das Rückgrat des gesamten Modells.
#2. Internet (Schicht 2)
Die Internetschicht wickelt den Datenverkehr für eine schnelle und genaue Kommunikation ab.
Die Daten werden zu IP-Datagrammen gebündelt, die die Quell- und Zieladresse enthalten. Die Internetschicht kann weiterleiten, den Pfad bestimmen und die logische Adressierung handhaben.
Es muss sich mit Adressen befassen, unabhängig davon, ob es sich auf der Sende-/Empfangsseite befindet.
In Anbetracht dessen enthält es die Adresse der Quelle und des Ziels. Er muss also sicherstellen, dass die Datenpakete korrekt und in der richtigen Reihenfolge ihr Ziel erreichen.
#3. Transport (Schicht 3)
Die Transportschicht arbeitet für ein ähnliches Ziel wie Lieferagenten für Amazon. Auch diese Schicht wird von einer Firewall begleitet.
Es wird oft als Host-zu-Host-Schicht bezeichnet, wo es darauf abzielt, eine End-to-End-Datenintegrität bereitzustellen und eine bidirektionale Kommunikation zu ermöglichen.
Es stellt sicher, dass die Datenpakete ihr Ziel erreicht haben, indem es sie in Segmente aufteilt. Außerdem stellt es sicher, dass die Anwendungsschicht die gesamte Nachricht durch Bestätigung erhält.
Beim Senden einer Nachricht an die Anwendungsschicht konzentriert sie sich auf die Menge der gesendeten Daten, deren Reihenfolge und wohin sie gesendet werden. Und wenn eine Nachricht von der Anwendungsschicht empfangen wird, hilft es bei der Desegmentierung und Fehlerprüfung.
In dieser Schicht wirken Protokolle wie TCP und UDP. Damit Sie oft eine zuverlässige Verbindung haben.
#4. Anwendung (Schicht 4)
Auf der obersten Ebene geht es um die App, die mit dem Benutzer (dir) interagiert. Wir verwenden die App oder das Programm, um Daten wie Messaging, Browser, E-Mail-Clients usw. auszutauschen.
Hier sind die Benutzeroberfläche und die Anwendungsdienste enthalten. Prozesse wie Verschlüsselung, Entschlüsselung, Komprimierung und Dekomprimierung existieren in dieser Schicht. Es hilft auch dabei, Nachrichten für die Transportschicht zu formatieren, damit sie korrekt gesendet (und von der empfangenden Anwendung empfangen/interpretiert) werden.
Protokolle wie DNS, HTTP, FTP und SMTP arbeiten mit dieser Schicht zusammen, um sicherzustellen, dass Sie erfolgreich mit dem Senden/Empfangen von Daten im Netzwerk beginnen.
Was macht TCP/IP?
TCP/IP ermöglicht die zuverlässige Übertragung von Daten zwischen Computern.
Um dies zu erreichen, sendet TCP/IP die Daten, während es sie in Pakete aufteilt und sie so neu organisiert, dass sie auf der Empfängerseite sinnvoll sind.
Das Konzept der Datenpakete kann mit den Teilen eines Puzzles verglichen werden, bei dem die Verfügbarkeit aller Teile Ihnen hilft, das Ganze zu verstehen.
Und der Grund, warum die Nachricht in Datenpakete zerlegt wird, besteht darin, Zuverlässigkeit und Genauigkeit zu gewährleisten. Jedes Paket kann eine andere Route nehmen, um sicherzustellen, dass es sein Ziel erreicht.
Wenn die Nachricht im Gegensatz dazu als Ganzes gesendet wird, geht sie vollständig verloren und muss bei einem Fehlschlag erneut gesendet werden.
Das Vier-Schichten-Modell hilft, dies weiter zu erklären.
Wenn die Daten von einem Computer gesendet werden, durchlaufen sie alle vier Schichten in einer bestimmten Reihenfolge, wo sie in Stücke/Pakete geschnitten und gesendet werden (Schicht 1 → Schicht 4).
Und auf dem empfangenden Computer werden die Daten wieder zusammengesetzt, indem sie die gleichen vier Schichten auf der anderen Seite in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen (Schicht 4 → Schicht 1).
Andere gängige Internetprotokolle
Das TCP/IP umfasst die wichtigsten Protokolle, die das Interneterlebnis ermöglichen.
Einige Standard-Internetprotokolle umfassen HTTP, HTTPS, FTP, POP3 und SMTP.
- HTTP (Hypertext Transfer Protocol) verbindet einen Benutzer mit dem Webserver (über einen Webbrowser), um Informationen zu interagieren/abzurufen.
- HTTP Secure bietet Ihnen eine verschlüsselte Verbindung zum Webserver, die sicherstellt, dass die Verbindung zum Server zwischendurch nicht kompromittiert/ manipuliert wird.
- FTP (File Transfer Protocol) ist selbsterklärend. Es ermöglicht Ihnen, Dateien zwischen Servern oder von einem Server auf Ihren Computer zu übertragen.
- POP3 (Post Office Protocol 3) ermöglicht es einem E-Mail-Client, E-Mails von einem Server herunterzuladen, die später offline angezeigt werden können.
- SMPT (Simple Mail Transfer Protocol) ähnelt POP, ermöglicht Ihnen jedoch das Senden und Empfangen von E-Mails.
TCP/IP ist der Standard, aber nicht immer der Beste
Die Vorteile des Modells überwiegen die Nachteile. Aber als Referenz sollten Sie wissen, dass TCP/IP komplex einzurichten ist, nicht gerade für kleinere Netzwerke geeignet ist und die Protokolle nicht einfach zu ersetzen sind.
Es ist möglicherweise nicht geeignet, die Schichten bestmöglich zu beschreiben. Das OSI-Modell wird immer noch bevorzugt, um Ihnen zu helfen, zu verstehen, wie alles funktioniert.
Trotz alledem schafft es es immer noch, mit den meisten entscheidenden Bits Schritt zu halten, sodass wir Informationen so schnell wie möglich senden / empfangen können.