تماثل علاقة “TCP / IP” إرسال رسالة مكتوبة على شكل ألغاز عبر البريد إلى شخص ما، كما تم تدوين الرسالة وتجزئة اللغز إلى قطع، حيث يمكن لكل قطعة بعد ذلك السفر عبر طريق بريدي مختلف ويستغرق بعضها وقتاً أطول من البعض الآخر.
مزايا بروتوكول TCP / IP
- إنّه نموذج صناعي قياسي يمكن نشره بشكل فعال في مشاكل الشبكات العملية.
- إنّه قابل للتشغيل البيني أي أنّه يسمح بالاتصالات عبر الأنظمة الأساسية بين الشبكات غير المتجانسة.
- إنّها مجموعة بروتوكولات مفتوحة، وهي ليست مملوكة من قبل أي معهد معين وبالتالي يمكن استخدامها من قبل أي فرد أو منظمة.
- إنّها بنية قابلة للتطوير من العميل إلى الخادم، وهذا يسمح بإضافة الشبكات دون تعطيل الخدمات الحالية.
- يقوم بتعيين عنوان “IP” لكل كمبيوتر على الشبكة ممّا يجعل كل جهاز يمكن التعرف عليه عبر الشبكة، كما يقوم بتعيين اسم مجال لكل موقع.
- يوفر خدمات تحليل الاسم والعنوان.
ملاحظة: “TCP / IP” هي اختصار لـ “Transmission-Control-Protocol/Internet-Protocol”.
عيوب بروتوكول TCP / IP
- انّها ليست عامة في الطبيعة، لذلك يفشل في تمثيل أي بروتوكول آخر غير مجموعة “TCP / IP”، وعلى سبيل المثال لا يمكنه وصف اتصال “Bluetooth“.
- لا تفصل بوضوح مفاهيم الخدمات والواجهات والبروتوكولات، لذا ليس من المناسب وصف التقنيات الجديدة في الشبكات الجديدة.
- لا يميز بين ارتباط البيانات والطبقات المادية، والتي لها وظائف مختلفة للغاية.
- يجب أن تهتم طبقة ارتباط البيانات بنقل الإطارات، ومن ناحية أخرى يجب أن تحدد الطبقة المادية الخصائص الفيزيائية للإرسال، كما يجب أن يفصل النموذج المناسب الطبقتين.
- تم تصميمه وتنفيذه في الأصل لشبكات واسعة النطاق، ولم يتم تحسينه للشبكات الصغيرة مثل شبكة المنطقة المحلية “LAN” وشبكة المنطقة الشخصية “PAN“.
- من بين مجموعة البروتوكولات الخاصة به تم تصميم “TCP” و”IP” بعناية وتنفيذهما بشكل جيد وتم تطوير بعض البروتوكولات الأخرى بشكل مخصص، وبالتالي ثبت أنّها غير مناسبة على المدى الطويل، ومع ذلك نظراً لشعبية النموذج يتم استخدام هذه البروتوكولات حتى بعد “30 عاماً” – “40 عاماً” من تقديمها.
ملاحظة:“LAN” هي اختصار لـ “local-area-network” و”PAN” هي اختصار لـ “personal-area-network”.
أنواع الطبقات في بروتوكول TCP / IP
أولاً: طبقة التطبيق في بروتوكول TCP / IP
طبقة التطبيق: هي أعلى طبقة تجريد لنموذج “TCP / IP” الذي يوفر الواجهات والبروتوكولات التي يحتاجها المستخدمون، فهو يجمع بين وظائف طبقة الجلسة وطبقة العرض وطبقة التطبيق لنموذج “OSI“.
ملاحظة:“OSI” هي اختصار لـ “Open-Systems-Interconnection”.
1- وظائف طبقة التطبيق
- يسهل على المستخدم استخدام خدمات الشبكة.
- يتم استخدامه لتطوير التطبيقات القائمة على الشبكة.
- يوفر خدمات المستخدم مثل تسجيل دخول المستخدم وتسمية أجهزة الشبكة وتنسيق الرسائل ورسائل البريد الإلكتروني ونقل الملفات وما إلى ذلك.
- كما أنّها تهتم بمعالجة الأخطاء واستعادة الرسالة ككل.
2- بروتوكولات طبقة التطبيق في بروتوكول TCP / IP
- بروتوكول “HTTP“: هو البروتوكول الأساسي لشبكة الويب العالمية ويحدد كيفية تنسيق رسائل الوسائط التشعبية وإرسالها.
- بروتوكول نقل الملفات “FTP“: هو بروتوكول قائم على خادم العميل لنقل الملفات بين العميل والخادم عبر الشبكة.
- بروتوكول نقل البريد البسيط “SMTP“: هو بروتوكول يضع القواعد والدلالات لإرسال واستقبال رسائل البريد الإلكتروني.
- نظام اسم المجال “DNS“: هو نظام تسمية للأجهزة في الشبكات ويوفر خدمات لترجمة أسماء المجال إلى عناوين “IP”.
- بروتوكول “TELNET“: هو بروتوكول يوفر خدمات ثنائية الاتجاه موجهة للنص لتسجيل الدخول عن بُعد إلى المضيفين عبر الشبكة.
- بروتوكول إدارة الشبكة البسيط “SNMP”: هو بروتوكول مخصص لإدارة ومراقبة الشبكة وتنظيم المعلومات حول الأجهزة المتصلة بالشبكة.
ملاحظة:“HTTP” هي اختصار لـ “Hyper-Text-Transfer-Protocol” و”FTP” هي اختصار لـ “File-Transfer-Protocol”.
ملاحظة:“SMTP” هي اختصار لـ “Simple-Mail-Transfer-Protocol” و”DNS” هي اختصار لـ “domain-name-system”.
ملاحظة:“TELNET” هي اختصار لـ “Teletype-Network-Protocol” و”SNMP” هي اختصار لـ “Simple-Network-Management-Protocol”.
ثانياً: طبقة النقل في بروتوكول TCP / IP
طبقة النقل: هي المسؤولة عن تسليم البيانات من طرف إلى طرف خالي من الأخطاء من مضيف المصدر إلى مضيف الوجهة، ويتوافق مع طبقة النقل الخاصة بنموذج “OSI”.
1- وظائف طبقة النقل
- يسهل على المضيفين المتصلين إجراء محادثة.
- يوفر واجهة للمستخدمين للشبكة الأساسية.
- يمكن أن يوفر اتصالاً موثوقاً به.
- يمكنها أيضاً إجراء فحص الأخطاء والتحكم في التدفق والتحقق.
2- بروتوكولات طبقة النقل في بروتوكول TCP / IP
- بروتوكول التحكم في الإرسال “TCP”: هو بروتوكول موثوق يعتمد على الاتصال ينقل البيانات من المصدر إلى الجهاز الوجهة دون أي خطأ، ويتم إنشاء اتصال بين الكيانات النظيرة قبل الإرسال وفي مضيف الإرسال يقسم “TCP” تدفق البايت الوارد إلى مقاطع ويعين رقم تسلسل منفصل لكل مقطع، وفي المضيف المستلم يعيد “TCP” ترتيب المقاطع ويرسل إقراراً إلى المرسل لاستلام المقاطع بشكل صحيح ويدير “TCP” التحكم في التدفق بحيث لا يربك المرسل السريع جهاز الاستقبال البطيء.
- بروتوكول مخطط بيانات المستخدم “UDP”: هو بروتوكول موجه نحو الرسائل يوفر خدمة بسيطة غير موثوقة وغير متصلة وغير معترف بها، وإنّه مناسب للتطبيقات التي لا تتطلب تسلسل “TCP” أو التحكم في الخطأ أو التحكم في التدفق ويتم استخدامه لنقل كمية صغيرة من البيانات، حيث تكون سرعة التسليم أكثر أهمية من دقة التسليم.
- بروتوكول نقل التحكم في الدفق “SCTP“: هو بروتوكول يجمع بين ميزات كل من “TCP” و”UDP” وإنّها رسالة موجهة مثل “UDP”، والتي توفر خدمة موثوقة وموجهة نحو الاتصال مثل “TCP” ويتم استخدامه للاتصالات الهاتفية عبر الإنترنت.
ملاحظة:“UDP” هي اختصار لـ “User-Datagram-Protocol” و”SCTP” هي اختصار لـ “Stream-Control-Transmission-Protocol”.
ثالثاً: طبقة الإنترنت في بروتوكول TCP / IP
طبقة الإنترنت: هي المسؤولة عن النقل المنطقي لحزم البيانات عبر الإنترنت ويمكن مقارنتها بطبقة الشبكة الخاصة بنموذج “OSI”.
1- الوظائف الرئيسية لطبقة الإنترنت
- ينقل حزم البيانات إلى طبقة الارتباط.
- يقوم بتوجيه كل حزمة من حزم البيانات بشكل منفصل من المصدر إلى الوجهة، باستخدام المسار الأمثل.
- يعيد تجميع الحزم خارج الطلب عندما تصل إلى الوجهة.
- يعالج الخطأ في إرسال حزم البيانات وتجزئة حزم البيانات.
2- بروتوكولات طبقة الإنترنت في بروتوكول TCP / IP
- بروتوكول الإنترنت “IP”: هو بروتوكول غير متصل وغير موثوق به يوفر أفضل خدمة توصيل وينقل حزم البيانات التي تسمى مخططات البيانات التي تنتقل عبر طرق مختلفة عبر عقد متعددة.
- بروتوكول تحليل العنوان “ARP“: هو بروتوكول يقوم بتعيين العنوان المنطقي أو عنوان الإنترنت للمضيف إلى عنوانه الفعلي، كما هو مطبوع في بطاقة واجهة الشبكة.
- بروتوكول تحليل العنوان العكسي “RARP“: هو بروتوكول العثور على عنوان الإنترنت لمضيف عندما يكون عنوانه الفعلي معروفاً.
- بروتوكول رسائل التحكم في الإنترنت “ICMP“: هو بروتوكول يراقب إرسال الاستعلامات وكذلك رسائل الخطأ.
- بروتوكول الرسائل الجماعية على الإنترنت “IGMP“: هو بروتوكول يسمح بنقل رسالة إلى مجموعة من المستلمين في وقت واحد.
ملاحظة:“ARP” هي اختصار لـ “Address-Resolution-Protocol” و”IGMP” هي اختصار لـ “Internet-Group-Management-Protocol”.
ملاحظة:“ICMP” هي اختصار لـ “Internet-Control-Message-Protocol” و”RARP” هي اختصار لـ “Reverse-Address-Resolution-Protocol”.
رابعاً: طبقة المضيف إلى الشبكة في بروتوكول TCP / IP
1- وظائف طبقة المضيف إلى الشبكة
- تحدد كيفية تشفير البتات إلى نبضات ضوئية أو كهربائية.
- يقبل حزم “IP” من طبقة الشبكة ويغلفها في إطارات.
- يقوم بمزامنة إرسال الإطارات وكذلك البتات التي تشكل الإطارات بين المرسل والمستقبل.
- تنص على وضع الإرسال أي البسيط نصف مزدوج أو مزدوج كامل.
- تنص على هيكل الشبكة أي الحافلة والنجمة والحلقة وما إلى ذلك.
2- بروتوكولات طبقة المضيف إلى الشبكة في بروتوكول TCP / IP
- إيثرنت.
- ترحيل الإطار.
- حلقة رمزية.
- وضع النقل غير المتزامن.
