Truyền thông là quá trình chuyển thông tin từ nơi này đến nơi khác. Có thể là truyền cuộc gọi từ thiết bị này sang thiết bị khác hoặc chuyển tệp từ máy tính này sang máy tính khác. Các cuộc chiến tranh thế giới đã mang lại một sự phát triển vượt bậc cho ngành điện tử truyền thông. Ngày nay chúng ta sử dụng các phương thức truyền thông kỹ thuật số ở khắp mọi nơi. Với sự phát triển của công nghệ, nhiều loại thiết bị liên lạc đang được thực hiện. Để thiết lập giao tiếp thích hợp và không có lỗi giữa các thiết bị thuộc các loại khác nhau và các cấu hình khác nhau, tất cả các thiết bị phải tuân theo một số giao thức tiêu chuẩn. Một giao thức tiêu chuẩn như vậy để giao tiếp giữa các thiết bị khác nhau là giao thức TCP / IP.
Giao thức TCP / IP là gì?
Giao thức TCP / IP là viết tắt của Transmission Control Protocol / Internet Protocol. Nó được phát triển bởi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ vào những năm 1960. Nó là một mô hình khái niệm có một tập hợp giao thức giao tiếp được sử dụng để chuyển thông tin qua internet và mạng máy tính.
Giao thức này cho chúng ta biết cách dữ liệu nên được các thiết bị định địa chỉ, lưu trữ, chuyển giao, mã hóa và giải mã để giao tiếp đầu cuối giữa các thiết bị. Nó là giao thức chính của Intenet Protocol Suite. TCP / IP cung cấp khả năng truyền dữ liệu đáng tin cậy, an toàn và không có lỗi giữa các ứng dụng chạy trên máy chủ thông qua phương tiện Internet.
Nhiều ứng dụng web phổ biến như World Wide Web, email, v.v. sử dụng giao thức này.
Cơ bản về Giao thức TCP / IP
TCP / IP là một giao thức phân lớp được sử dụng rộng rãi trong mạng. Để hiểu hoạt động của giao thức mạng, chúng ta hãy xem xét một ví dụ về việc phân phối đơn giản.
Để gửi một giao hàng từ nơi này đến nơi khác, một số nhiệm vụ nhất định được thực hiện. Lúc đầu, gói hàng nên được đóng gói và ghi địa chỉ. Sau đó người giao hàng nhận gói hàng từ người gửi đến phòng gửi thư. Tại đây, các gói hàng được sắp xếp theo địa chỉ và được chất trong các xe tải và gửi đến một văn phòng từ xa. Tại văn phòng từ xa, các gói hàng được đặt trong khay cho người đưa thư. Sau đó người đưa thư sẽ thu gói và chuyển đến tay người nhận.
Giao thức mạng như TCP / IP cũng hoạt động theo cách tương tự trong khi gửi thông tin và dữ liệu từ thiết bị này sang thiết bị khác. Nó có bốn lớp phân chia các nhiệm vụ cho phù hợp. Chúng là Lớp ứng dụng, Lớp truyền tải, Lớp mạng và lớp Liên kết dữ liệu từ trên xuống dưới. Tất cả các lớp này có các chức năng cụ thể của chúng và chúng giao tiếp với các lớp bên trên và bên dưới chúng khi truyền dữ liệu.
Kiến trúc giao thức TCP / IP
Nó là một ngăn xếp giao thức bốn lớp. Nó giúp kết nối các thiết bị mạng với nhau qua internet. Mỗi lớp chứa các giao thức nhất định giúp hoạt động của lớp. Bốn lớp của giao thức TCP / IP là Lớp Ứng dụng, Lớp Truyền tải, Lớp Mạng / Internet và Lớp Liên kết Dữ liệu / vật lý.
Giao thức luồng dữ liệu của TCP / IP
Các lớp ứng dụng, bản trình bày và lớp phiên của mô hình OSI được kết hợp thành Lớp ứng dụng / lớp xử lý trong giao thức TCP / IP. Nó là lớp trên cùng của ngăn xếp giao thức này. Lớp này kiểm soát giao diện người dùng và giao tiếp giữa các nút. Lớp này cung cấp giao diện mạng, kết nối internet và các chức năng truyền tải. Nó gửi dữ liệu đến lớp truyền tải.
Độ tin cậy, kiểm soát luồng và hiệu chỉnh dữ liệu được gửi qua mạng được đảm nhận bởi lớp truyền tải. Giao thức Datagram của người dùng và giao thức điều khiển truyền có trong lớp truyền tải. Sau lớp truyền tải, quyền kiểm soát được trao cho lớp Internet.
Lớp Internet còn được gọi là lớp mạng. Chức năng của nó là di chuyển các gói dữ liệu qua internet đến đích. Các gói dữ liệu có thể sử dụng bất kỳ tuyến đường được tối ưu hóa nào do lớp này đề xuất. Giao thức quan trọng nhất-Giao thức IP có trong lớp này. Giao thức này có nhiệm vụ thêm địa chỉ IP vào dữ liệu, định tuyến gói tin, đóng gói dữ liệu, định dạng.
Lớp cuối cùng trong ngăn xếp giao thức TCP / IP là Lớp truy cập mạng. Nó là sự kết hợp giữa các lớp liên kết vật lý và dữ liệu của mô hình OSI. Việc truyền dữ liệu vật lý qua mạng giữa hai thiết bị được kiểm soát bởi lớp này. Việc ánh xạ địa chỉ IP của các thiết bị thành địa chỉ vật lý cũng được thực hiện ở lớp này.
Bộ Giao thức
Giao thức là một tập hợp các quy tắc chỉ dẫn và định hướng cách hệ thống giao tiếp. Bộ giao thức là một tập hợp các giao thức được thiết kế để hoạt động cùng nhau. Bộ giao thức chỉ có một giao thức được gọi là giao thức ngăn xếp đơn. Nhưng loại giao thức này rất không ổn định và thường xuyên phải thay đổi toàn bộ phần mềm giao thức nếu có bất kỳ thay đổi nào đối với ứng dụng.
Để làm cho việc sử dụng giao thức linh hoạt hơn, ngăn xếp giao thức phân lớp đã được đề xuất. Loại ngăn xếp giao thức này bao gồm các giao thức được sắp xếp ở các cấp khác nhau với mỗi cấp thực hiện một nhiệm vụ nhất định. Mỗi cấp độ có thể giao tiếp với các cấp độ trên và dưới chúng. Ở đây tác vụ hoặc chức năng của một cấp hoặc lớp có thể được thay đổi hoặc sửa đổi mà không ảnh hưởng đến các lớp khác.
TCP / IP là một bộ giao thức 4 lớp. Nó lấy mô hình OSI làm khung khái niệm của nó. Bộ phần mềm này bao gồm các giao thức khác nhau được sắp xếp ở bốn cấp độ. Nó được đặt tên theo hai giao thức phổ biến nhất - giao thức điều khiển đường truyền và Giao thức Internet.
Các giao thức hiện diện trong lớp ứng dụng
HTTP - Giao thức truyền siêu văn bản: Giao thức này cho phép người dùng truy cập dữ liệu trên toàn thế giới web. Nó có thể được sử dụng trong môi trường siêu văn bản và gửi dữ liệu dưới dạng văn bản thuần túy, âm thanh và video.
SNMP - Giao thức quản lý mạng đơn giản, quản lý các thiết bị qua internet.
SMTP - Giao thức truyền thư đơn. Giao thức này quản lý việc gửi và nhận email
DNS - Hệ thống tên miền, nó ánh xạ tên máy chủ với địa chỉ IP máy chủ được kết nối với internet.
ĐIỆN THOẠI - Mạng đầu cuối, để thiết lập kết nối giữa máy tính cục bộ và máy tính từ xa.
FTP - Giao thức truyền tệp, được sử dụng để truyền tệp từ máy tính này sang máy tính khác.
Các giao thức hiện diện trong lớp truyền tải
UDP - Giao thức UserDatagram. Nó cho người dùng biết về sự hiện diện của lỗi. Giao thức này cung cấp khả năng truyền dữ liệu từ đầu đến cuối. Đối với một gói dữ liệu, giao thức này thêm 8 byte tiêu đề. Tiêu đề bao gồm bốn trường - Địa chỉ cổng nguồn 16 bit, địa chỉ cổng đích 16 bit, trường 16 bit để chỉ ra tổng chiều dài và trường tổng kiểm tra 16 bit.
Địa chỉ cổng nguồn cung cấp địa chỉ của chương trình ứng dụng đã tạo thông báo. Địa chỉ cổng đích là địa chỉ của ứng dụng đích mà dữ liệu phải được truyền đến. Trường tổng độ dài cung cấp thông tin về tổng số byte có trong sơ đồ dữ liệu. Thông tin hiện diện trong trường tổng kiểm tra được sử dụng để phát hiện lỗi.
TCP - Giao thức điều khiển đường truyền. Giao thức này hoạt động trong suốt thời gian truyền dữ liệu. Nó từ một mạch ảo giữa người gửi và người nhận. Ở phía người gửi, giao thức chia nhỏ dữ liệu dưới dạng các đơn vị nhỏ được gọi là phân đoạn. Mỗi phân đoạn được liên kết với một số thứ tự giúp sắp xếp lại thứ tự các phân đoạn từ thư gốc.
Ở đầu thu, TCP thu thập tất cả các phân đoạn và sắp xếp lại chúng theo số thứ tự của chúng. Bất cứ khi nào lỗi được phát hiện bởi giao thức, nó sẽ truyền lại phân đoạn. Sau khi đảm bảo rằng tất cả các phân đoạn được truyền và nhận và quá trình truyền hoàn tất, giao thức sẽ loại bỏ mạch ảo.
Giao thức hiện diện trong lớp Internet
Giao thức IP - đây là giao thức quan trọng nhất của bộ giao thức TCP / IP. Để xác định thiết bị qua internet và thiết lập định tuyến kết nối internet, giao thức này thực hiện các địa chỉ máy chủ logic được gọi là địa chỉ IP cho mỗi thiết bị chủ. Giao thức này chấp nhận dữ liệu từ lớp truyền tải và đảm bảo truyền dữ liệu an toàn từ thiết bị này sang thiết bị khác.
Nó chuyển đổi các phân đoạn dữ liệu thành IP Datagram. Nếu kích thước của sơ đồ lớn hơn giới hạn được cung cấp bởi lớp tiếp theo - lớp liên kết, giao thức IP sẽ chia nhỏ gói dữ liệu thành các phần nhỏ để chúng có thể được truyền dễ dàng qua mạng cục bộ. Ở cuối nhận, các phân đoạn này được sắp xếp lại để tạo thành thông điệp ban đầu. Bộ định tuyến được sử dụng để gửi dữ liệu giữa các thiết bị được kết nối thông qua mạng ở xa.
ARP - Địa chỉ Nghị quyết Nghị định thư. Giao thức này tìm các địa chỉ vật lý từ các địa chỉ IP. Thiết bị người gửi muốn biết địa chỉ vật lý của thiết bị người nhận sẽ gửi yêu cầu ARP qua mạng. Tất cả các thiết bị có trong mạng đều nhận được yêu cầu này, xử lý nó và người nhận nhận ra địa chỉ IP có trong yêu cầu và gửi địa chỉ thực của nó thông qua phản hồi ARP.
Do đó tất cả các giao thức này cùng nhau tạo thành bộ giao thức TCP / IP. Các ứng dụng sẽ chọn loại giao thức để sử dụng ở mỗi lớp dựa trên các chức năng được cung cấp bởi các giao thức. Bộ giao thức này có thể dễ dàng sửa đổi và tương thích với tất cả các loại phần cứng và hệ điều hành của Máy tính. Ban đầu nó được thiết kế cho hệ điều hành UNIX.
Bộ định tuyến và bộ chuyển mạch là ví dụ về các thiết bị mạng được sử dụng để truyền dữ liệu giữa các thiết bị được kết nối qua internet. Vì giao thức TCP / IP lấy mô hình OSI làm tham chiếu, lớp nào của Mô hình OSI được kết hợp làm Lớp ứng dụng của giao thức TCP / IP?
