مدل TCP/IP چیست؟

مدل TCP/IP چیست و چه تفاوتی با مدل OSI در شبکه دارد؟

مدل TCP/IP یا پروتکل کنترل انتقال/پروتکل اینترنت (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) مجموعه‌ای از پروتکل‌های ارتباطی مورد استفاده در اینترنت و شبکه‌های کامپیوتری مشابه است. مجموعه پروتکل اینترنت (Internet Protocol Suite) که معمولا به عنون TCP/IP شناخته می‌شود از پروتکل‌های اصلی پروتکل انتقال فایل (TCP)، پروتکل اینترنت (IP) و پروتکل دیتاگرام کاربر (UDP) استفاده می‌کند. در زمان توسعه و بهبود این مجموعه پروتکل‌ها، نسخه‌هایی از آن با عنوان مدل وزارت دفاع (DoD) شناخته می‌شد چرا که در حقیقت، اسپانسر مالی برای طراحی شبکه توسط DARPA یا آژانس پروژه‌های پژوهشی پیشرفته دفاعی متعلق به وزارت دفاع آمریکا بود.

امروزه بیشتر شبکه‌های کامپیوتری بزرک و اکثر سیستم عامل‌های موجود از مدل TCP/IP، استفاده و پشتیبانی می‌کنند. مجموعه پروتکل‌های ارتباطی TCP/IP قابلیت‌های لازم جهت ارتباط دستگاه‌های ناهمسان را ایجاد می‌کند. از مهمترین قابلیت های پروتکل TCP/IP می‌توان به مواردی مانند پشتیبانی از محیط‌های مختلف، ضریب اعتماد بالا و توسعه‌پذیری آن اشاره کرد.

معرفی پروتکل TCP/IP

پروتکل TCP/IP پروتکلی استاندارد برای ارتباط کامپیوترهای موجود در یک شبکه مبتنی بر ویندوز ۲۰۰۰ می‌باشد. مدل TCP/IP توسط پروتکل‌های متعددی که در چهار لایه مجزا سازماندهی شده‌اند برای ارتباط کامپیوترها در شبکه‌های بزرگ استفاده می‌کند. هر پروتکل موجود در مدل TCP/IP دارای وظیفه‌ای خاص برای برقرار ارتباط بین دستگاه‌های موجود در شبکه می‌باشد. هنگام برقراری ارتباط ممکن است در یک لحظه تعدادی زیادی از برنامه‌های کاربردی، قصد ایجاد ارتباط با یکدیگر را داشته باشند. در این زمان TCP/IP به راحتی می‌تواند داده‌های ارسال شده توسط برنامه‌های کاربری مختلف را تفکیک کند و پس از دریافت داده‌ها از یک برنامه کاربردی، آن‌ها را برای برنامه کاربردی مقصد موجود بر روی شبکه ارسال کند.

نحوه ارسال اطلاعات توسط پروتکل TCP/IP از مبدا به مقصد، شبیه به ارسال نام از شهری به شهر دیگر است. برقراری ارتباط در شبکه مبتنی بر TCP/IP با فعال شدن یک برنامه کاربردی روی کامپیوتر مبدا شروع می‌شود. برنامه کاربردی کامپیوتر مبدا ابتدا داده‌های مورد نظر برای ارسال را به شکلی آماده و قالب بندی می‌کند که برای کامپیوتر مقصد قابل درک باشد (مانند نوشتن نامه با زبانی که دریافت کننده بتواند آن را مطالعه کند). در ادامه آدرس کامپیوتر مقصد، به داده‌های مربوطه الحاق می شود (مانند آدرس گیرنده که بر روی یک نامه نوشته می‌شود). بعد از انجام عملیات فوق، برخی اطلاعات اضافی برای تایید دریافت در مقصد به بسته داده اضافه می‌شود و در نهایت در مسیر شبکه ارسال می‌شود تا به مقصد مورد نظر برسد. عملیات فوق،ارتباطی به محیط انتقال شبکه به منظور انتقال اطلاعات نداشته، و تحقق عملیات فوق با رویکردی مستقل نسبت به محیط انتقال، انجام خواهد شد.

تاریخچه مدل TCP/IP

در اواخر دهه 1960 میلای آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی (DARPA) تحقیق و توسعه مجموعه پروتکل اینترنت را شروع کرد. پس از راه‌اندازی ARPANET یا Advanced Research Projects Agency Network (سازمان پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته شبکه) در سال 1969 میلادی، ARPANET کار بر روی تعدادی دیگر از فناوری‌های انتقال داده را شروع کرد. در سال 1972 باب کان (Bob Kahn) یکی از پیشگامان عرصه اینترنت به دفتر فناوری اطلاعات پیوست. باب کان بر روی شبکه‌های بسته ماهواره‌ای و شبکه‌های بسته رادیویی زمینی کار می‌کرد و به اهمیت امکان برقرار ارتباط میان این دو شبکه پی برد.

در بهار سال 1973، ویتون هادی سرف (Vinton Cerf) یک متخصص آمریکایی که به همراه باب کان به عنوان پدران اینترنت شناخته می‌شوند، در دانشگاه استنفورد آمریکا، پروتکل TCP/IP را که به موجب آن انتقال اطلاعات بین کامپیوترهای موجود در یک شبکه فراهم می‌شد، پایه‌گذاری کردند تا روی مدل‌های ارتباطی با معماری باز کار کند و به دنبالش نسل بعد پروتکل‌ها را برای آرپانت طراحی کنند. برای رسیدن به این هدف، آنها از تجربه جامعه تحقیقاتی آرپانت و کارگروه بین‌المللی شبکه‌سازی که سرف ریاست آن را بر عهده داشت، استفاده کردند.

تا تابستان سال 1973 باب کان و ویتون هادی سرف یک فرمول اساسی را ایجاد کردند که در آن تفاوت‌های میان پروتکل‌های شبکه محلی با استفاده از یک پروتکل ارتباطی مشترک پنهان می‌شد و به جای اینکه مانند پروتکل‌های آرپانت، شبکه مسئول قابلیت اعتماد (اطمینان از ارسال داده از فرستنده به گیرنده) باشد، این وظیفه به هاست‌ها محول شده بود. ویتون هادی سرف از هوبرت زیمرمن و لوئیس پوزین که طراحان شبکه سیکلادز بودند یاد کرد و به تأثیرات مهمی که سیکلادز بر طراحی جدید آنها داشت اشاره کرد. این پروتکل جدید با عنوان برنامه کنترل انتقال در سال ۱۹۷۴ اجرایی شد. در ابتدا، پروتکل برنامه کنترل انتقال، هم انتقال دیتاگرام و هم مسیریابی را مدیریت می‌کرد، اما با افزایش تجربه در زمینه پروتکل‌ها، همکاران توصیه کردند تا عملکردها در لایه‌هایی با پروتکل‌های مجزا تقسیم شود.

مزایای استفاده از شبکه‌های مبتنی بر مدل TCP/IP

همانطور که اطلاع دارید بیشتر شبکه‌های کامپیوتری کوچک و بزرگ همگی مبتنی بر مجموعه پروتکل‌های TCP/IP هستند، همچنین سیستم عامل‌های معروفی مانند ویندوز، لینوکس و سیستم عامل کمپانی اپل یعنی MAC OS به صورت کامل از مدل TCP/IP پشتیبانی می‌کنند. شبکه‌های مبتنی بر TCP/IP برای ارتباط خود از ترکیب پروتکل‌های TCP و IP استفاده می‌کنند که پروتکل TCP که دارای دقت بوده و پروتکل IP که پروتکلی سریع می باشد استفاده این دو پروتکل در کنار هم یک شبکه سریع و قابل اعتماد را برای برقراری ارتباط بین تجهیزات شبکه‌ای ما به ارمغان می آورد.