Modello di architettura del protocollo TCP/IP: come funziona?

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) è una suite di protocolli di comunicazione che consentono ai computer di connettersi.

Migliaia di risorse online ti aiuteranno a chiarire ed esplorare TCP/IP. Allora, cosa c’è di diverso qui?

Qui, mi concentro sul fornire tutti i bit essenziali per iniziare ad immergerti più in profondità (se hai intenzione di farlo più tardi).

Modello TCP/IP: qual è la storia?

Il modello TCP/IP è ciò che puoi leggere quando impari a conoscere le reti di computer e devi averlo già incontrato come studente di informatica o informatica.

Quindi, non scriviamo un altro libro accademico qui. Ma permettetemi di riassumere rapidamente la storia del TCP/IP in un batter d’occhio, adatto a tutti, anche se pensate di essere una persona non tecnica.

Per farla breve:

Negli anni ’70, Vint Cerf e Bob Kahn descrissero il modello TCP/IP che mirava a migliorare l’interconnessione di rete tra i computer.

Prima di allora, avevamo il protocollo di controllo della rete e il protocollo 1822.

Nello stesso periodo, anche altri ingegneri e organizzazioni hanno cercato di sviluppare un protocollo di comunicazione che avrebbe facilitato l’interconnessione dei computer in tutto il mondo.

Uno di questi modelli era il modello OSI (Open Systems Interconnection). Sebbene abbia avuto successo nell’aiutarci a comprendere meglio il metodo/processo di collegamento in rete, non era l’ideale per l’implementazione pratica.

Abbiamo una risorsa utile per OSI Model Layers, se sei curioso.

Nel complesso, il modello TCP/IP ha preso il comando ed è stato adottato come protocollo di comunicazione standard e il modello OSI è stato utilizzato come riferimento per la conoscenza teorica delle reti.

Sì, se non fosse per TCP/IP, potresti non essere stato in grado di accedere in modo rapido e affidabile al nostro sito Web o ad altri servizi su Internet. Sembra spaventoso, vero?

Ora che lo sai, lascia che ti dia alcuni dettagli tecnici.

Differenza tra protocollo di controllo della trasmissione (TCP) e protocollo Internet (IP)

Per comprendere il modello TCP/IP, è necessario distinguere tra questi termini. Entrambi sono protocolli di rete di computer separati.

Il protocollo Internet (IP) è un insieme di regole che regolano il modo in cui i pacchetti di dati vengono inviati alla destinazione corretta. Ogni dispositivo/computer connesso ha un indirizzo IP e, quando invii i dati, ti aiuta a inviarli dove vuoi.

Gli indirizzi IP sono come i numeri di cellulare sui telefoni. Puoi consultare la nostra guida agli indirizzi IP per saperne di più.

IP non può organizzare i pacchetti per garantire che raggiunga la destinazione come doveva essere inviato. Quindi, TCP è utile, che aiuta a mantenere i pacchetti nell’ordine corretto e controllare se hanno raggiunto la destinazione come previsto.

Nel complesso, TCP è responsabile dell’invio/ricezione affidabile dei dati.

Caratteristiche del modello TCP/IP

Il modello TCP/IP ha vinto la battaglia tra i vari protocolli grazie alle sue caratteristiche e consentendo a sistemi/reti di adottarlo rapidamente.

Alcune delle sue migliori caratteristiche includono:

  • Puoi connetterti facilmente a diversi tipi di computer.
  • Consente di riordinare i pacchetti di dati per garantire che i messaggi corretti raggiungano la destinazione anche in caso di congestione nel percorso di rete.
  • TCP/IP supporta il controllo degli errori, il che lo rende anche un modello affidabile.
  • Supporta un’implementazione dell’architettura flessibile, che lo rende adatto a reti di tutte le dimensioni.
  • Con l’architettura client-server, offre ampia scalabilità.
  • Supporta vari protocolli rendendo le cose convenienti per tutti i tipi di casi d’uso.
  • Consente la comunicazione multipiattaforma con facilità.
  • Può essere azionato in modo indipendente.

TCP/IP: Tutto sui quattro livelli

A differenza del modello OSI, TCP/IP ha quattro livelli:

  • Accesso alla rete
  • Internet
  • Trasporto
  • Applicazione

Nota: il flusso di dati attraverso questi livelli può essere dall’alto verso il basso o viceversa (a seconda che venga inviato o ricevuto). Devi conoscere le funzioni di ogni livello per capire cosa succede.

# 1. Accesso alla rete (livello 1)

Questo livello di livello più basso si occupa della connessione fisica e del trasferimento di dati tra computer. In altre parole, come i dati vengono trasmessi fisicamente.

Alcuni esempi includono il supporto utilizzato per il trasferimento dei dati (fibra, wireless, ecc.), la struttura dei pacchetti e la mappatura degli indirizzi IP sugli indirizzi fisici utilizzati dalla rete.

Nel complesso, coinvolge tutte le cose che compongono un’infrastruttura tecnica di reti, inclusi driver di dispositivo e cavi.

RFC 826 (Address Resolution Protocol) è uno dei protocolli coinvolti in questo livello che mappa gli indirizzi IP agli indirizzi Ethernet.

Il livello di accesso alla rete è nascosto agli utenti ed è la spina dorsale dell’intero modello.

#2. Internet (livello 2)

Il livello Internet gestisce il traffico dati per una comunicazione veloce e precisa.

I dati sono raggruppati in datagrammi IP, che includono l’indirizzo di origine e di destinazione. Il livello Internet può inoltrare, determinare il percorso e gestire l’indirizzamento logico.

Ha a che fare con gli indirizzi sia che si trovi nella parte di invio/ricezione.

Considerando che include l’indirizzo di origine e destinazione. Quindi, deve garantire che i pacchetti di dati raggiungano la loro destinazione correttamente e nell’ordine corretto.

#3. Trasporto (Livello 3)

Il livello di trasporto funziona per un obiettivo simile agli agenti di consegna per Amazon. Un firewall accompagna anche questo livello.

Viene spesso chiamato livello da host a host, dove mira a fornire l’integrità dei dati end-to-end, consentendo la comunicazione bidirezionale.

Garantisce che i pacchetti di dati abbiano raggiunto la loro destinazione dividendoli in segmenti. Inoltre, garantisce che il livello dell’applicazione riceva l’intero messaggio tramite riconoscimento.

Quando si invia un messaggio al livello dell’applicazione, si concentra sulla quantità di dati inviati, sull’ordine degli stessi e su dove viene inviato. Inoltre, quando si riceve un messaggio dal livello dell’applicazione, aiuta nella desegmentazione e nel controllo degli errori.

Protocolli come TCP e UDP sono attivi in ​​questo livello. In modo da avere spesso una connessione affidabile.

#4. Applicazione (Livello 4)

Il livello più alto riguarda l’app che interagisce con l’utente (tu). Usiamo l’app o il programma per scambiare dati come messaggistica, browser, client di posta elettronica, ecc.

L’interfaccia utente e i servizi dell’applicazione sono inclusi qui. In questo livello esistono processi come crittografia, decrittografia, compressione e decompressione. Aiuta anche a formattare i messaggi affinché il livello di trasporto venga inviato correttamente (e ricevuto/interpretato dall’applicazione ricevente).

Protocolli come DNS, HTTP, FTP e SMTP funzionano con questo livello per assicurarti di iniziare a inviare/ricevere correttamente i dati nella rete.

Cosa fa TCP/IP?

TCP/IP consente di trasferire dati tra computer in modo affidabile.

Per fare in modo che ciò accada, TCP/IP invia i dati mentre li suddivide in pacchetti e li riorganizza per avere un senso sul lato ricevente.

Il concetto di pacchetti di dati può essere paragonato ai pezzi di un puzzle, dove la disponibilità di tutti i pezzi ti aiuterà a dare un senso all’intera faccenda.

E il motivo per cui il messaggio è suddiviso in pacchetti di dati è garantire affidabilità e precisione. Ogni pacchetto può seguire un percorso diverso per assicurarsi che raggiungano la sua destinazione.

Al contrario, se il messaggio viene inviato nel suo insieme, andrà completamente perso e dovrà essere inviato nuovamente in caso di errore.

Il modello a quattro strati aiuta a spiegarlo ulteriormente.

Quando i dati vengono inviati da un computer, passano attraverso tutti e quattro i livelli in un ordine particolare dove vengono tagliati in pezzi/pacchetti e inviati (Livello 1 → Livello 4)

E, sul computer ricevente, i dati vengono riassemblati attraversando gli stessi quattro livelli sull’altro lato in ordine inverso (Livello 4 → Livello 1)

Altri protocolli Internet comuni

Il TCP/IP include i protocolli più essenziali che rendono possibile l’esperienza di Internet.

Alcuni protocolli Internet standard includono HTTP, HTTPS, FTP, POP3 e SMTP,

  • HTTP (Hypertext Transfer Protocol) connette un utente al server web (tramite un browser web) per interagire/recuperare informazioni.
  • HTTP Secure fornisce una connessione crittografata al server Web che garantisce che la connessione al server non sia compromessa/manomessa nel mezzo.
  • FTP (File Transfer Protocol) è autoesplicativo. Ti consente di trasferire file tra server o da un server al tuo computer.
  • POP3 (Post Office Protocol 3) consente a un client di posta elettronica di scaricare e-mail da un server, che possono essere successivamente visualizzate offline.
  • SMPT (Simple Mail Transfer Protocol) è simile a POP ma consente di inviare e ricevere e-mail.s.

TCP/IP è lo standard, ma non è sempre il migliore

I vantaggi del modello superano gli svantaggi. Ma, per riferimento, dovresti sapere che TCP/IP è complesso da configurare, non è esattamente adatto per reti più piccole e i protocolli non sono facili da sostituire.

Potrebbe non essere adatto descrivere gli strati nel miglior modo possibile. Il modello OSI è ancora preferito per aiutarti a capire come funziona tutto.

Nonostante tutto, riesce comunque a tenere il passo con la maggior parte dei bit cruciali consentendoci di inviare/ricevere informazioni il più rapidamente possibile.