TCP/IP – set de protocoale de reţea

Originile protocolului TCP/IP merg înapoi până în ani ’60 ai secolului XX, când – la iniţiativa Departamentului Apărării al S.U.A. – au fost iniţiate cercetări pentru crearea unei reţele universale de calculatoare, care va fi funcţionabilă chiar şi în cazul unei avarii fizice a infrastructurii. Timp de mai mulţi ani, proiectul a fost modificat, până a ajuns la forma sa actuală. Împreună cu popularizarea Internetului, protocolul TCP/IP a devenit protocolul de bază pentru comunicarea în reţea.

TCP/IP este un protocol deschis. Nu există o anume companie care ar avea drepturile de autor asupra sa. Aceasta înseamnă că oricine poate cunoaşte modul de funcţionare al acestuia – şi ce este mai important – îl poate folosi în propriul său program. Acesta este motivul succesului protocolului, dar – pe de altă parte – există un anumit risc de încălcare a securităţii sistemelor.

Construcţia şi modul de funcţionare al acestui protocol sunt foarte complicate. Simplificând explicaţia, se poate spune că acest protocol se foloseşte la împărţirea datelor transmise în fragmente de o anumită dimensiune – denumite pachete – şi la marcarea acestora într-un astfel de mod pentru ca utilizatorul care recepţionează fragmentele să poată verifica dacă toate fragmentele au fost primite şi să le poată combina într-un tot iniţial. Acest lucru este necesar deoarece fiecare pachet se deplasează în mod independent, prin ruta optimă disponibilă la moment. Astfel, fiecare pachet trebuie să posede informaţiile despre expeditor, destinatar, tipul de date transmise, precum şi parametrul TTL – care permite limitarea circulaţiei pachetelor prin reţea în căutarea unui destinatar.

Aşa se poate explica – foarte pe scurt – cum arată transferul de date în reţelele de calculatoare. În realitate protocolul TCP/IP este atât de complex încât conţine patru straturi, care sunt responsabile pentru diferite sarcini.

Mai jos vă indicăm pe scurt caracteristica fiecărui strat.

Stratul fizic – accesul la reţea

Stratul primar responsabil pentru primirea datelor din stratul de Internet următor. Sarcina acestuia este transmisia de date sub forma unui şir de biţi. În practică, stratul fizic este pur şi simplu o placă de reţea sau un modem cu driverele instalate în sistem.

Stratul Internet

Este responsabil pentru transferul propriu-zis al pachetelor de date de la server la echipamentul final şi înapoi. În cadrul acestui strat au loc procedurile cheie legate de conectarea mutuală a două echipamente. Totuşi, nu există nicio garanţie de transmisie corectă a datelor.

Stratul de transport

Este responsabil pentru asigurarea comunicaţiei între programele utilizatorului. Acestea reglementează transferul de informaţii şi asigură circulaţia adecvată a pachetului şi ajungerea acestuia la destinaţie în ordinea adecvată. În cadrul acestui strat datele sunt împărţite în pachete şi le sunt anexate datele expeditorului, destinatarului şi cele legate de tipul de date transmise. Adiţional, calculatorul destinatarului va trimite la server confirmarea că a primit setul de pachete. În caz contrar, serverul va trimite încă o dată pachetul neconfirmat. Acest strat este utilizat de aplicaţiile de Internet, de exemplu browserele, care nu comunică în mod direct cu reţeaua.

Stratul aplicaţiei

Stratul superior, în care funcţionează aplicaţiile pentru utilizatori. Acest strat conţine un set de protocoale utilizate de către aplicaţii pentru a comunica în reţea, cum ar fi HTTP, TELNET, POP3 sau SMTP.

După cum se vede, protocolul TCP/IP este de fapt o întreagă grupă de protocoale diferite, clasifica pentru a fi utilizate în straturi concrete.

Merită să amintim, că – pentru a asigura funcţionarea corectă a întregului sistem, aveţi nevoie de o adresare IP adecvată. Fiecărui echipament care funcţionează în Internet trebuie să i se atribuie o adresă IP unică. Aici trebuie menţionat că este vorba de echipamente care au contact direct cu Internetul, de exemplu modemurile sau plăcile de reţea. Adresele IP se împart în 5 clase şi se atribuie în funcţie de tip şi utilizare. Cotele de adrese IP sunt atribuite furnizorilor de Internet de către instituţii speciale, care la rândul său le atribuie clienţilor. Aceste instituţii au grijă să se respecte ordinea şi ierarhia de adresare, astfel încât niciuna din adrese să nu se repete. În Polonia organizaţia care se ocupă de atribuire este NASK (Naukowe i Akademickie Sieci Komputerowe). Unele adrese IP au fost rezervate, ceea ce înseamnă că niciodată nu vom putea întâlni o astfel de adresă în Internet. Ca şi exemplu vă dăm adresele din cota 192.168.x.x. (unde x este un număr aleatoriu format din 1, 2 sau 3 cifre), deoarece aceste adrese sunt utilizate în reţelele locale.

De asemenea, merită să se spună şi ceva despre serverele DNS (Domain Name System), care îndeplinesc rolul de translator. Datorită acestora, în fereastra browserului nu trebuie să introduceţi adresa IP incomodă sub forma unui şir de 32 de biţi, ci este îndeajuns să scrieţi adresa paginii de Internet, de exemplu: www.delta.poznan.pl, care este mult mai simplă de memorat decât un şir de cifre. Restul rămâne în seama celui mai apropiat server DNS, care conţine tabelele adreselor IP împreună cu paginile www aferente. Deoarece structura acestora este decentralizată, este necesară o comunicare regulară şi un schimb de informaţii între serverele DNS despre noile www care sunt create.