Inafasiriwa moja kwa moja kutoka kwa Wikipedia ya Kiingereza na Tafsiri ya Google

Suite ya itifaki ya mtandao

Suite ya itifaki ya mtandao ni mfano wa dhana na seti ya protoksi za mawasiliano zinazotumiwa kwenye mtandao na mitandao sawa ya kompyuta . Inajulikana kama TCP / IP kwa sababu taratibu za msingi katika ufuatiliaji ni Itifaki ya Kudhibiti Utoaji (TCP) na Internet Protocol (IP). Ni mara kwa mara inajulikana kama mfano wa Idara ya Ulinzi (DoD) , kwa sababu maendeleo ya njia ya mitandao ilifadhiliwa na Idara ya Ulinzi ya Marekani kupitia DARPA .

Suite ya itifaki ya mtandao hutoa mawasiliano ya mwisho ya data ambayo inaelezea jinsi data inapaswa kuwa ya mkataba, kushughulikiwa, kuambukizwa, kupitishwa , na kupokea. Utendaji huu umeandaliwa katika safu nne za kutekeleza ambazo zinajumuisha itifaki zote kuhusiana na wigo wa mitandao inayohusika. [1] [2] Kutoka chini kabisa hadi juu, tabaka ni safu ya kiungo , iliyo na mbinu za mawasiliano kwa data iliyobaki ndani ya sehemu moja ya mtandao (kiungo); safu ya mtandao , kutoa huduma za mtandao kati ya mitandao ya kujitegemea; mawasiliano ya safu ya usafiri wa mwenyeji-kwa-mwenyeji; na safu ya maombi , ambayo hutoa kubadilishana mchakato wa mchakato wa data kwa programu.

Viwango vya kiufundi vinavyoelezea safu ya itifaki ya mtandao na vifungu vyake vingi vinatunzwa na Uhandisi wa Uhandisi wa Internet (IETF). Suite ya itifaki ya mtandao hutangulia mfano wa OSI , mfumo wa kumbukumbu kamili zaidi kwa mifumo ya mitandao ya jumla.

Yaliyomo

Historia

Utafiti wa mapema

Mchoro wa uhusiano wa kwanza wa mtandao
Taasisi ya Utafiti wa Stanford Pakiti ya Radio Van , kutumika kwa njia ya kwanza ya maambukizi ya internet .

Suite ya itifaki ya Internet ilisababisha utafiti na maendeleo uliofanywa na Shirika la Utafiti wa Programu za Utafiti wa Juu ( DARPA ) mwishoni mwa miaka ya 1960. [3] Baada ya kuanzisha ARPANET ya upainia mwaka wa 1969, DARPA ilianza kazi kwenye teknolojia nyingine za maambukizi ya data. Mnamo mwaka wa 1972, Robert E. Kahn alijiunga na Ofisi ya Teknolojia ya Habari ya DARPA, ambapo alifanya kazi kwenye mitandao ya pakiti za satelaiti na mitandao ya redio ya msingi, na kutambua thamani ya kuwasiliana kote wawili. Katika chemchemi ya mwaka wa 1973, Vinton Cerf , mtengenezaji wa Protokta ya Hifadhi ya Mtandao wa ARPANET (NCP) iliyopo, alijiunga na Kahn kufanya kazi kwenye mifano ya usanifu wa usanifu wa wazi na lengo la kubuni kizazi cha pili cha protokto kwa ARPANET.

Katika majira ya joto ya mwaka wa 1973, Kahn na Cerf walikuwa wamefanya marekebisho ya msingi, ambayo tofauti kati ya mifumo ya mtandao wa ndani zilifichwa kwa kutumia kawaida ya itifaki ya mtandao , na badala ya mtandao kuwa na wajibu wa kuaminika, kama katika ARPANET, hii kazi imetumwa kwa majeshi. Mikopo ya kinga Hubert Zimmermann na Louis Pouzin , mtengenezaji wa mtandao wa CYCLADES , na mvuto mkubwa juu ya kubuni hii. Protokete ilitekelezwa kama Programu ya Udhibiti wa Usafirishaji , iliyochapishwa kwanza mwaka wa 1974. [4]

Mwanzoni, TCP imeweza kutumiwa na uwasilishaji wa datagram , lakini kama itifaki ilikua, watafiti wengine walipendekeza ugawanyiko wa utendaji katika vipengee vya protokete. Wanasheria ni pamoja na Jonathan Postel wa Taasisi ya Sayansi ya Habari ya Chuo Kikuu cha Kusini mwa California, ambaye alibadilisha Ombi la Maoni (RFCs), mfululizo wa waraka wa kiufundi na wa kimkakati ambao umeandikwa na kuhamasisha maendeleo ya mtandao. [5] Postel imesema, "Tunajikuta katika kubuni yetu ya protocols ya mtandao kwa kukiuka kanuni ya kuweka." [6] Kuondolewa kwa mifumo tofauti ilipangwa kujenga mazingira ambapo tabaka za juu zinaweza kufikia kile kilichohitajika kutoka kwenye tabaka za chini. Design monolithic itakuwa inflexible na kusababisha masuala scalability. Mpango wa Udhibiti wa Uhamisho uligawanywa katika protocols mbili tofauti, Itifaki ya Kudhibiti Ufikishaji na Itifaki ya Injili.

Mpangilio wa mtandao ni pamoja na kutambua kwamba inapaswa kutoa tu kazi ya kupeleka kwa ufanisi na uendeshaji trafiki kati ya nodes mwisho na kwamba akili zote nyingine lazima inapatikana makali ya mtandao, katika nodes mwisho. Design hii inajulikana kama kanuni ya mwisho-mwisho . Kutumia kubuni hii, ikawa inawezekana kuunganisha karibu mtandao wowote kwenye ARPANET, bila kujali sifa za mitaa, na hivyo kutatua tatizo la awali la kazi ya mtandao wa Kahn. Jambo moja maarufu ni kwamba TCP / IP, bidhaa ya mwisho ya kazi ya Cerf na Kahn, inaweza kukimbia juu ya "makopo mawili na kamba." [ citation inahitajika ] Miaka baadaye, kama utani, IP juu ya Avian Carriers rasmi protocol specifikationer iliundwa na kupimwa kwa mafanikio.

Kompyuta inayoitwa router inatolewa na interface kwa kila mtandao. Inashikilia pakiti za mtandao na kurudi kati yao. [7] Mwanzo router iliitwa gateway , lakini neno lilibadilishwa ili kuepuka kuchanganyikiwa na aina nyingine za njia . [ citation inahitajika ]

vipimo

Kuanzia mwaka wa 1973 hadi 1974, kundi la utafiti wa mitandao ya Cerf huko Stanford lilifanya maelezo ya wazo hilo, na kusababisha tathmini ya kwanza ya TCP. [8] Ushawishi mkubwa wa teknolojia ulikuwa kazi ya mitandao ya kwanza kwenye Xerox PARC , ambayo ilizalisha Suite ya Protoksi ya PARC Universal Packet , ambayo mengi kati yake ilikuwapo karibu na wakati huo.

DARPA ilifanya mkataba na BBN Teknolojia , Chuo Kikuu cha Stanford , na Chuo Kikuu cha London ili kuendeleza matoleo ya kazi ya itifaki kwenye majukwaa mbalimbali ya vifaa. Matoleo minne yalitengenezwa: TCP v1, TCP v2, TCP v3 na IP v3, na TCP / IP v4. Itifaki ya mwisho bado inatumiwa leo.

Mnamo 1975, mtihani wa mawasiliano ya TCP / IP ulifanyika kati ya Stanford na Chuo Kikuu cha Chuo Kikuu cha London (UCL). Mnamo Novemba, 1977, mtihani wa TCP / IP wa tatu ulifanyika kati ya maeneo nchini Marekani, Uingereza na Norway. Vipengele kadhaa vya TCP / IP vilianzishwa katika vituo vya utafiti mbalimbali kati ya 1978 na 1983. Uhamiaji wa ARPANET kwa TCP / IP ulikamilishwa rasmi siku ya bendera Januari 1, 1983, wakati itifaki mpya zilianzishwa. [9]

Kukubali

Mnamo Machi 1982, Idara ya Ulinzi ya Marekani ilitangaza TCP / IP kama kiwango cha mitandao yote ya kompyuta ya kijeshi. [10] Mwaka 1985, Bodi ya Ushauri ya Internet (baadaye jina Internet Architecture Board ) uliofanyika warsha ya siku tatu juu ya TCP / IP kwa ajili ya sekta ya kompyuta, ulihudhuriwa na wawakilishi muuzaji 250, kukuza itifaki na hivyo kusababisha matumizi yake kuongezeka kibiashara.

Mwaka wa 1985, mkutano wa kwanza wa Interop ulilenga ushirikiano wa mtandao na kupitishwa kwa ujumla kwa TCP / IP. Mkutano huo ulianzishwa na Dan Lynch, mwanaharakati wa kwanza wa mtandao. Kuanzia mwanzo, mashirika makubwa, kama IBM na DEC, walihudhuria mkutano huo. Mikutano ya ushirikiano yamefanyika kila mwaka tangu wakati huo. Kila mwaka tangu 1985 hadi 1993, idadi ya waliohudhuria mara tatu. [ citation inahitajika ]

IBM, AT & T na DEC zilikuwa mashirika makuu ya kwanza ya kupitisha TCP / IP, licha ya kuwa na protocols za ndani za ushindani ( SNA , XNS , DECNET ). Katika IBM, tangu 1984, kundi la Barry Appelman lilifanya maendeleo ya TCP / IP. (Appelman baadaye alihamia AOL kuwa mkuu wa jitihada zake zote za maendeleo.) Walipitia siasa za ushirika kupata mkondo wa bidhaa za TCP / IP kwa mifumo mbalimbali ya IBM, ikiwa ni pamoja na MVS , VM , na OS / 2 . Wakati huo huo, makampuni kadhaa madogo yalianza kutoa matandiko ya TCP / IP kwa DOS na MS Windows , kama kampuni ya FTP Software , na kundi la Wollongong . [11] Paka ya kwanza ya VM / CMS TCP / IP ilitoka Chuo Kikuu cha Wisconsin. [12]

Baadhi ya magumu haya ya TCP / IP yaliandikwa moja kwa moja na programu ndogo. Jay Elinsky na Oleg Vishnepolsky wa IBM Research waliandika safu za TCP / IP kwa VM / CMS na OS / 2, kwa mtiririko huo. [13] Mwaka 1984 Donald Gillies katika MIT aliandika TCP ya 'ntcp' mbalimbali ya uhusiano ambayo ilikuwa mbio juu ya IP / PacketDriver safu iliyosimamiwa na John Romkey katika MIT mwaka 1983-4. Romkey ilisababisha TCP hii mwaka 1986 wakati FTP Programu ilianzishwa. [14] [15] Phil Karn aliunda KA9Q TCP (TCP mbalimbali ya mawasiliano kwa ajili ya maombi ya redio ya ham) kuanzia mwaka wa 1985. [16]

Kuenea kwa TCP / IP ilifunguliwa zaidi mwezi Juni 1989, wakati AT & T ilikubali kuweka kanuni ya TCP / IP iliyoendelezwa kwa UNIX katika uwanja wa umma. Wafanyabiashara mbalimbali, ikiwa ni pamoja na IBM, walijumuisha msimbo huu kwa nyongeza zao za TCP / IP. Makampuni mengi yalinunua vifungo vya TCP / IP kwa Windows mpaka Microsoft iliyotolewa hati ya asili ya TCP / IP katika Windows 95. Tukio hilo lilikuwa la kuchelewa kidogo kwenye mtandao, lakini iliimarisha utawala wa TCP / IP juu ya protocols nyingine, ambayo ilianza kupoteza ardhi. Protoksi hizi zilijumuisha IBM Systems Network Architecture (SNA), Decnet Digital Corporation Corporation , Open Systems Interconnection (OSI), na Xerox Network Systems (XNS).

Kanuni muhimu za usanifu

Hati ya awali ya usanifu, RFC 1122 , inasisitiza kanuni za usanifu juu ya kuweka. [17]

Kanuni ya mwisho hadi mwisho imebadilika baada ya muda. Maonyesho yake ya awali yaliweka matengenezo ya akili na serikali kwa ujumla, na kudhani mtandao uliounganisha miji haukuwa na hali na kujilimbikizia kasi na unyenyekevu. Mahitaji ya ulimwengu halisi ya firewalls, wasanii wa anwani ya mtandao, caches za maudhui ya wavuti na vinginevyo vimebadilika mabadiliko katika kanuni hii. [18]

Kanuni ya ukamilifu inasema: "Kwa ujumla, utekelezaji lazima uwe wa kihafidhina katika tabia yake ya kutuma, na huria katika tabia yake ya kupokea.Hivyo ni lazima iwe makini kutuma datagrams zilizofanywa vizuri, lakini lazima ukiri dalili yoyote ambayo inaweza kutafsiri ( kwa mfano, si kitu kwa makosa ya kiufundi ambapo maana bado ni wazi). " [19] "Sehemu ya pili ya kanuni hiyo ni muhimu sana: programu kwenye majeshi mengine yanaweza kuwa na upungufu ambao hufanya hivyo kuwa vigumu kutumia vigezo vya kisheria lakini visivyosababishwa." [20] Postel ilifafanua kwa ufupi kanuni kama, "Kuwa kihafidhina katika yale unayofanya, kuwa na uhuru katika kile unachokikubali kutoka kwa watu wengine" - akisema kwamba ilijulikana kama "Sheria ya Postel."

Vipande vya uondoaji

Majeshi mawili ya mtandao yameunganishwa kupitia routa mbili na tabaka zinazoendeshwa kwenye kila hop. Maombi kwenye kila mwenyeji hufanya kazi ya kusoma na kuandika kama vile taratibu ziliunganishwa moja kwa moja kwa aina fulani ya bomba la data. Maelezo mengine ya mawasiliano yanafichwa kila mchakato. Njia za msingi zinazotambaza data kati ya kompyuta za mwenyeji zinapatikana kwenye tabaka za chini za itifaki.
Kuondolewa kwa data ya maombi kushuka kwa njia ya tabaka zilizoelezwa katika RFC 1122

Encapsulation hutumiwa kutoa tofauti na itifaki na huduma. Encapsulation kawaida inaendana na mgawanyiko wa Suite ya itifaki katika tabaka ya utendaji wa jumla. Kwa ujumla, maombi (kiwango cha juu cha mtindo) hutumia seti ya itifaki kutuma data yake chini ya tabaka, ikiwa inaingizwa zaidi katika kila ngazi.

Vipande vya safu ya itifaki karibu na juu ni mantiki karibu na programu ya mtumiaji, wakati wale walio karibu chini ni mantiki karibu na maambukizi ya kimwili ya data. Kuangalia vifungo kama kutoa au kuteketeza huduma ni njia ya kujiondoa ili kutenganisha protoksi za juu safu kutoka kwa maelezo ya kupeleka bits juu, kwa mfano, kutambua Ethernet na mgongano , wakati tabaka za chini huepuka kujua maelezo ya kila maombi na itifaki yake.

Hata wakati tabaka zinazingatiwa, nyaraka za usanifu zilizopangwa-hakuna mfano wa usanifu wa kipekee kama vile ISO 7498, mfano wa Open Systems Interconnection (OSI) - huwa na tabaka la chini la chini na rigidly defined kuliko mfano wa OSI, na hivyo kutoa rahisi zaidi kwa itifaki ya ulimwengu halisi. Hati moja iliyotafsiriwa mara kwa mara, RFC 1958 , haina hati ya tabaka. Ukosefu wa msisitizo juu ya kuweka ni tofauti kubwa kati ya mbinu za IETF na OSI. Inahusu tu kuwepo kwa safu ya mtandao na kwa ujumla kwa tabaka za juu ; hati hii ilikuwa lengo la picha ya usanifu wa 1996: "Internet na usanifu wake wamekua kwa njia ya mageuzi kutoka mwanzo wa kawaida, badala ya Mpango Mkuu.Kwa mchakato huu wa mageuzi ni moja ya sababu kuu za mafanikio ya teknolojia, hata hivyo inaonekana ni muhimu kurekodi safu ya kanuni za sasa za usanifu wa mtandao. "

RFC 1122 , yenye kichwa Mahitaji ya Majeshi , imetengenezwa katika aya zinazoelezea kwa tabaka, lakini hati hiyo inahusu kanuni nyingi za usanifu ambazo hazisisitiza kuweka. Inaelezea kwa uwazi mfano wa safu nne, na safu zilizo na majina, si namba, kama ifuatavyo:

  • Safu ya maombi ni wigo ndani ya programu ambazo programu zinaunda data ya mtumiaji na kuwasilisha data hii kwa programu nyingine kwenye jeshi au jeshi moja. Maombi, au michakato, hutumia huduma zinazotolewa na msingi, tabaka za chini, hasa Layer ya Usafiri ambayo hutoa mabomba ya kuaminika au ya uhakika kwa taratibu nyingine. Washirika wa mawasiliano wanahusika na usanifu wa maombi, kama mfano wa mteja-server na mitandao ya wenzao . Hii ni safu ambayo mipangilio yote ya ngazi ya juu , kama vile SMTP , FTP , SSH , HTTP , inafanya kazi. Mchakato hutumiwa kupitia bandari ambazo kimsingi zinawakilisha huduma.
  • Safu ya usafiri hufanya mawasiliano ya mwenyeji na mwenyeji kwa majeshi sawa au tofauti na kwenye mtandao wa ndani au mitandao ya kijijini iliyotengwa na routers. Inatoa kituo cha mahitaji ya mawasiliano ya programu. UDP ni itifaki ya safu ya usafiri wa msingi, kutoa huduma ya datagram isiyoaminika. Itifaki ya Kudhibiti Utoaji hutoa udhibiti wa mtiririko, kuanzishwa kwa uhusiano, na uhamisho wa data unaoaminika.
  • Safu ya wavuti ina kazi ya kubadilishana datagrams kwenye mipaka ya mtandao. Inatoa interface sare ya mtandao inayoficha topolojia halisi (mpangilio) wa uhusiano wa msingi wa mtandao. Kwa hiyo pia inajulikana kama safu inayoanzisha mtandao, kwa kweli, inafafanua na kuanzisha mtandao. Safu hii inafafanua muundo wa anwani na uendeshaji unaotumiwa kwa Suite ya Protoksi ya TCP / IP. Itifaki ya msingi katika upeo huu ni Itifaki ya Injili, ambayo inafafanua anwani za IP . Kazi yake katika utaratibu ni kusafirisha datagrams kwenye router ya pili ya IP ambayo ina uhusiano na mtandao karibu na marudio ya mwisho ya data.
  • Safu ya kiungo hufafanua mbinu za mitandao ndani ya upeo wa kiungo cha mtandao wa ndani ambayo majeshi huwasiliana bila router za kuingilia kati. Safu hii inajumuisha itifaki zinazotumiwa kuelezea topolojia ya mtandao wa ndani na interfaces inahitajika kuathiri uhamisho wa datagrams za safu za mtandao kwa majeshi ya jirani ya pili.

Suite ya itifaki ya mtandao na muundo wa kupakia utoaji wa protokali ulikuwa unatumika kabla ya mfano wa OSI ilianzishwa. Tangu wakati huo, mfano wa TCP / IP umekilinganishwa na mfano wa OSI katika vitabu na vyuo vikuu, ambayo mara nyingi husababisha kuchanganyikiwa kwa sababu mifano miwili hutumia mawazo na malengo tofauti, ikiwa ni pamoja na umuhimu wa jamaa wa kuweka makini.

Hifadhi hii pia inaruhusu tabaka za juu kutoa huduma ambazo tabaka za chini hazijatoa. Wakati mtindo wa awali wa OSI ulipanuliwa kuwa ni pamoja na huduma zisizo na huduma (OSIRM CL), [21] IP haikuundwa kuwa ya uhakika na ni itifaki bora zaidi ya utoaji wa jitihada . Hii ina maana kwamba utekelezaji wote wa safu za usafiri lazima ugue kama au jinsi ya kutoa uaminifu. UDP hutoa uadilifu wa data kupitia checksum lakini haina uhakika wa kujifungua; TCP hutoa uaminifu wa data zote na dhamana ya kujifungua kwa kurejesha tena mpaka mpokeaji anayekubali kupokea pakiti.

Mfano huu haufanyi utaratibu wa nyaraka za OSI na nyaraka zinazohusiana, lakini IETF haitumii mfano rasmi na haufikiri hili ni upeo, kama ilivyoonyeshwa katika maoni ya David D. Clark , "Tunakataa: wafalme, marais na kupiga kura Tunaamini katika: makubaliano mkali na kanuni ya kukimbia. " Criticisms ya mfano huu, ambayo yamefanywa kwa heshima ya mfano wa OSI, mara nyingi haufikiri upanuzi wa ISO kwa mfano huo.

Kwa viungo mbalimbali vya kufikia na mifumo yao ya kushughulikia (kwa mfano Ethernet) itifaki ya ramani ya anwani inahitajika. Protoksi hizo zinaweza kuchukuliwa kuwa chini ya IP lakini juu ya mfumo wa kiungo uliopo. Wakati IETF haitumii istilahi, hii ni kituo cha kuunganishwa kwa tegemezi ndogo ya chini ya chini kulingana na ugani kwa mfano wa OSI, shirika la ndani la safu ya mtandao (IONL). [22]

ICMP & IGMP hufanya kazi juu ya IP lakini usafirishe data kama UDP au TCP. Tena, utendaji huu upo kama upanuzi wa usimamizi wa safu kwa mfano wa OSI, katika Mfumo wake wa Usimamizi (OSIRM MF) [23]

Maktaba ya SSL / TLS inafanya kazi juu ya safu ya usafiri (inatumia TCP) lakini chini ya itifaki ya programu. Tena, hapakuwa na nia, kwa upande wa wabunifu wa protoksi hizi, ili kuzingatia usanifu wa OSI.

Kiungo kinachukuliwa kama sanduku nyeusi. IETF waziwazi haifai kuzungumza mifumo ya maambukizi, ambayo ni ya chini ya kitaaluma [ kinachohitajika ] lakini mbadala inayofaa kwa mfano wa OSI.

Yafuatayo ni maelezo ya kila safu katika mfumo wa mitandao ya TCP / IP kuanzia ngazi ya chini kabisa.

Tabaka la kiungo

Safu ya kiungo ina upeo wa mitandao ya uunganisho wa mtandao wa ndani ambayo mshirika ameunganishwa. Utawala huu unaitwa kiungo katika vitabu vya TCP / IP. Ni safu ya chini ya sehemu ya protokali za mtandao, kama TCP / IP imeundwa kuwa vifaa vya kujitegemea. Matokeo yake, TCP / IP inaweza kutekelezwa juu ya teknolojia yoyote ya mitandao ya vifaa.

Safu ya kiungo hutumiwa kuhamisha pakiti kati ya interfaces za safu za mtandao za majeshi mawili tofauti kwenye kiungo sawa. Michakato ya kupeleka na kupokea pakiti kwenye kiungo kilichopewa inaweza kudhibitiwa wote katika dereva wa kifaa cha programu kwa kadi ya mtandao , pamoja na firmware au chipsets maalum. Hizi zinafanya kazi za kiungo vya data kama vile kuongeza kichwa cha pakiti ili kuitayarisha kwa maambukizi, kisha kwa kweli hutuma sura juu ya katikati ya kimwili . Mfano wa TCP / IP unajumuisha vipimo vya kutafsiri njia za kushughulikia mitandao inayotumiwa kwenye Itifaki ya Mtandao ili kuunganisha anwani za safu, kama anwani za Media Access Control (MAC). Vipengele vingine vyote chini ya kiwango hicho, hata hivyo, vinafikiriwa wazi kuwa zipo katika safu ya kiungo, lakini hazielezewa wazi.

Hii pia ni safu ambapo pakiti zinaweza kuchaguliwa kutumwa kwenye mtandao wa kibinafsi wa kibinafsi au tunnel nyingine ya mitandao . Katika hali hii, data ya safu ya kiungo inaweza kuchukuliwa kama data ya maombi ambayo inapita kwenye utaratibu mwingine wa stack IP kwa maambukizi au mapokezi juu ya uhusiano mwingine wa IP. Uunganisho huo, au kiungo halisi, inaweza kuanzishwa kwa itifaki ya usafiri au hata itifaki ya upeo wa maombi ambayo hutumikia kama handaki kwenye safu ya kiungo ya stack ya protoksi. Kwa hivyo, mfano wa TCP / IP hauamuru mlolongo mkali wa kizuizi cha hierarchical.

Safu ya kiungo cha muundo wa TCP / IP inalingana na muundo wa Open Systems Interconnection (OSI) mfano wa viungo vya kiungo na data, safu moja na mbili ya mfano wa OSI.

Safu ya mtandao

Safu ya mtandao ina wajibu wa kupeleka pakiti kwenye mitandao ya uwezekano mkubwa. Huduma ya mtandao inahitaji kutuma data kutoka mtandao wa chanzo kwenye mtandao wa marudio. Utaratibu huu unaitwa routing .

Itifaki ya Internet inafanya kazi mbili za msingi:

  • Kushughulikia jeshi na utambulisho: Hii imekamilika na mfumo wa kushughulikia IP kwa hierarchical.
  • Utoaji wa pakiti: Hii ni kazi ya msingi ya kutuma pakiti za data (datagrams) kutoka chanzo hadi kufikia kwa kupeleka kwenye router ya pili ya mtandao karibu na marudio ya mwisho.

Safu ya wavuti sio tu ya ugomosho wa miundo ya data kwenye safu ya usafiri, lakini pia haijulikani kati ya uendeshaji wa protocols mbalimbali za usafiri. IP hubeba data kwa aina mbalimbali za protoksi za juu za safu . Protoksi hizi ni kila kutambuliwa na namba ya pekee ya itifaki : kwa mfano, Itifaki ya Udhibiti wa Ujumbe wa Internet (ICMP) na Itifaki ya Usimamizi wa Kikundi cha Mtandao (IGMP) ni protocols 1 na 2, kwa mtiririko huo.

Baadhi ya itifaki zinazofanywa na IP, kama vile ICMP ambayo hutumiwa kupitisha habari za uchunguzi, na IGMP ambayo hutumiwa kusimamia data ya Multicast ya IP , hupigwa juu ya IP lakini hufanya kazi za mtandao. Hii inaonyesha tofauti katika usanifu wa stack ya TCP / IP ya mtandao na mfano wa OSI. Sura ya mtandao ya mtindo wa TCP / IP inafanana na safu tatu za mfano wa Open Systems Interconnection (OSI), ambako inajulikana kama safu ya mtandao.

Safu ya mtandao hutoa kituo cha uhamisho cha datagram cha kutosha kati ya majeshi iko kwenye mitandao inayoweza kuwa tofauti ya IP kwa kuwasilisha daktari za safu za usafiri kwenye router inayofuata inayofuata kwa ajili ya kurudi tena kwenye marudio yake. Kwa utendaji huu, safu ya mtandao inafanya uwezekano wa kutumia mtandao, ushirikiano wa mitandao tofauti ya IP, na kimsingi huanzisha mtandao. Itifaki ya mtandao ni sehemu kuu ya safu ya mtandao, na inafafanua mifumo miwili ya kushughulikia kutambua kompyuta za majeshi ya mtandao, na kuipata kwenye mtandao. Mfumo wa anwani ya awali wa ARPANET na mrithi wake, Internet, ni Protocole ya Internet version 4 (IPv4). Inatumia anwani ya IP ya 32-bit na hivyo ina uwezo wa kutambua majeshi bilioni nne. Upeo huu uliondolewa mwaka wa 1998 na utaratibu wa Itifaki ya 6 ya Internet (IPv6) ambayo inatumia anwani 128-bit. Utekelezaji wa uzalishaji wa IPv6 ulijitokeza takribani mwaka 2006.

Safu ya usafiri

Safu ya usafiri huanzisha njia za msingi za data ambazo maombi hutumia kwa kubadilishana data maalum. Safu huanzisha uunganisho wa mchakato-mchakato, maana hutoa huduma za mwisho-mwisho ambazo zinajitegemea muundo wa data ya mtumiaji na vifaa vya kubadilishana habari kwa madhumuni fulani maalum. Wajibu wake ni pamoja na mwisho hadi mwisho ujumbe uhamisho huru ya mtandao msingi, pamoja na udhibiti na makosa , segmentation , kudhibiti mtiririko , kudhibiti msongamano , na maombi kushughulikia ( namba bandari ). Ujumbe wa mwisho wa mwisho au maombi ya kuunganisha kwenye safu ya usafiri inaweza kugawanywa kama mwelekeo wa uhusiano , kutekelezwa katika TCP, au bila kuunganishwa , kutekelezwa katika UDP.

Kwa kusudi la kutoa njia za maambukizi maalum ya maombi, safu huanzisha dhana ya bandari . Hii ni ujenzi wa mantiki unaohesabiwa kwa ajili ya kila njia ya mawasiliano mahitaji ya maombi. Kwa aina nyingi za huduma, namba hizi za bandari zimesimwa ili kompyuta za mteja zinaweza kushughulikia huduma maalum za kompyuta ya seva bila kuhusika kwa matangazo ya huduma au huduma za saraka.

Kwa sababu IP hutoa utoaji bora wa juhudi , baadhi ya itifaki za safu za usafiri zinatoa uaminifu. Hata hivyo, IP inaweza kukimbia juu ya itifaki ya kuaminika ya kiungo data kama vile Udhibiti wa Kiwango cha Kiwango cha Data (HDLC).

Kwa mfano, TCP ni protoksi inayolengwa na uhusiano ambayo inataja masuala mengi ya kuaminika kwa kutoa mkondo wa kuaminika wa byte :

  • data inakuja kwa utaratibu
  • data ina hitilafu ndogo (yaani, usahihi)
  • data ya duplicate imeondolewa
  • pakiti zilizopotea au zilizopotezwa ni hasira
  • ni pamoja na udhibiti wa msongamano wa trafiki

Itifaki ya Utoaji wa Udhibiti wa Mkondo wa karibu (SCTP) pia ni mfumo wa usafiri unaoaminika, unaohusiana na uhusiano. Ni mkondoni-unaoelekezwa na ujumbe-sio mzunguko wa mkondo kama TCP-na hutoa mito nyingi multiplexed juu ya uhusiano moja. Pia hutoa msaada wa multi-homing , ambapo mwisho wa uunganisho unaweza kusimilishwa na anwani nyingi za IP (inayowakilisha interfaces nyingi za kimwili), kama vile ikiwa inashindwa, uunganisho hauingiliwi. Ilianzishwa awali kwa maombi ya simu (kusafirisha SS7 juu ya IP), lakini pia inaweza kutumika kwa matumizi mengine.

Itifaki ya Datagram ya Watumiaji ni protoksi isiyo na uhusiano ya datagram . Kama IP, ni jitihada nzuri zaidi, itifaki "isiyoaminika". Kuegemea hutajwa kupitia kutambua kosa kwa kutumia udhibiti mdogo wa ufuatiliaji. UDP hutumiwa kwa ajili ya programu kama vile vyombo vya habari vya kusambaza (sauti, video, sauti juu ya IP nk) ambapo wakati wa kuwasili una umuhimu zaidi kuliko kuaminika, au kwa maombi rahisi ya swala / majibu kama viungo vya DNS , ambako uongozi wa kuanzisha uhusiano wa kuaminika ni mkubwa kwa kiasi kikubwa. Itifaki ya Usafiri wa wakati halisi (RTP) ni protoksi ya datagram ambayo imeundwa kwa data halisi ya muda kama vile kusambaza sauti na video .

Maombi kwenye anwani yoyote ya mtandao yanajulikana kwa bandari yao ya TCP au UDP. Kwa mkataba baadhi ya bandari maalumu huhusishwa na matumizi maalum.

Safu ya usafiri wa mfano wa TCP / IP au safu ya mwenyeji hufanana na safu ya nne katika mfano wa Open Systems Interconnection (OSI), pia huitwa safu ya usafiri.

Safu ya Maombi

Safu ya maombi ni pamoja na itifaki zinazotumiwa na programu nyingi za kutoa huduma za mtumiaji au kubadilishana data ya maombi juu ya uhusiano wa mtandao ulioanzishwa na protocol za chini. Hii inaweza kuhusisha huduma za msingi za msaada wa mtandao kama vile itifaki za uendeshaji na usanidi. Mifano ya protoksi za safu ya maombi ni pamoja na Protoksi ya Uhamisho wa Hypertext (HTTP), Faili ya Kuhamisha Faili (FTP), Programu ya Rahisi ya Usafirishaji wa Mail (SMTP), na Itifaki ya Dynamic Host Configuration (DHCP). [24] Takwimu coded kulingana na maombi itifaki safu ni zimegawanywa katika usafiri safu vitengo itifaki (kama vile TCP au ujumbe UDP), ambayo kwa upande kutumia safu itifaki ya chini wa kuleta halisi ya kuhamisha data.

Mfano wa TCP / IP haufikiri maalum ya kuunda na kuwasilisha data, na haufafanuzi tabaka za ziada kati ya tabaka la maombi na usafiri kama katika mfano wa OSI (tabaka na safu za kikao). Kazi hizo ni eneo la maktaba na interfaces za programu za maombi .

Protoksi za safu ya maombi hutambua salama za safu za usafiri (na chini) kama masanduku nyeusi ambayo hutoa uunganisho thabiti wa mtandao ambao unaweza kuwasiliana, ingawa maombi mara nyingi hufahamu sifa muhimu za safu ya usafiri wa safu kama vile anwani ya mwisho ya IP na bandari nambari. Protoksi za safu ya Maombi mara nyingi huhusishwa na maombi maalum ya mteja-server , na huduma za kawaida zina idadi inayojulikana ya bandari iliyohifadhiwa na Mtandao Uliopangwa Mamlaka (IANA). Kwa mfano, Itifaki ya Uhamisho ya HyperText inatumia bandari ya seva ya 80 na Telnet inatumia bandari ya seva 23. Wateja wanaounganisha kwenye huduma hutumia bandari za ephemeral , yaani, namba za bandari zinazotolewa tu kwa muda wa shughuli kwa random au kutoka kwa aina maalum iliyowekwa katika programu.

Safu ya usafiri na tabaka za ngazi ya chini hazijali na maalum ya protocols ya safu ya maombi. Routers na swichi si kawaida kuchunguza trafiki iliyoingia, badala tu kutoa conduit kwa hiyo. Hata hivyo, baadhi ya maombi ya kupigia moto na bandwidth kupiga picha lazima kutafsiri data za maombi. Mfano ni Itifaki ya Uhifadhi wa Rasilimali (RSVP). Pia wakati mwingine ni muhimu kwa msafiri wa anwani ya mtandao (NAT) ili kuzingatia malipo ya maombi.

Safu ya maombi katika mfano wa TCP / IP mara nyingi ikilinganishwa na sawa na mchanganyiko wa tano (Session), ya sita (Presentation), na safu ya saba (Maombi) ya mfumo wa Open Systems Interconnection (OSI).

Zaidi ya hayo, mtindo wa kumbukumbu ya TCP / IP hufautisha kati ya protoksi za watumiaji na itifaki za usaidizi . [25] Protoksi za usaidizi zinatoa huduma kwa mfumo. Protokta za mtumiaji zinatumiwa kwa maombi halisi ya mtumiaji. Kwa mfano, FTP ni itifaki ya mtumiaji na DNS ni itifaki ya msaada.

Majina ya tabaka na idadi ya tabaka katika vitabu

Jedwali lifuatayo linaonyesha mitindo mbalimbali ya mitandao. Idadi ya tabaka hutofautiana kati ya tatu na saba.

RFC 1122 , Internet STD 3 (1989) Cisco Academy [26] Kurose, [27] Forouzan [28] Kuja, [29] Kozierok [30] Mifuko [31] Tanenbaum [32] Arpanet Reference Model ( RFC 871 ) OSI mfano
Vipande vinne Vipande vinne Vipande tano Vipande vinne + moja Vipande tano Vipande tano Tabaka tatu Vipande saba
"Mfano wa mtandao" "Mfano wa mtandao" "Mfano wa mtandao wa tano" au "Suite ya protoksi ya TCP / IP" "TCP / IP mfano wa safu ya safu ya 5" "TCP / IP mfano" "TCP / IP mfano wa safu ya safu ya 5" "Arpanet kumbukumbu mfano" OSI mfano
Maombi Maombi Maombi Maombi Maombi Maombi Maombi / Mchakato Maombi
Uwasilishaji
Kipindi
Usafiri Usafiri Usafiri Usafiri Mwenyeji-mwenyeji au usafiri Usafiri Mwenyeji-mwenyeji Usafiri
Internet Shughuli za mtandao Mtandao Internet Internet Internet Mtandao
Weka Kiunganisho cha mtandao Kiungo cha data Kiungo cha data (interface ya mtandao) Ufikiaji wa mtandao Kiungo cha data Kiunganisho cha mtandao Kiungo cha data
Kimwili (Vifaa) Kimwili Kimwili Kimwili

Baadhi ya mitandao ya mitandao ni kutoka kwa vitabu, ambayo ni vyanzo vya sekondari ambavyo vinaweza kushindana na nia ya RFC 1122 na vyanzo vingine vya msingi vya IETF . [33]

Kulinganisha TCP / IP na OSI tabaka

Vipande vitatu vya juu katika mfano wa OSI, yaani safu ya maombi, safu ya uwasilishaji na safu ya somo, haijulikani tofauti katika muundo wa TCP / IP ambao una safu ya maombi zaidi ya safu ya usafiri. Ingawa baadhi ya programu za protoksi za OSI safi, kama vile X.400 , pia zinawaunganisha , hakuna sharti kwamba uingizaji wa protolo wa TCP / IP lazima uweke usanifu wa monolithic juu ya safu ya usafiri. Kwa mfano, itifaki ya maombi ya NFS inatekeleza itifaki ya uwasilishaji wa data ya EXternal (XDR), ambayo, kwa upande wake, inaendesha prototi inayoitwa Remote Procedure Call (RPC). RPC hutoa maambukizi ya rekodi ya kuaminika, hivyo inaweza kutumia salama bora ya usafiri wa UDP.

Waandishi tofauti wamefafanua mfano wa TCP / IP tofauti, na hawakubaliani kama safu ya kiungo, au mfano wote wa TCP / IP, hufunika suala la OSI safu (masuala ya kimwili ), au kama safu ya vifaa inadhaniwa chini ya safu ya kiungo.

Waandishi kadhaa wamejaribu kuingiza tabaka la mtindo wa OSI 1 na 2 katika mfano wa TCP / IP, kwa vile haya hujulikana kwa kawaida katika viwango vya kisasa (kwa mfano, na IEEE na ITU ). Hii mara nyingi hutokea kwa mfano na safu tano, ambapo safu ya kiungo au safu ya upatikanaji wa mtandao inagawanywa katika tabaka la OSI 1 na 2.

Jitihada za maendeleo ya itifaki ya IETF hazijali na kuweka makini. Baadhi ya itifaki zake haziwezi kufanana vizuri katika mfumo wa OSI, ingawa RFCs wakati mwingine hutaja na mara nyingi hutumia namba za zamani za OSI. IETF imesema kwa mara kwa mara [ kinachohitajika ] kwamba itifaki ya mtandao na maendeleo ya usanifu haijatakiwa kuwa ya OSI-inayokubaliana. RFC 3439 , akizungumzia usanifu wa mtandao, ina sehemu yenye kichwa: "Kuweka Kuzingatiwa Kuwa Mbaya". [33]

Kwa mfano, kikao na safu za uwasilishaji wa Suite ya OSI zinachukuliwa kuwa ni pamoja na safu ya maombi ya Suite TCP / IP. Kazi ya safu ya kikao inaweza kupatikana katika protocols kama HTTP na SMTP na inaonekana zaidi katika protoksi kama Telnet na Programu ya Utoaji Protocole (SIP). Utendaji wa safu ya kikao pia hutambulika na upigaji wa bandari ya protoksi za TCP na UDP, ambazo hufunika safu ya usafiri katika Suite ya TCP / IP. Kazi ya safu ya uwasilishaji hupatikana katika programu za TCP / IP na kiwango cha MIME katika kubadilishana data.

Migogoro inaonekana pia katika mfano wa awali wa OSI, ISO 7498, wakati haufikiria vidokezo vya mfano huu, kwa mfano, Mfumo wa Usimamizi wa ISO 7498/4, au Shirika la Ndani la ISO 8648 la safu ya mtandao (IONL). Wakati nyaraka za Mfumo wa IONL na Usimamizi zinachukuliwa, ICMP na IGMP hufafanuliwa kama protoksi za usimamizi wa safu kwa safu ya mtandao. Kwa namna hiyo, IONL hutoa muundo kwa "vituo vya kuunganishwa kwa teknolojia ndogo ndogo" kama vile ARP na RARP .

Protocols za IETF zinaweza kuingizwa mara kwa mara, kama ilivyoonyeshwa na itifaki za tunnel kama vile Generic Routing Encapsulation (GRE). GRE hutumia utaratibu huo huo ambao OSI hutumia kwa usakinishaji kwenye safu ya mtandao.

Utekelezaji

Suite ya itifaki ya mtandao haitumii vifaa maalum au vifaa vya programu. Inahitaji tu vifaa na safu ya programu ipo ambayo ina uwezo wa kutuma na kupokea pakiti kwenye mtandao wa kompyuta. Matokeo yake, sura hiyo imetumiwa kwa msingi wa kila jukwaa la kompyuta. Utekelezaji mdogo wa TCP / IP unajumuisha ifuatayo: Itifaki ya Injili (IP), Anwani ya Kurekebisha Itifaki (ARP), Itifaki ya Udhibiti wa Internet (ICMP), Programu ya Udhibiti wa Utoaji (TCP), Mtumiaji wa Datagram Protocol (UDP), na Usimamizi wa Kikundi cha Mtandao Itifaki (IGMP). Mbali na IP, ICMP, TCP, UDP, Protocole ya Itifaki ya Mtandao 6 inahitaji Itifaki ya Upatikanaji wa Jirani (NDP), ICMPv6, na IGMPv6 na mara nyingi hufuatana na safu ya usalama ya IPSec iliyounganishwa.

Waombaji wa programu ni kawaida wasiwasi tu na mambo ya ndani katika safu ya maombi na mara nyingi pia katika safu ya usafiri, wakati tabaka chini ni huduma zinazotolewa na stack TCP / IP katika mfumo wa uendeshaji. Utekelezaji wengi wa IP hupatikana kwa watunga programu kwa njia ya soketi na API .

Utekelezaji wa kipekee ni pamoja na Lightweight TCP / IP , stack wazi ya chanzo iliyoundwa kwa ajili ya mifumo iliyoingia , na KA9Q NOS , stack na protocols zinazohusiana na mifumo ya redio ya amateur pakiti na kompyuta binafsi zilizounganishwa kupitia mistari ya serial.

Firmware ya microcontroller katika mtokaji wa mtandao kawaida hushughulikia masuala ya kiungo, inasaidiwa na programu ya dereva kwenye mfumo wa uendeshaji. Vifaa vya analog na vya digital ambavyo haviwezi kuundwa kwa kawaida huwa na malipo ya vipengele vya kimwili chini ya safu ya kiunganishi, kwa kawaida kutumia chipset maalum cha mzunguko wa maombi (ASIC) kwa kila interface ya mtandao au kiwango kingine cha kimwili. Viwango vya juu vya utendaji ni kwa kiasi kikubwa kulingana na vifaa vya umeme vya haraka visivyo na programu, vinavyofanya ngazi ya kiungo.

Angalia pia

  • Ripoti ya BBN 1822
  • FLIP (protoksi) (kufunga kwa haraka ya ndani ya itifaki ya intaneti)
  • Orodha ya itifaki za automatisering
  • Orodha ya teknolojia ya maelezo ya teknolojia
  • Orodha ya protokali ya mtandao
  • Orodha ya namba za bandari ya TCP na UDP

Maandishi

Marejeleo

  1. ^ RFC 1122 , Requirements for Internet Hosts – Communication Layers , R. Braden (ed.), October 1989.
  2. ^ RFC 1123 , Requirements for Internet Hosts – Application and Support , R. Braden (ed.), October 1989
  3. ^ Cerf, Vinton G. & Cain, Edward (1983), "The DoD Internet Architecture Model" , Computer Networks , 7, North-Holland, pp. 307–318
  4. ^ Cerf, Vinton G. & Kahn, Robert E. (1974), A Protocol for Packet Network Intercommunication (PDF) , 5
  5. ^ Internet Hall of Fame
  6. ^ Postel, Jon (1977), "Section 3.3.3.2", Comments on Internet Protocol and TCP
  7. ^ RFC 1812 , Requirements for IP Version 4 Routers , F. Baker (June 1995)
  8. ^ RFC 675 , Specification of Internet Transmission Control Protocol , V. Cerf et al. (December 1974)
  9. ^ "Internet History, Who invented the Internet, When was the Internet invented" . Retrieved 12 September 2016 .
  10. ^ Ronda Hauben. "From the ARPANET to the Internet" . TCP Digest (UUCP) . Retrieved 2007-07-05 .
  11. ^ Wollongong
  12. ^ "A Short History of Internet Protocols at CERN" . Retrieved 12 September 2016 .
  13. ^ Barry Appelman
  14. ^ Baker, Steven; Gillies, Donald W. "Desktop TCP/IP at middle age" .
  15. ^ Romkey, John (17 February 2011). "About" . Retrieved 12 September 2016 .
  16. ^ Karn, Phil. "KA9Q TCP Download Website".
  17. ^ RFC 1958 , Architectural Principles of the Internet , B. Carpenter (June 1996)
  18. ^ Rethinking the design of the Internet: The end-to-end arguments vs. the brave new world , Marjory S. Blumenthal, David D. Clark, August 2001
  19. ^ p.23 INTERNET PROTOCOL DARPA INTERNET PROGRAM PROTOCOL SPECIFICATION September 1981 Jon Postel Editor
  20. ^ Requirements for Internet Hosts – Communication Layers p.13 October 1989 R. Braden, Editor
  21. ^ OSI: Reference Model Addendum 1: Connectionless-mode Transmission, ISO7498/AD1 , ISO7498/AD1, May 1986
  22. ^ "Information processing systems – Open Systems Interconnection – Internal organization of the Network Layer" , ISO 8648:1988.
  23. ^ "Information processing systems – Open Systems Interconnection – Basic Reference Model – Part 4: Management framework" , ISO 7498-4:1989.
  24. ^ TCP/IP Illustrated: the protocols , ISBN 0-201-63346-9 , W. Richard Stevens, February 1994
  25. ^ RFC 1122 , Requirements for Internet Hosts – Communication Layers , 1.1.3 Internet Protocol Suite , 1989
  26. ^ Dye, Mark; McDonald, Rick; Rufi, Antoon (29 October 2007). "Network Fundamentals, CCNA Exploration Companion Guide" . Cisco Press. ISBN 9780132877435 . Retrieved 12 September 2016 – via Google Books.
  27. ^ James F. Kurose, Keith W. Ross, Computer Networking: A Top-Down Approach, 2008 ISBN 0-321-49770-8
  28. ^ Forouzan, Behrouz A.; Fegan, Sophia Chung (1 August 2003). "Data Communications and Networking" . McGraw-Hill Higher Education. ISBN 9780072923544 . Retrieved 12 September 2016 – via Google Books.
  29. ^ Comer, Douglas (1 January 2006). "Internetworking with TCP/IP: Principles, protocols, and architecture" . Prentice Hall. ISBN 0-13-187671-6 . Retrieved 12 September 2016 – via Google Books.
  30. ^ Kozierok, Charles M. (1 January 2005). "The TCP/IP Guide: A Comprehensive, Illustrated Internet Protocols Reference" . No Starch Press. ISBN 9781593270476 . Retrieved 12 September 2016 – via Google Books.
  31. ^ Stallings, William (1 January 2007). "Data and Computer Communications" . Prentice Hall. ISBN 0-13-243310-9 . Retrieved 12 September 2016 – via Google Books.
  32. ^ Tanenbaum, Andrew S. (1 January 2003). "Computer Networks" . Prentice Hall PTR. ISBN 0-13-066102-3 . Retrieved 12 September 2016 – via Google Books.
  33. ^ a b R. Bush; D. Meyer (December 2002), Some Internet Architectural Guidelines and Philosophy , Internet Engineering Task Force

Viungo vya nje