دانلود تحقیق مجموعه پروتکل اینترنت (TCP/IP)

TCP/IP چیست ؟

TCP/IP مجموعه ای از پروتکل ها است که ارتباط بین سرورها و ترمینال ها را که به شبکه های متفاوتی مربوط شده اند , تسهیل می کند.

TCP : Transport Control Protocol
IP : Internet Protocol

TCP/IP , stack یا مجموعه ای از پروتکل های گوناگون است .

پروتکل اساسا فرمان ها یا دستور العمل هائی است که به واسطه ان دو کامپیوتر از طریق یک شبکه محلی یا اینترنت می توانند به تبادل داده ها و منابع بپردازند.

به TCP/IP مجموعه پروتکل ها نیز می گویند که شامل پروتکل های گوناگونی است ولی TCP و IP از تمام مجموعه پروتکل ها معروف ترند ,که این خانواده را مجموعه TCP/IP گویند .

TCP/IP شامل لایه های مختلفی می باشد که هر لایه از جهت انتقال اطلاعات به دنبال دیگریست .

و اطلاعات از یک لایه به لایه دیگر منتقل می شود.

TCP/IP نه تنها به انتقال اطلاعات کمک می کند بلکه مشکلات بسیاری را که بر سر راه انتقال اطلاعات است را بر طرف می کند .

دو اشکال عمده بر سر راه انتقال اطلاعات وجود دارد که عبارتند از
1.

خراب شدن اطلاعات : اطلاعات به مقصد رسیده اما کاملا خراب است .
2.

از دست دادن اطلاعات : بسته هائی که حاوی اطلاعات هستند به مقصد نرسیده و گم می شوند .
TCP/IP این اشکالات را پیش بینی کرده و ابزارهای ممکن برای تصحیح و جلوگیری از وقوع انها را دارا می باشد .
IP و INTERNET (تاریخچه ای مختصر):

TCP/IP در زمان ایجاد شبکه ARPANET توسعه یافت و بعنوان مجموعه ای از پروتکلها شناخته شده و معرفی شد.
درسال 1969 در ایالات متحده امریکا، نمایندگی هیات دولت(DARPA) پروژه ی شبکه یاآزمایشی براساس packet switching ، آغاز کرد.
Packet switching یا پیام رسانی، تکنیکی برای تحویل پیام هاست که در آ ن بسته ها با استفاده از ایستگاههای موجود در شبکه کامپیوتری از طریق بهترین مسیر قابل دسترسی در بین مبدا و مقصد ارسال میشوند.

شبکه های packet switching، اطلاعات را در واحدهای کوچک مدیریت می کنند یعنی پیامها را پیش از ارسا ل به چند ین بسته تجزیه می کنند.

اگرچه بسته ها ممکن است مسیرهای مختلف را طی کنند و بطور متوالی یا همزمان نرسند، اما کامپیوتر دریافت کننده می تواند آنها را مجددا به همان پیام اولیه تبد یل نماید.

این گونه شبکه ها سریع و کارآمد می باشند.

این شبکه ها برای مدیریت ترافیک و تجزیه و بازگرداندن بسته ها به حا لت اول به کامپیوترها و نرم افزارهایی با هوشمندی لازم جهت کنترل تحویل پیام ها نیاز دارند.

ا ینترنت یک نمونه از این شبکه هاست.
شبکه آزمایشی مذکور که ARPANET نامیده شد ، با هدف مطالعه فن آوری های در زمینه ارتباطات , مستقل ا ز نیروی تجارت، ایجاد شد.

تعداد زیادی ا ز تکنیک های ارتباطاتی از طریق مودم ها (modems) به همان زمان بر می گردد.
در سال 1975 شبکه بطور رسمی از مرحله آزمایشی وا رد مرحله اجرایی می شود.

گسترش و پیشرفت ARPANET متوقف نشد در نتیجه مسائل پایه ای پروتکل های TCP/IP در این زمان توسعه یافتند.

بنابراین بعد ا ز ARPANET ، مرحله ی اجرایی آغاز شد.

در ژانویه 1978، جان پاستل (John Postel) IP را تعریف کرد و IP در1981، بصورت یک استاندارد در RFC791درآمد.
در 1983 پروتکلهای TCP/IP مانند یک استاندارد نظامی ، پذیرفته شدند و تمام وسایل مرتبط با شبکه، شروع به استفاده ا ز آ ن کردند.

برای تسهیل شرایط در برابر ا ین تغییر،DARPA که سرنام Defense Advanced Research Projects می باشد،ا ز دانشگاه Berkeley ، خواست تا ا ین پروتکل ها را درنسخه BSD ی UNIX شان اجرا کنند.

بدین گونه پیوند بین UNIX و پروتکلهای TCP/IP شروع شد.

همکاری دانشگاه Berkeley ، بخصوص در مرحله نظریه (مفهوم سوکتها یا حفره ها)با امکانات مشابه نظیر آنچه که در حال حاضر تحت پوششUNIX است ، کمک بزرگی بود.

در این زمان کلمه «Internet» با حرف بزرگ «I» برای نشان دادن اتصال داخلی شبکه ها به وجود آمد.
موفقیت این فن آوری بسیار مهم است و پیشرفت قابل ملاحظه ای را با بت حامیان مختلف برمی انگیزد ، بخصوص در بنیاد علمی بین المللی که سود زیادی برای تحقیقات علمی در نظر گرفتند و این راهی برای مرتبط ساختن محققان شد.
بعد از سال 1990 ، ARPANET دیگر مطرح نبود ، بلکه Internet مطرح بود که نشان دهنده فضایی از ارتباطات است که بسیار گسترده می باشدوصدها هزار سایت از طریق آ ن با هم مرتبطند.

بعد از سال 1994 ، اینترنت وارد تجارت شد و حضور آ ن بخصوص در سال 1991 توسط ابزار جدیدی بنام شبکه جهان گستر “World Wide Web” یا “Popular Web”و رابط ها و نرم افزارهایش ، مطرح شد.

بعد از 1995 برای نشان دادن محبوبیت رو به گسترش آ ن، در خواستهایی که در نتیجه معا مله های سود آور می شد ،پروتکل، راه را برای گسترش گشود و نسخه جدیدversion6(IPNg) در مرحله گسترش تجربی تعریف شد.
پروتکل هایی که با TCP/IP نشان داده شدند ، بر LAN(Local Area Network) غلبه کردند زیرا استفاده از پروتکل های In-House در محیط خارجی ، آ سا نتر است.
برای کاربرها ، دسترسی به ا ینترنت ، با به کارگیری برنامه های ویژه و تخصصی ، ممکن شده و
آن قدر آسان که هربخشی از این برنامه ها می توا نند بدون آگاهی از قسمت های دیگر ، کار کنند.
تنها ، شبکه های برنامه نویسان برنامه های کاربردی و مدیران سیستم ها نیاز به دانستن رمز های این برنامه های کاربردی دارند.

معروفترین سرویس های شبکه ها عبارتند ا ز:
- پست الکترونیکی که ا ین امکان را فراهم می کند کاربرا ن از طریق رد و بدل کردن پیغام ها با هم مرتبط شوند.
- دهها هزا ر مجموعه مباحثاتی(news)
- تبادل فا یل بین ماشین ها( ftp و مشتقا ت آ ن مانند fetch یا wget )
- برقرا ری ا رتباط ا ز راه دور که به کاربر ا ین امکان را می دهد تا به یک سا یت دور ( از نظر فاصله مکانی و زمانی) متصل شود.
- پیشخدمت های محاوره ای که نامهای قدیمی آ نها : archie,gopher,Veronica,wais… بوده و ا ز ا ین به بعد ، آ نها با آ مدن WEB(protocol HTTP) ، منسوخ می شوند.
- در آ خر ، حفظ رادیو ، هما یش ویدیویی ، حقیقت مجازی با vrml و CAT که سرنام(Computer-Aided Testing) ا ست.

- در آ خر ، حفظ رادیو ، هما یش ویدیویی ، حقیقت مجازی با vrml و CAT که سرنام(Computer-Aided Testing) ا ست.

در خاتمه ا ین پاراگراف در مورد تاریخچه ، می توا ن گفت که ا ینترنت ، مجموعه ای به ظاهر درهم (هیچ سلسله مرا تب و ساختار متمرکزی ندارد) ا ز شبکه هایی است که به هم مرتبطند و به دارنده های گوناگونی تعلق دارند.

مشخصه TCP/IP : 1 .

TCP/IP ، یک پروتکل آ زاد ا ست ، منا بعی که به زبا ن C نوشته شده اند ، به طور رایگا ن در دسترسند و بعضی دیگر ، مستقل ا ز معماری خاصی ا ز یک سیستم عامل بخصوص مربوط به یک دارنده ساختار تجاری ، گسترش یافته اند.

آ نها همچنین ، قابل حمل و نقل در هر زمینه ای هستند که امروزه ا ثبات شده است.

2 .

ا ین پروتکل ، مستقل ا ز پشتیبانی شبکه ا ست که TCP/IP را قادر می سازد که با پشتیبا ن ها و فن آ وری ها ، متفا وت ا ز یک سری خطوط ، اترنت کا بل هم محور ، اتصا ل کرایه ای ، شبکه Token Ring ، اتصا ل رادیویی، ا تصا ل 600Mbit FDDI ، ا تصا ل بوسیله پرتو لیزر، infra-red ، xDSL ، ATM ، فیبر نوری و لیستی ا ز پشتیبان ها و فن آ وری هایی که جا مع نیستند ، همراهی می شود.

ا ترنت (Ethernet) ، استاندارد IEEE شماره 802/3 که برای شبکه های مجادله ای ا ست.

Token ring network ، یک شبکه محلی (LAN) با همبندی حلقوی ا ست که از تکنیک ارسال نشانه برای کنترل ترافیک خط ا ستفاده می کند.

3 .

حالت آدرس دهی بین کاربران TCP/IP با هر طرحی که بکار برند ، بسیار معمول ا ست .

اگر منحصر به فرد بودن آدرس ، تایید شد، ارتباط ، برقرار می شود حتی اگر کامپیوتر های میزبا ن ، بدون تریبون باشند.

4 .

پروتکل های سطح بالا ، ا ستاندارد شده اند که راه را برای توسعه گسترده گونه های مختلف ماشین آ لات ، هموار کرده اند.

عدم تقارن ناشی ازتفاوت هایی درگنجایش حمل و دریافت: راه های شبکه ممکن است نامتقارن باشند زیرا upstream و downstream مربوط به link ها با سرعتهای متفاوتی عمل می کنند ویا با استفاده ازفن آوری های متفاوت اجرا می شوند.

Upstream محل یک سرویس دهنده نسبت به یک سرویس دهنده دیگر است.

Downstream جهتی است که اطلاعات همچون منابع خبری برای یک گروه خبری یا داده ها از یک سرویس دهنده http از یک سرویس دهنده به یک سرویس دهنده دیگر ارسال می شوند.

عدم تقارن در گنجایش یا مقدار اطلاعاتی که یک کامپیوتر یا وسیله متصل به آن می تواند پردازش یا ذخیره کند.

مدل OSI : OSI مدل هفت لایه ای است که در ان لایه ها کاملا" مستقل از یکدیگر می باشند و ارتباط بین لایه ها از طریق یک Interface برقرار می شود .

در این مدل هر لایه وظیفه دارد که به لایه های بالاتر سرویس دهد و جزئیات لایه های زیرین را برای لایه های بالاتر پنهان کند.

ارتباط بین پروتکل TCP/IP و مدل OSI : همان طور که گفته شد TCP/IP نیز همانند مدل OSI شامل لایه های مختلفی می باشد.

این لایه ها و ارتباط آنها با مدل OSI به صورت زیر می باشد : لایه اول از پروتکل TCP/IP که معادل با دو لایه زیرین مدل OSI , یعنی لایه Physical و لایه Data Link است , لایه Host To Network نامیده میشود.

پروتکل هائی نیز در این لایه تعریف می شود که بستگی به نوع شبکه داخلی دارد که از چه نوع باشد ( Ethernet , Token Ring و...

) که TCP/IP فقط اطلاعات را تحویل این لایه می دهد تا آن را منتقل کند.

لایه دوم از TCP/IP که معادل با لایه Network از مدل OSI است , Internet نام دارد.

این لایه شامل پروتکل های IP, IGMP, ICMP, ARP, RARP می باشد.

لایه سوم پروتکل TCP/IP که معادل لایه Transport مدل OSI است ، Transport نام دارد که این لایه نیز شامل دو پروتکل معروف TCP, UDP است.

لایه چهارم پروتکل TCP/IP که معادل لایه های Session, Presentation, Application مدل OSI است، Application نامیده می شود.

که Applicationهای مختلفی چون SMTP, FTP, TELNET, DNS و...

در این لایه قرار دارند.

Internet Layer : لایه Internet دارای وظیفه مسیریابی، کنترل ازدحام و پیدا کردن آدرس های لاجیکی و...

می باشد که همه این کارها به پروتکی به نام IP که مهم ترین پروتکل در لایه Internet است ، محول شده است .

IP ( Internet Protocol ) : IP یک سرویس تحویل مستقل که حاوی اطلاعات در مورد نشانی مقصد می باشد را تهیه می کند.

IP تلاش زیادی برای رساندن بسته ها انجام می دهد که از این جهت به عنوان یک سرویس Best Effort شناخته شده است.

IP سه کار مهم انجام می دهد: مشخص کردن Format بسته هائی که قرار است منتقل شوند ( IP Datagram ) مسیریابی ( Routing ) تحویل بسته ها IP Datagram : هر Datagram یا Packet در IP دارای دو بخش اصلی Data و Header می باشد.

IP Header بین 20 تا 60 بایت می باشد و Data اطلاعاتی است که از لایه بالاتر می اید و قرار است که Packet آن را حمل کند.

مجموع کل Packet می تواند بین 20 تا 65536 بایت ، که تقریبا" معادل 64K است، باشد.

IP Header شامل یک سری اطلاعات کنترلی ، بخش Checksum مربوط به کشف خطا و نیز IP Address فرستنده و گیرنده می باشد .

IP Address : گفتیم که IP Header باید شامل IP Address های فرستنده و گیرنده باشد تا مشخص شود که Packet باید به کدام آدرس ارسال شود.

در پروتکل TCP/IP آدرس های لاجیکی را با نام IP Address می شناسند که 32 بیتی هستند و عموما" به صورت Decimal نوشته می شوند و با Point از یکدیگر جدا می شوند، مانند : 128.160.3.17 که هر عدد 8 بیتی است و هر یک می تواند عددی از 0 تا 255 را آدرس دهی نماید.

EX : IP Addresses In Decimal Notation 10000000 10100000 00000011 00010001 128.160.3.17 پس این الگوی 4 بایتی یک IP Address می باشد که بخشی از آن شماره شبکه را مشخص می کند، که در