Mô hình kiến ​​trúc giao thức TCP / IP – Nó hoạt động như thế nào?

Spread the love

Giao thức điều khiển truyền / Giao thức Internet (TCP / IP) là một bộ các giao thức truyền thông cho phép các máy tính kết nối.

Hàng nghìn tài nguyên trực tuyến sẽ giúp bạn làm rõ và khám phá TCP / IP. Vậy, điều gì khác biệt ở đây?

Ở đây, tôi tập trung vào việc cung cấp tất cả các yếu tố cần thiết để bắt đầu đi sâu hơn (nếu bạn có ý định sau).

Mô hình TCP / IP: Lịch sử là gì?

Mô hình TCP / IP là những gì bạn phải đọc khi tìm hiểu về mạng máy tính, và bạn hẳn đã từng gặp nó khi là sinh viên khoa học máy tính hoặc CNTT.

Vì vậy, chúng ta đừng viết một cuốn sách học thuật khác ở đây. Tuy nhiên, hãy cho phép tôi nhanh chóng tóm tắt lịch sử của TCP / IP trong nháy mắt, phù hợp với tất cả mọi người, ngay cả khi bạn nghĩ mình là người không rành về kỹ thuật.

Mẩu chuyện dài:

Vào những năm 1970, Vint Cerf và Bob Kahn đã mô tả mô hình TCP / IP nhằm giúp cải thiện kết nối mạng giữa các máy tính.

Trước đó, chúng tôi đã có Giao thức kiểm soát mạng và Giao thức 1822.

Trong cùng thời gian, các kỹ sư và tổ chức khác cũng cố gắng phát triển một giao thức truyền thông để tạo điều kiện thuận lợi cho việc kết nối giữa các máy tính trên toàn cầu.

Một trong những mô hình đó là Mô hình OSI (Open Systems Interconnection). Mặc dù nó đã thành công trong việc giúp chúng tôi hiểu rõ hơn về phương pháp / quy trình kết nối mạng, nhưng nó không lý tưởng cho việc triển khai thực tế.

Chúng tôi có một tài nguyên hữu ích cho Lớp mô hình OSI, nếu bạn tò mò về nó.

Nhìn chung, mô hình TCP / IP đã dẫn đầu và được chấp nhận làm giao thức truyền thông tiêu chuẩn, và mô hình OSI được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho kiến ​​thức mạng lý thuyết.

Có, nếu đó không phải là TCP / IP, bạn có thể không truy cập được vào trang web của chúng tôi hoặc các dịch vụ khác trên internet một cách nhanh chóng và đáng tin cậy. Nghe có vẻ đáng sợ, phải không?

Bây giờ bạn đã biết về nó, hãy để tôi cung cấp cho bạn một số chi tiết kỹ thuật.

Sự khác biệt giữa Giao thức điều khiển truyền (TCP) và Giao thức Internet (IP)

Để hiểu mô hình TCP / IP, bạn phải phân biệt giữa các thuật ngữ này. Cả hai đều là các giao thức mạng máy tính riêng biệt.

  10 ví dụ về lệnh wget để giúp bạn khắc phục sự cố - kiểm tra wget

Giao thức Internet (IP) là một tập hợp các quy tắc chi phối cách các gói dữ liệu được gửi đến đúng mục tiêu. Mọi thiết bị / máy tính được kết nối đều có địa chỉ IP và khi gửi dữ liệu, nó sẽ giúp bạn gửi đến nơi bạn muốn.

Địa chỉ IP giống như số điện thoại di động trên điện thoại của bạn. Bạn có thể xem qua hướng dẫn Địa chỉ IP của chúng tôi để tìm hiểu thêm.

IP không thể tổ chức các gói để đảm bảo nó đến đích như ý muốn gửi đi. Vì vậy, TCP rất hữu ích, giúp giữ các gói theo thứ tự chính xác và kiểm tra xem chúng có đến đích như dự định hay không.

Nhìn chung, TCP chịu trách nhiệm gửi / nhận dữ liệu một cách đáng tin cậy.

Các tính năng của Mô hình TCP / IP

Mô hình TCP / IP đã chiến thắng trong cuộc chiến giữa các giao thức khác nhau vì các tính năng của nó và cho phép các hệ thống / mạng áp dụng nó một cách nhanh chóng.

Một số tính năng tốt nhất của nó bao gồm:

  • Bạn có thể dễ dàng kết nối với nhiều loại máy tính khác nhau.
  • Nó cho phép sắp xếp lại thứ tự các gói dữ liệu để đảm bảo các thông điệp chính xác đến được đích ngay cả khi có tắc nghẽn trong tuyến mạng.
  • TCP / IP hỗ trợ kiểm tra lỗi, điều này cũng làm cho nó trở thành một mô hình đáng tin cậy.
  • Nó hỗ trợ triển khai kiến ​​trúc linh hoạt, phù hợp với các mạng ở mọi quy mô.
  • Với kiến ​​trúc máy khách-máy chủ, nó cung cấp cho bạn khả năng mở rộng phong phú.
  • Nó hỗ trợ các giao thức khác nhau làm cho mọi thứ trở nên thuận tiện cho mọi loại trường hợp sử dụng.
  • Nó cho phép giao tiếp đa nền tảng một cách dễ dàng.
  • Nó có thể hoạt động độc lập.

TCP / IP: Tất cả về bốn lớp

Không giống như mô hình OSI, TCP / IP có bốn lớp:

  • Truy cập mạng
  • Internet
  • Vận chuyển
  • Đăng kí

Lưu ý: Luồng dữ liệu qua các lớp này có thể từ trên xuống dưới hoặc ngược lại (tùy thuộc vào việc nó đang được gửi hay nhận). Bạn cần biết các chức năng của từng lớp để tìm hiểu điều gì sẽ xảy ra.

# 1. Truy cập mạng (Lớp 1)

Lớp cấp thấp nhất này xử lý kết nối vật lý và truyền dữ liệu giữa các máy tính. Nói cách khác, dữ liệu được truyền đi như thế nào.

Một số ví dụ bao gồm phương tiện được sử dụng để truyền dữ liệu (cáp quang, không dây, v.v.), cấu trúc gói và ánh xạ địa chỉ IP tới địa chỉ vật lý được mạng sử dụng.

Nhìn chung, nó liên quan đến tất cả những thứ tạo nên cơ sở hạ tầng kỹ thuật của mạng, bao gồm trình điều khiển thiết bị và cáp.

  Xây dựng ứng dụng tiếp theo của bạn với nền tảng mã thấp - Zoho Creator

RFC 826 (Giao thức phân giải địa chỉ) là một trong những giao thức liên quan đến lớp này ánh xạ địa chỉ IP sang địa chỉ Ethernet.

Lớp Truy cập Mạng được ẩn khỏi người dùng và là xương sống của toàn bộ mô hình.

# 2. Internet (Lớp 2)

Lớp internet xử lý lưu lượng dữ liệu để truyền thông tin nhanh và chính xác.

Dữ liệu được đóng gói thành các biểu đồ IP, bao gồm địa chỉ nguồn và địa chỉ đích. Lớp Internet có thể chuyển tiếp, xác định đường dẫn và xử lý địa chỉ logic.

Nó phải xử lý các địa chỉ cho dù nó có ở đầu gửi / nhận hay không.

Xem xét nó bao gồm địa chỉ của nguồn và đích. Vì vậy, nó phải đảm bảo rằng các gói dữ liệu đến đích của chúng một cách chính xác và theo thứ tự thích hợp.

# 3. Vận chuyển (Lớp 3)

Lớp vận chuyển hoạt động cho một mục tiêu tương tự như các đại lý giao hàng cho Amazon. Tường lửa cũng đi kèm với lớp này.

Nó thường được gọi là lớp host-to-host, nơi nó nhằm mục đích cung cấp tính toàn vẹn của dữ liệu end-to-end, cho phép giao tiếp hai chiều.

Nó đảm bảo rằng các gói dữ liệu đã đến đích bằng cách chia chúng thành các phân đoạn. Ngoài ra, nó đảm bảo rằng lớp ứng dụng nhận được toàn bộ thông báo bằng cách xác nhận.

Khi gửi tin nhắn đến lớp ứng dụng, nó tập trung vào lượng dữ liệu được gửi, thứ tự của nó và nơi nó đang được gửi. Và, khi nhận được thông báo từ lớp ứng dụng, nó sẽ giúp khử phân đoạn và kiểm tra lỗi.

Các giao thức như TCP và UDP có hiệu lực trong lớp này. Vì vậy, bạn thường có một kết nối đáng tin cậy.

#4. Ứng dụng (Lớp 4)

Lớp cấp cao nhất là về ứng dụng tương tác với người dùng (bạn). Chúng tôi sử dụng ứng dụng hoặc chương trình để trao đổi dữ liệu như nhắn tin, trình duyệt, ứng dụng email khách, v.v.

Giao diện người dùng và các dịch vụ ứng dụng được bao gồm ở đây. Các quá trình như mã hóa, giải mã, nén và giải nén tồn tại trong lớp này. Nó cũng giúp định dạng các thông điệp để lớp truyền tải được gửi chính xác (và được ứng dụng nhận / thông dịch).

Các giao thức như DNS, HTTP, FTP và SMTP hoạt động với lớp này để đảm bảo bạn bắt đầu gửi / nhận dữ liệu trong mạng thành công.

TCP / IP làm gì?

TCP / IP cho phép truyền dữ liệu giữa các máy tính một cách đáng tin cậy.

Để thực hiện điều này, TCP / IP gửi dữ liệu trong khi chia nhỏ chúng thành các gói và tổ chức lại chúng để có ý nghĩa ở đầu nhận.

Khái niệm về gói dữ liệu có thể được so sánh với các phần của một câu đố, trong đó sự sẵn có của tất cả các phần sẽ giúp bạn hiểu toàn bộ vấn đề.

  Làm thế nào để kiểm tra xem ai đó đã thêm bạn vào bất hòa

Và lý do thông báo được chia nhỏ thành các gói dữ liệu là để đảm bảo độ tin cậy và chính xác. Mỗi gói có thể đi theo một lộ trình khác nhau để đảm bảo chúng đến được đích.

Ngược lại với điều này, nếu tin nhắn được gửi đi toàn bộ, nó sẽ bị mất hoàn toàn và cần được gửi lại khi bị lỗi.

Mô hình bốn lớp giúp giải thích thêm điều này.

Khi dữ liệu được gửi từ máy tính, nó sẽ đi qua tất cả bốn lớp theo một thứ tự cụ thể, nơi nó được cắt thành các phần / gói và được gửi đi (Lớp 1 → Lớp 4)

Và, tại máy tính nhận, dữ liệu được tập hợp lại qua bốn lớp giống nhau ở phía bên kia theo thứ tự ngược lại (Lớp 4 → Lớp 1)

Các giao thức Internet phổ biến khác

TCP / IP bao gồm các giao thức thiết yếu nhất giúp bạn có thể trải nghiệm internet.

Một số giao thức internet tiêu chuẩn bao gồm HTTP, HTTPS, FTP, POP3 và SMTP,

  • HTTP (Giao thức truyền siêu văn bản) kết nối người dùng với máy chủ web (thông qua trình duyệt web) để tương tác / truy xuất thông tin.
  • HTTP Secure cung cấp cho bạn một kết nối được mã hóa đến máy chủ web để đảm bảo rằng kết nối với máy chủ không bị xâm phạm / giả mạo ở giữa.
  • FTP (Giao thức truyền tệp) tự giải thích. Nó cho phép bạn chuyển các tập tin giữa các máy chủ hoặc từ một máy chủ đến máy tính của bạn.
  • POP3 (Post Office Protocol 3) cho phép ứng dụng email tải xuống email từ máy chủ, sau này có thể xem ngoại tuyến.
  • SMPT (Giao thức truyền thư đơn giản) tương tự như POP nhưng cho phép bạn gửi và nhận email.

TCP / IP là tiêu chuẩn, nhưng không phải lúc nào cũng tốt nhất

Những lợi ích của mô hình nhiều hơn những bất lợi. Tuy nhiên, để tham khảo, bạn nên biết rằng TCP / IP rất phức tạp để thiết lập, không hoàn toàn phù hợp với các mạng nhỏ hơn và các giao thức này không dễ thay thế.

Nó có thể không phù hợp để mô tả các lớp theo cách tốt nhất có thể. Mô hình OSI vẫn được ưa thích hơn để giúp bạn hiểu mọi thứ hoạt động như thế nào.

Bất chấp tất cả những điều đó, nó vẫn quản lý để theo kịp hầu hết các bit quan trọng cho phép chúng tôi gửi / nhận thông tin nhanh nhất có thể.

x