« فهرست مطالب »

TCP/IP تاريخجه و تعريف:

با گسترش استفاد ه از كامپيوتر ها در دهة 1960 و 1970، نياز ببه برقراري ارتباط و انتقال اطلاعات بين كامپيوترها به صورت دو طرفه به طريقي كارا و مؤثر احساس شد . اين نياز منجر به طراحي تكنولوژي هاي شبكه اي شد كه امكان ارتباط سيستم هاي كامپيوتري را فراهم مي كردند.

توانايي سيستم هاي كامپيوتري در ارتقاء عمليات به قدري بود كه آنرا تبديل به يك قسمت اساسي در صنعت كامپيوتر در حال رشد كرد .

متاسفانه مانند تاريخچه بسياري از موارد مشابه ، تكنولوژي شبكه نيز در ابتدا بسيار خاص و انحصاري بود . فروشندگان تكنولوژي كامپيوتري روش هاي ارتباطي بين سيستم هايشان را با استقاده از نرم افزار و سخت افزار هاي خاصي طراحي مي كردند و بدتر اينكه بسياري از شبكه هاي مختلف موجود در دانشگاهها ، شركتها و دپارتمان هاي دولتي صرفا طوري طراحي شده بودند كه فقط مي توانستند با كامپيوتر هاي شبكه خود ارتباط بر قرار كنند و هيچگونه ارتباطي با شبكه هاي خارجي نمي تونست برقرار گردد. اين رشد سريع منجر به يك هرج و مرج تمام عيار شد تا بدانجا كه بعضي از شركت هاي دارندة تكنولوژي شبكه هاي خاص ، حتي با شبكه هاي داخلي خود هم غير ساز گار شدند.

همزمان با رشد شبكه ها در پر كردن نياز ارتباطات بين كامپيوتري نياز به يك روش براي ارتباط شبكه هاي ناهمگون با يكديگر احساس شد. اين تكنولوژي تحت عنوان تكنولوژي بين شبكه اي (Internetworking ) معروف شد.

تكنولوژي بين شبكه اي علاوه بر كمك دربرقراري ارتباط شبكه ها با هم، در گسترش شبكه ها به مقياس وسيعتر بت مديريت متمركز محلي كمك شاياني نمود. شبكه هاي خوب طراحي شده مي توانند در صورت نياز با سايتهاي دور يا با كاربران معمولي گسترش يابند. يكي از سازمان هاي مهم كه نياز به قابليتهاي بين شبكه اي داشت، آژانس پروژه هاي تحقيقاتي پيشرفتة دولت آمريكا يا ARPA بود. بودجه مالي تعدادي از پروژه هاي تحقيقاتي از طريق ايالات متحده تامين مي شد و بسياري از اين پروژه ها مرتبط با تكنولوژي هاي شبكه اي بودند. يكي از مهمترين تكنولوژي هاي طراحي شده توسط ARPA تكنولوژي پيام رساني (Packet-Switching) بود.

شبكه هاي پيام رسا مطلوب اينتر نتها هستند . يك شبكه پيام رسا ، داده ها را با تقسيم آنها به واحد هاي كوچكتر انتقال مي دهد كه هر يك از آن واحد ها ، بسته( PACKET) ناميده مي شوند. هر يك از بسته ها شامل رشتة داده اي كامل و آدرس فرستنده و گيرنده است.

يك شبكه پيام رسا به شبكه هاي كوچكتري ( كه اغلب زير شبكه ها ياSubnets ناميده مي شوند ) تقسيم مي شود كه از طريق ابزار هايي به نام مسير يابها (routes) له هم وصل شده اند، اگر مقصد بسته در همان قسمت ( segment ) از شبكه محلي نباشد ، مسير ياب تعيين مي كندكه بسته ها چگونه به مقصد تحويل داده شوند و چگونه به يك قسمت مناسب شبكه فرستاده شود.

همچنين شبكه هاي پيام رسا قابليت تحمل پذيري در مقابل خطا –fault toleranece ) را ارائه مي دهند. اگر مسير يابهاي زيادي در رسيدن به يك مقصد در شبكه قابل دسترس نباشند ، مسير يابهاي پيام – رسا مي توانند بسته ها را مجددا مسير يابي كنند تا از شر مسير يابهاي غير قابل دسترس يا مسير ياب هاي پر ازدحام خلاص شوند.

شبكه هاي پيام رسا ، ذاتا ارتباط بين شبكه اي مناسب هستند و بدين خاطر ARPAدر دهة 1970 سرمايه گذاري زيادي در تكنولوژي پيام رساني در ارتباط دادن سايت هاي كامپيوتري خود در دانشگاه ها ، انستيتو هاي تحقيقاتي دولتي و ديگر نمود . اين شبكه تحت عنوان شبكه ARPANETمعروف شد .

ARPANET نه تنها در برقراري ارتباط الكترونيكي به طور مالي موفق بود بلكه باعث تحريك تكنولوژي هاي مخابراتي مختلف شبكه اي از خطوط اجاره اي گرفته تا سيستم هاي بيسيمي راديوئي و ماهواره اي شد. تكنولوژي بين شبكهARPANET پيشرفته، اجازه داد كه اين تكنولوژي مجزا به يك شبكة بزرگ تبديل شوند.

با پيشرفته تر و بزرگتر شدنARPANET،توجه مراكز مختلف علاقه مند به تكنولوژي هاي بين شبكه اي به آن معطوف شد . اين آژانس ها شروع به كار مشترك براي تبديل تكنولوژيRAPANET به يك پروتكل شبكه اي استاندارد به نام TCP/IP كردند. TCP/IP تركيبي از ددو پروتكل اصلي است كه خود مخفف آنهاست ، پروتكل كنترل ارتباط(Transport Control Protocol) و پروتكل اينترنت protocol internet . ARPAاز كميته اي تشكيل شده كه كارهاي طراحي و شبكه هايي كه را به عنوان ستون فقرات شبكه خود استفاده مي كنند را جهت مي دهد(چنين شبكه اي اينترنت نام دارد).

توجه: الان وقت خوبي است كه موارد استفادة بعضي از كلمات را بياموزيد. كلمه اينترنت Internetمي تواند به عنوان فرم مختلف كلمة Internetwork(بين شبكه اي ) استفاده شود . اما فرم نوشته شده با حروف بزرگ اين كلمه با فرم نوشته شدة با حروف كوچك فرق مي كند، فرم كوچك آن يك واژة عمومي براي هر نوعInternetwork است اما فرم نوشته شده با حروف بزرگ (INTERNET)آن به يك عبارت خاص كه همان internetworkجهاني است و از ARPANETنشات گرفته اشاره دارد .

كميتةARPANET، ICCB internet Control and ConfigrationBoardگاهي نيز ناميده مي شود. اينترنت در اوايل دهة 1980 به منظور انجام كارهاي تحقيقاتي شامل كارهاي تحقيقاتي تجاري شروع به رشد كرد و بسياري از شركت هاي تجاري شروع به برقراري ارتباط با آن كردند . اين رشد روز افزون ناشي از يكپارچه شدن پروتكل BSD ) BSD UNIX TCP/IPمخفف Berkely Software Distributionمي باشد كه در دانشگاه كاليفرنيا طراحي شده بود، شد. اين سيستم عامل توانمند و رايگان قبلا به طور خيلي زيادي در دانشگاه ها استفاده شده بود چرا كه قيمت و قدرت آن از هر نظر بهتر از ديگر سيستم عامل ها بود و نيز تلفيق TCP/IPبا UNIXمنجر به رشد سريع اينترنت شد تا اينكه خيلي زود دپارتمان هاي علوم كامپيوتري دانشگاه ها در سراسر كشور شروع به طراحي شبكه ها و ارتباط با اينترنت كردند.

(Architecture Board) IABمعرفي شد. اين كميته يك سازمان مستقل براي طراحي استاندرد ها و ترويج تحقيقات و رشد آنها روي تكنولوژي هاي اينترنت مي باشد . همكنون شامل دو قسمت اصلي است: عامل عمليات تحقيقاتي اينترنت يا (Internet Research Task Force ) IRTFكه كار تحقيقات روي تكنولوژي ها به منظور بهبود و ارتقاء اينترنت را بر عهده دارد . قسمت بعدي عامل عمليات مهندسي اينترنت يا (Internet Engineering Task Force )موارد فني و مشكلات اينترنت جهاني را حل و بررسي مي كند.

IABدر طراحي و رشد اينترنت موفق بود، به طوري كه در اواسط دهة 1980 سزمايه گذاري بزرگي براي طراحي يك ستون فقرات (backbone) با سرعت بالا به نامNSFNET انجام شد. NSFNET براي پيوند دادن ابر كامپيوترها به يكديگر و ارتباط آنها به اينترنت طراحي شد، اما بعدا NSFشروع به ساخت شبكه هاي محلي كوچكتر نمود . موفقيت اينترنت در اواسط دهة 1980 منجر به تصميم دپارتمان دفاع آمريكاDOD) )به اينكه همة سيستم هاي وصل شده به شبكه اينترنت جهاني ، TCP/IPرا به عنوان استاندارد خود استفاده كننده شد .

توجه: تصميمDOD مبني بر استاندارد كردنTCP/IP و تمركز قسمت هاي نظامي روي اينترنت( كهMILNET نام داشت) منجر به ارتقاء عالي دامنة( domine) اينترنت MILشد كه گاهي اين تصور غلط پيش آمده كهTCP/IP و اينترنت توسط گرو ه هاي نظامي براي برقراري ارتباط در حين تبادلات اطلاعات هسته اي طراحي شد. هر چند كه احتمال دارد توانايي ذاتي تحمل پذيري در برابر خطايDOD در اينترنت هم ديده شود، اما طراحي شبكه هاي پيام – رسا و اينترنت بسيار پيش از تفويض DODدر 1983 انجام شده بود.

استانداردهاي اينترنت و تكنولوژي ها از طريق فرآيندي به نام Comments For Request RFCطراحي مي شوند. طرح هاي TCP/IPو استانداردهاي اينترنت از طريق RFCها طراحي شده اند كه بعدا توسط IAB ارتقاء و بهبود يافته اند.

اينترنت هم اكنون در حال رشد است و در تمام مراكز اقتصادي و خصوصي از طريق ارتباطات جهاني دامنه خود را وسيعتر مي نمايد. امروزه اينترنت چندين ميليون سيستم را به هم وصل كرده كه اين سيستم ها از ايستگاه هاي كاري محلي تا ابركامپيوتر ها متنوع هستند . اينترنت ديگر مثل ستون فقرات اوليه خودNSFNET, ARPANET به و وابسته نيست و بيشتر ترافيك شبكه توسط شبكه هاي اصلي نگهداري شده توسط كمپاني هاي مخابراتي مهم و فراهم سازهاي سرويس اينترنت مديريت و كنترل مي شوند.

مديريت روزانه اينترنت توسط سازماني بع نام مركز اطلاعات شبكه اينترنت Internet Network Information Center ( INTERINC )يا انجام مي شود. انستيتو دولتي ايالت متحده INTERINC ، امروزه توسط يك شركت خصوصي به نام Network Solutions در خارج ازVirginia وHerndon مديريت و نگهداري مي شود. INTERINC مسئول مديريت عمليات مهم اينترنت در مقياس وسيع مثل نگهداري اطلاعات و توزيع RFCها مي باشد. بعلاوه INTERINC مسئول مديريت عمليات سطح بالا در اينترنت به طور كلي مي باشد، هر چند كه بسياري از عمليات مديريتي اساسي توسط شبكه هاي محلي، طراحي اينترنت را از يك حالت مركزي خارج كرده است.

هر چند كه اين رشد سريع ، در محبوبيت TCP/IP به عنوان يك پروتكل شبكه اي است و به خاطر طراحي آن كه به راحتي شبكه هاي مختلف را يكپارچه مي سازد ، امروزه اين پروتكل TCP/IP به عنوان يك ركن اساسي حتي براي كامپيوتر هايي كه به اينترنت هم وصل نيستند، در آمده است . با توجه به ارتباط شبكه هاي متصل شده به اينترنت و سرويس عاي اينترا نت مبنتي بر عمليات اينترنت، TCP/IP يك استاندارد عملي براي ارتباط شبكه اي شده است .امروزه هر سيستم عامل مهم ، TCP/IP را براي ارتباطات شبكه اي خود استفاده مي كنند و با حائز اهميت تر شدن TCP/IP، بسياري از سيستم هاي عامل شبكه اي حتي شروع به بنا گذاشتن پروتكل هاي خاصي به منظور استاندارد سازي TCP/IP كرده اند(ويندوزNT وMac os وNovell Netware نمونه هايي از آنها هستند). حال كه تاريخچه TCP/IP را فهميديم، نگاهي به مؤلفه هاي پروتكل TCP/IP براي درك بهتر خواهيم داشت .

مؤلفه ها وعملكرد: TCP/IP

اغلب TCP/IP به عنوان يك پروتكل تلقي مي شود ، در حالي كه در حقيقت آن پشته اي از پروتكل است. هر يك از آن پروتكل ها، قانون خاصي را در فرآيند برقراري ارتباط و انتقال داده روي يك شبكه پياده سازي مي كنند در اين قسمت ما نگاهي به پشتة TCP/IP خواهيم داشت و روي نحوة كار مؤلفه هاي آن به منظور انجام وظايف ارتباطي متمركز خواهيم شد. ما مدلOSI ( Open System Interconnection)را براي درك بهتر نحوة كار يك پشته پروتكلي استفاده خواهيم كرد وآن را با مدل پشتة TCP/IP براي درك بهتر نحوة كار TCP/IP مقايسه خواهيم كرد.

مدل :OSI

مدل OSI در ابتدا براي داشتن يك استاندارد صنعتي به منظور طراحي پروتكلي ارتباط شبكه اي پايه گذاري شد . با رعايت كامل قوانين مدل OSI ، فروشندگان مختلف مي توانند قابليت اطمينان بالايي در تكنولوژي هاي شبكه اي خود به دست آورند،ولي بازار شبكه كاملا مطابق با اين روش كار نمي كرد و هيچ پروتكل شبكه اي محبوبي امروزه به طور كامل به مدل OSI وفادار نيست و TCP/IP هم از اين قاعده مستثني نيست . اما آن مدل يراي توصيف نحوة كار پروتكل هاي بين شبكه اي استفاده مي شود و ما مي توانيم آن اطلاعات را براي درك به TCP/IP كار بنديم.

مدل OSI شامل تعدادي مؤلفه است كه به لايه هايي تقسيم شده اند. هر لايه يك كار خاص در انتقال داده ها روي شبكه انجام مي ده د در زماتن انتقال داده ها، هر لايه داده هاي قالب بندي شده توسط لايه بالاتر را مي گيرد و آنرا اداره مي كند و آن را به لايه زيرين عبور مي دهد. در زمان دريافت داده ، لايه ها ، داده ها را از لايه هاي زيرين مي گيرند ، آن داده ا را باز مي كنند و سپس ان را به يك لايه بالاتر عبور مي دهند.

- لاية فيزيكي

- لاية پيوند داده

- لاية شبكه

- لايةحمل

- لايةجلسه

- لاية نمايشي

- لاية كاربردي

يكي از واژه هاي مهم در مدل پشته اي OSI مفهوم ارتباطات مجازي است . هر قسمت از پشته شبكه اي ، رفتار و مشخصه هاي لايه هاي پايين و بالاي خود را ناديده مي گيرد و فقط داده ها را به عقب و جلو بدون هيچ اطلاعاتي دربارة لايه هاي طرفين خود عبور مي دهند. موقعيكه بحث پيرامون لايه ها متمركز است، هر لايه يك ارتباط مجازي مستقيم با لايه متناظر خود روي مقصد دارد در بحث لايه ها ، داده ها در لايه مقصددقيقا به همان طريقي كه در لايه مبدا بسته بندي شده اند، باز مي گردند. لايه ها هاچ دركي درباره مشخصه هاي واقعي انتقال داده ندارند ، آنها تنها مي دانند كه داده ها از لايه هاي اطراف مي آيد.

شامل ورد 56صفحه ای