TCP/IP

Hogyan keletkezett?

A 70-es évek elején az amerikai védelmi minisztérium kutatással, fejlesztéssel foglalkozó irodája ( ARPA ) aláírt egy tervezetet, hogy a fejlesztések hatékonyságának növelése céljából létre kell hozni egy nyilvános számítógép hálózatot. Az ARPAnet kutatóintézetek, egyetemek számítógépeinek összekapcsolásával jött létre. A UNIX operációs rendszer részeként kifejlesztett hálózatos szoftver a TCP/IP elnevezést kapta. Az amerikai állami intézményekben 1983 óta kötelező a használata. Ezt a hálózatot ma Internetnek nevezik.

A TCP/IP dokumentációi.

A hálózatban használt elvek, szoftverek leírása az ugynevezett rfc-k ben ( Request for Comments )találhatók. A dokumentumok közönséges szöveges fájlok formájában hozzáférhetők a neten. Keletkezésük időrendi sorrendjének megfelelően sorszámot kaptak a bennük való keresés megkönnyítésére. Számuk ma 4000 körüli. A dokumentumok százasával külön alkönyvtárakban találhatók. Például az rfc10xx alkönyvtár tartalmazza az 1000-1099 számú dokumentumokat. A dokumentumok tartalomjegyzéke az index.rfc fájlban található. E fájl alapján lehet tetszőleges témához tartozó rfc számot megtudni.

A TCP/IP architektúra.

A hálózatos szoftver négy rétegű architektúrát követ. A különféle fizikai közegeken akalmazott fizikai címzési eljárások, közeghozzáférési eljárások megvalósításával az interfész réteg hardver és szoftver eszközei foglalkoznak. A hálózatban minden gép ( Host ) szoftver IP ( Internet Protocol ) címet kap. E címek kiosztása egyeztetés alapján történik. ( www.internic.net ). A gépekre telepített IP szoftver képezi a második réteget. A szoftver feladata IP csomagok kezelése. A csomag a feladó és címzett IP címét tartalmazza. E címek alapján továbbítható az IP csomag két tetszőleges gép között. Az IP szoftver csomagok fragmentálásával is foglalkozhat, ha ezt az IP szolgáltatásait használó alkalmazás előírja, vagy a fizikai közeg tulajdonságai miatt szükségessé válik. Az IP szoftver hibakezelési algoritmusokat is tartalmaz. Ezeket gyakran külön szoftvernek, protokolnak tekintik, és ICMP-nek ( Internet Control Message Protocol )nevezik. A harmadik réteg az adatok megbízható szállítását biztosítja. Ez a TCP ( Transmission Control Protocol ). A szoftvert azért nevezik megbízhatónak, mert a kapcsolatot felépíti, az ezt követő adatátvitelt felügyeli, végül gondoskodik a kapcsolat elbontásáról a két gép között. A TCP mellett gyakran az UDP szállítási protocol szerepel. Ez nem megbízható protokol, ezért egyszerűbb és emiatt gyorsabb. Az elindított alkalmazások döntik el, hogy melyik szállítási protokolra van szükségük. A negyedik réteg az alkalmazási réteg. Az ide tartozó szoftverek száma több ezer. A felhasználó dönti el, melyikre van szüksége, például FTP ( File Transfer Protocol ), vagy SMTP ( Simple Mail Transfer Protocol ) ha fájlt akar másolni a hálózatban, vagy levelet akar küldeni.

Miért TCP/IP a neve?

A fizikai közeg tetszőleges lehet, a hálózatos alkalmazásról a felhasználó dönt. Csak az IP és TCP szoftver használata biztos. Ezért ezt a hálózatos architektúrát TCP/IP-nek nevezik.

A rétegek közötti kapcsolat.

A fizikai szintű csomag a fizikai címen ( például ethernet cím ) kívül tartalmaz egy tipus azonosító mezőt is. Az ebben található szám jelzi, hogy a fizikai csomag adatmezőjét melyik szoftvernek kell átadni további vizsgálatra, illetve, hogy mely szoftver generálta az adatmező tartalmát. Például a 0800 szám azt jelzi, hogy a csomag adatmezőjét az IP szoftver generálta, vagy vétel esetén az IP szoftver a címzettje. Az interfész réteg és hálózati ( IP ) réteg közötti kapcsolatnak ez az alapja. Az IP csomag fejléce tartalmaz egy Protocol mezőt. Az ebben található szám jelzi, hogy az IP csomag adatmezőjét melyik szállítási protokolnak kell átadni további feldolgozásra, illetve honnan származik az IP csomag adatmezője. A TCP-t a 6-os szám azonosítja. Ez az alapja a TCP és az IP szoftverek közötti kapcsolatnak. A szállítási rétegfunkciót megvalósító TCP fejléce rendelkezik két mezővel, mely az egymásal kommunikáló alkalmazásokat azonosítja. Ezek az azonosítók a portszámok. A felhasználkó által elindított program, a kliens alkalmazás mindíg véletlen portszámot kap. A szerver alkalmazások szigoróan kiosztott portszámmal azonosíthatók. Például a http szerver azonosítója, portszáma 80. A TCP szoftver ebből tudja, hogy a lehetséges többezer szerver szoftver közül éppen a http szerver a TCP csomag címzettje, vagy feladója. A szállítási és alkalmazási rétegek közötti kapcsolat alapja tehát a portszám.

Hogyan épül fel egy kapcsolat?

A TCP/IP hálózatban - például egy FTP kapcsolat felépülése a következő legfontosabb lépésekből áll: 1. A felhasználó eldönti, hogy az FTP programot akarja használni, és argumentumként deklarája a távoli gép, az FTP szerver nevét, vagy IP címét. 2. Az elindított FTP kliens miatt elindul a TCP. TCP csomag generálódik, mely a kapcsolat felépítésére irányuló kérés. A TCP csomagot átveszi az IP szoftver, és beépíti az IP csomagba. Ennek fejlécébe beírja a szerver, és saját IP címét. 3.Az IP csomagot átveszi az interfész réteg funkciókat megvalósító szoftver. Fizikai csomagot generál, melynek adatmezőjébe beteszi az IP csomagot. A fizikai csomag fejécében kitölti a fizikai cím mezőket, saját fizikai címet és a partner gép, vagy a legközelebbi rúter címét. 4.A fizikai csomagot megkapja a címzett ( esetleg több rúter közvetítésével). 5.A címzett gépen futó interfész réteg szoftver a csomad adatmezőjét továbbítja az IP szoftvernek. 6.Az IP szoftver az IP csomag adatmezőjét átadja a TCP-nek. 7.A TCP ellenőrzi, hogy az FTP szerver elérhető-e felette. Ha igen foytatja a szinkronizációt a feladó TCP szoftverével. Ennek során a bájtok sorszámozására, és nyugtázására sorszámokat generál, majd válasz TCP csomagot állít össze. 8. A válasz TCP csomagot az IP átveszi, címmel látja el, és átadja az interfész rétegnek. Az interfész szoftver fizikai szintű csomagot generál, és a fizikai közegre küldi. 9.A feladó gép megkapja a választ. A TCP nyugta csomagot generál, és adatátviteli állapotba kerül. 10.A címzett gép megkapja a nyugtát, és az azon futó TCP is adatátviteli állapotba kerül. 11. A kliens és szerver FTP programok között parancsoka és fájlok továbbítódnak. 12.A felhasználó kilép az FTP programból. 13. A TCP jelzi a távoli gépnek, hogy leáll. 14. A távoli gép TCP-je nyugtázza, és leáll.

Az 1-10 pontok a kapcsolat felépülésének lépései. A 11.pont az adatátviteli állapot, tetszőleges ideig tarthat. A 12-14 pontok a kapcsolat elbomlásának egyszerűsített lépései.

Az IP csomagok továbbítása rútereken keresztül. majd... Az IP címek rendszere, és használata. majd A legfontosabb hálózati alkalmazások. majd