پروتکل tcp/ip چیست؟ آشنایی با کارکرد آن + مزایا و معایب

پروتکل TCP/IP پایه و اساس اتصال و ارتباط تمامی دستگاه‌های موجود در سراسر جهان تحت عنوان شبکه‌ای به نام اینترنت است. Transmission Control Protocol/Internet Protocol مجموعه‌ای از پروتکل‌های ارتباطی را شامل می‌شود که امکان انتقال داده، اشتراک‌گذاری محتوا و برقراری ارتباط بی‌وقفه میان سیستم‌ها را فراهم می‌سازد.

این مجموعه پرکاربرد توسط دو دانشمند برجسته سازمان دارپا به نام‌های وینت سرف و باب کان در دهه ۱۹۷۰ طراحی شد. این دو نفر که به «پدران اینترنت» شهرت یافته‌اند، در سال ۱۹۷۳ تحقیقات خود را با هدف انتقال امن داده بر بستر شبکه‌های رادیویی آغاز کردند و در نتیجه آن، پروتکل کنترل انتقال یا همان TCP را پایه‌گذاری کردند که بعدها به TCP/IP توسعه یافت و به استاندارد جهانی اینترنت تبدیل شد.

همین‌الان که در حال مطالعه این مقاله هستید، در پس‌زمینه سیستم شما مجموعه‌ای از فرایندها در حال اجراست تا داده‌های موردنیاز از طریق همین پروتکل به‌درستی دریافت و نمایش داده شوند. اگر کنجکاو هستید بدانید پروتکل TCP/IP چیست و چگونه کار می‌کند، پیشنهاد می‌کنیم تا انتهای مقاله همراه ما باشید.

پروتکل TCP/IP چیست و چه کاربردی دارد؟

پروتکل TCP/IP مخفف عبارت Transmission Control Protocol / Internet Protocol است و در واقع ستون فقرات ارتباطات در دنیای اینترنت امروزی به شمار می‌آید. هر بار که پیامی را در واتس‌اپ ارسال می‌کنید، فایلی را دانلود می‌کنید یا حتی وب‌سایتی را باز می‌کنید، در پس‌زمینه این عملیات‌ها، پروتکل TCP/IP وظیفه انتقال اطلاعات را بر عهده دارد.

این پروتکل در واقع مجموعه‌ای از قوانین ارتباطی است که از دو بخش اصلی تشکیل شده: IP (Internet Protocol) و TCP (Transmission Control Protocol). برای درک بهتر، ابتدا باید بدانید که IP مسئول مشخص‌کردن آدرس مبدا و مقصد در بستر شبکه است. درست مانند یک نامه که روی پاکت آن آدرس فرستنده و گیرنده نوشته می‌شود.

در گام بعدی، نوبت به پروتکل TCP می‌رسد. زمانی که داده‌ای مانند یک پیام، ویدئو، عکس یا فایل متنی باید از مبدا به مقصد ارسال شود، TCP وارد عمل می‌شود تا آن را به بسته‌های کوچکی به نام packet تقسیم کند. این بسته‌ها پس از ارسال، در مقصد توسط همین پروتکل مجدداً کنار هم قرار گرفته و فایل اولیه را بازسازی می‌کنند.

پروتکل TCP مانند یک شرکت حمل‌ونقل مطمئن عمل می‌کند که مراقب است تمام بسته‌ها صحیح، کامل و به‌ترتیب به مقصد برسند. اگر یکی از packetها در مسیر گم شود یا دچار خطا شود، TCP آن را مجدد ارسال می‌کند تا ارتباطی دقیق و قابل‌اعتماد برقرار شود.

پروتکل IP چیست و چه نقشی در TCP/IP دارد؟

برای برقراری هر نوع ارتباط—چه در دنیای واقعی و چه در فضای دیجیتال—نیاز به یک آدرس مشخص و قابل‌شناسایی وجود دارد. همان‌طور که برای تماس تلفنی باید شماره مخاطب را بدانید، یا برای ارسال بسته پستی باید آدرس گیرنده را روی بسته بنویسید، در دنیای اینترنت هم بدون داشتن آدرس، برقراری ارتباط غیرممکن است.

در اینجا پروتکل IP وارد عمل می‌شود. IP که مخفف Internet Protocol است، مجموعه‌ای از قوانین و استانداردها برای آدرس‌دهی دستگاه‌ها در شبکه می‌باشد. این پروتکل تعیین می‌کند هر دستگاه (مانند لپ‌تاپ، گوشی، سرور و...) چه آدرس منحصربه‌فردی داشته باشد تا بتوان اطلاعات را دقیقاً به مقصد موردنظر ارسال کرد.

آدرس‌های IP به دو نسخه اصلی تقسیم می‌شوند:

• IPv4: فرمت رایج‌تر و قدیمی‌تر، مانند 192.168.1.1

• IPv6: نسخه جدیدتر و پیشرفته‌تر با ساختار طولانی‌تر، مانند
  2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

در ساختار TCP/IP، نقش IP بسیار کلیدی است؛ چرا که مسئول تعیین مقصد و مسیر حرکت بسته‌های داده از مبدا به مقصد است. در واقع، IP مانند یک نقشه عمل می‌کند که مسیر دقیق انتقال اطلاعات را مشخص می‌سازد.

اگر TCP مسئول تکه‌تکه کردن داده‌ها و اطمینان از ارسال کامل آن‌ها باشد، IP وظیفه دارد این بسته‌های کوچک را به‌درستی از مبدا به مقصد هدایت کند. به همین دلیل، بدون IP، هیچ بسته‌ای نمی‌داند باید به کجا برود!

مهم‌ترین کاربردها و دلایل استفاده از پروتکل TCP/IP

پروتکل TCP/IP به‌عنوان ستون فقرات اینترنت، یکی از مهم‌ترین ابزارهای ارتباطی در دنیای دیجیتال است که دلایل متعددی برای استفاده گسترده از آن وجود دارد. این پروتکل امکان انتقال مطمئن داده‌ها بین برنامه‌ها و دستگاه‌های متصل به شبکه را فراهم می‌سازد و با ساختار ماژولار خود، به‌راحتی از سیستم‌عامل‌های مختلف پشتیبانی می‌کند.

یکی از مهم‌ترین قابلیت‌های TCP، تقسیم داده‌ها به بسته‌های کوچک (Packet) و ارسال آن‌ها به‌صورت منظم و قابل‌اعتماد است؛ به‌طوری که پیام‌هایی مانند ایمیل، فایل‌های تعاملی یا صفحات وب به‌درستی و با سرعت بالا به مقصد می‌رسند. این پروتکل در مواردی همچون ارسال و دریافت ایمیل، نمایش صفحات وب، انتقال فایل‌ها و دسترسی از راه دور به فایل‌سرورها کاربرد فراوان دارد.

از سوی دیگر، TCP/IP برای توصیف نحوه انتقال اطلاعات از لایه فیزیکی تا لایه کاربردی طراحی شده است؛ به این معنا که مسیر و تغییر شکل داده‌ها را در هر مرحله از عبور آن‌ها از لایه‌های مختلف شبکه مشخص می‌کند. این ویژگی به درک بهتر از عملکرد کلی شبکه و پروتکل‌های درگیر کمک می‌کند.

معماری Client-Server این پروتکل، انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری بالایی دارد و در کنار پشتیبانی از انواع پروتکل‌های مسیریابی، با حداقل بار پردازشی، امکان اتصال به شبکه را برای انواع دستگاه‌ها فراهم می‌سازد. این ترکیب از کارایی، مقیاس‌پذیری، و استقلال از سیستم‌عامل، از دلایل کلیدی محبوبیت جهانی TCP/IP در شبکه‌های مدرن به شمار می‌رود.

معماری و ساختار پروتکل TCP/IP

ساختار پروتکل TCP/IP تفاوت‌هایی با مدل Open Systems Interconnection (OSI) دارد. این مدل یعنی OSI در 7 لایه مختلف پیاده‌سازی می‌شود درحالی‌که Transmission Control Protocol/Internet Protocol در 4 لایه اجرا خواهد شد. مجموعه پروتکل‌های TCP/IP به‌اصطلاح stateless یا بدون حالت هستند که این یعنی هر درخواست با درخواست قبل از خود ارتباطی ندارد و به‌عنوان request جدید در نظر گرفته می‌شود. برای درک بهتر معماری و ساختار پروتکل TCP/IP بهتر است تا ابتدا با 4 لایه آن آشنا شویم. هم چنین لازم است بدانید پروتکل TCP/IP شامل پروتکل‌های زیر است:

• HTTP Secure (HTTPS)
• Hypertext Transfer Protocol (HTTP)
• File Transfer Protocol (FTP)

بررسی 4 لایه مدل TCP/IP

اشاره کردیم که پروتکل Transmission Control Protocol/Internet Protocol اساساً به 4 لایه مختلف تقسیم می‌شود که هر لایه پروتکل‌های مختلفی را اجرا می‌کند. این لایه‌ها عبارت‌اند از:

• application layer: این لایه شامل پروتکل‌های HTTP، FTP، Post Office Protocol 3، Simple Mail Transfer Protocol و Network Management Protocol است.
• transport layer: لایه دوم یعنی لایه انتقال وظیفه حفظ اتصال در سرتاسر شبکه را برعهده دارد و شامل پروتکل‌هایی مانند TCP و User Datagram Protocol است.
• network layer: لایه سوم عهده‌دار انتقال بسته‌ها در طول اینترنت بوده و شامل پروتکل‌هایی مانند IP و Internet Control Message Protocol است که از این پروتکل برای گزارش خطا استفاده می‌شود.
• Hardware Layer: در نهایت لایه آخر یا لایه چهارم وظیفه برقراری ارتباط میان سیستم و خطوط اینترنت یا همان خط تلفن را دارد و شامل پروتکل Address Resolution Protocol است.

پروتکل TCP/IP چگونه کار می‌کند؟

حال که ساختار و معماری پروتکل TCP/IP بررسی شد بهتر است تا به این موضوع بپردازیم که چگونه پیامی مانند “سلام بر شما دوست عزیز” از سیستم یا گوشی شما به مقصد خواهد رسید. با دانستن این موضوع می‌توان ادعا کرد که پایه و اساس اینترنت و نحوه برقراری ارتباط در طول شبکه (البته در مدل TCP/IP) تشریح شده است.

در حالت کلی زمانی که یک پیام یا بهتر است بگوییم بسته (packet) در فرایند ارسال قرار می‌گیرد باید لایه‌های یاد شده را به‌صورت 1، 2، 3، 4 طی کند و در مقصد با عبور از لایه‌های 4، 3، 2 و 1 برای کاربر به نمایش درآید. برای مثال زمانی که می‌خواهید پیام “سلام بر شما دوست عزیز” را برای کسی ارسال کنید ابتدا این پیام از لایه اپلیکیشن (application layer) عبور کرده و در صورت زیاد بودن حجم بسته، پروتکل‌های موجود در این لایه پیام را به تکه‌های کوچک تقسیم می‌کنند.

سپس تکه‌ها به لایه دوم می‌رسد که در این قسمت به هر بسته یک شماره پورت اختصاص داده می‌شود. برای توضیح پورت باید بگوییم که هر برنامه به پورت خاصی گوش می‌دهد. یعنی اگر شما درصدد ارسال پیام “سلام بر شما دوست عزیز” ازطریق برنامه تلگرام هستید، ممکن است این برنامه به پورت شماره 100 گوش دهد. این یعنی در لایه دوم به بسته‌های ارسالی پورت 100 اضافه خواهد شد تا در مقصد سیستم بتواند تشخیص دهد که مثلاً بسته‌های 1 تا 12 متعلق به برنامه تلگرام است.

تعداد پورت‌های زیادی در سیستم‌ها وجود دارد که دلیل این موضوع جلوگیری از تداخل در داده‌های دریافت شده است. زمانی که شما هم‌زمان دو یا سه برنامه تحت وب مختلف را اجرا می‌کنید (مثلاً مرورگر کروم و مرورگر فایرفاکس در کنار تلگرام) در طول اتصال اینترنت، تمامی بسته‌های مربوط به این سه برنامه به‌صورت درهم ارسال می‌شود. با استفاده از شماره پورت است که می‌توان تشخیص داد کدام بسته مربوط به کدام برنامه است.

برگردیم به موضوع اصلی! گفته شد که در لایه دوم و توسط پروتکل TCP به هر بسته شماره پورت خاصی الصاق می‌شود و سپس packetها به لایه سوم می‌رسند. در این جاست که آدرس مقصد مانند برچسبی به این پاکت‌ها چسبانده می‌شود. این کار توسط پروتکل IP یا همان internet protocol انجام می‌شود که در ابتدا به‌صورت مختصر به توضیح آن پرداختیم.

لایه سوم نیز مانند دولایه قبلی به‌خوبی وظیفه خود را انجام داد و حال به آخرین لایه یعنی Hardware Layer رسیده‌ایم. برای توضیح این قسمت باید اشاره کرد که دستگاه‌هایی که از آن‌ها در حال استفاده از اینترنت هستیم، همگی دیجیتالی هستند. یعنی زبان لپ‌تاپ، کامپیوتر، گوشی و حتی تبلت شما 0 و 1 است و این یعنی تمامی بسته‌های تولید شده توسط سیستم‌های کاربران نیز به همین زبان خواهد بود. این در حالی است که اتصال اینترنت در سرتاسر جهان اتصالی آنالوگ است.

پس لایه سخت‌افزاری یا همان لایه 4 وظیفه تبدیل داده‌های دیجیتالی به امواج الکترونیکی و ارسال آن از طریق اتصال خطوط تلفن را دارد. ISPها یا شرکت‌های ارائه‌دهنده سرویس اینترنت مانند مخابرات، همراه اول، ایرانسل، شاتل، آسیاتک و... با ارتباط‌هایی که میان شبکه‌های دیگر با سیستمی پیچیده برقرار می‌کنند، پیام تکه‌تکه شده “سلام بر شما دوست عزیز” را به مقصد ارسال خواهند کرد.

حال در مقصد فرایند توضیح داده شده به‌صورت برعکس اجرا می‌شود. یعنی در لایه سخت‌افزار (layer 4) امواج الکترونیکی به داده‌های دیجیتالی تبدیل شده و ازطریق پورت موردنظر و با استفاده از پروتکل TCP تمامی تکه‌ها به هم متصل و در برنامه پیام “سلام بر شما دوست عزیز” نمایش داده خواهد شد.

ساختار لایه‌ای پروتکل TCP/IP (پشته TCP/IP)

مکان در پشته TCP/IP در واقع همان مدلی است که نحوه ارسال و دریافت داده‌ها در شبکه‌ها را تعیین می‌کند. این پشته از چند لایه تشکیل شده که نشان‌دهنده مراحل پردازش و بسته‌بندی داده‌ها از کاربر به سرور و برعکس است. پروتکل TCP در لایه انتقال، به همراه پروتکل‌های دیگری مانند UDP قرار دارد؛ این پروتکل‌ها وظیفه دارند انتقال داده‌ها را به درستی انجام دهند تا اطلاعات بدون خطا به مقصد برسند.

همان‌طور که در بالاتر نیز گفتیم، مکان در پشته TCP/IP مشابه مدل OSI، یک ساختار مفهومی برای تعریف نحوه مبادله داده‌ها است. در هر مرحله از این پشته، داده‌ها بر اساس عملکرد و پروتکل‌های مرتبط دوباره بسته‌بندی می‌شوند. منظور از لایه‌های پشته TCP/IP، همان چهار لایه‌ای است که بالاتر آن‌ها را شرح دادیم؛ یعنی:

• application layer
• transport layer
• network layer
• Hardware Layer

مهم‌ترین ابزارهای TCP/IP چیست؟

در این بخش نگاه دقیق‌تری می‌اندازیم تا ببینیم مهم‌ترین ابزارهای پروتکل TCP/IP چیست:

• خط فرمان: خط فرمان ویندوز نسخه مایکروسافت از یک رابط خط فرمان یا CLI است و می‌توان ابزارهای مختلف را به کمک دستورات آن اجرا کرد.
• Ipconfig: این ابزار پیکربندی فعلی پشته IP نصب شده را روی یک کامپیوتر شبکه‌شده نمایش می‌دهد و می‌توان از آن برای بازخوانی پروتکل پیکربندی میزبان پویا (DHCP) و تنظیمات سیستم نام دامنه (DNS) استفاده کرد.
• پینگ: پینگ اتصال سطح IP به دستگاه‌های دیگر را با ارسال پیام‌های درخواست اکو پروتکل کنترل پیام اینترنت (ICMP) تایید می‌کند و می‌توان از آن برای تست اتصال IPv4 و IPv6 استفاده کرد.
• Tracert: با ارسال درخواست ICMP و افزایش تدریجی مقدار TTL مسیر طی شده تا مقصد را ردیابی می‌کند. این ابزار برای مواقعی که دستگاه در مراحل تست درست عمل کند اما اتصال برقرار نشود، مفید است.

سرویس‌های رایج TCP/IP کدام‌اند؟

بهترین سرویس برای پروتکل TCP/IP چیست؟ در ادامه با چندتا از رایج‌ترین سرویس‌های TCP IP آشنا خواهیم شد:

۱. سرویس FTP

انتقال پرونده از جمله درخواست‌های مهم کاربران شبکه و یکی از سرویس‌های رایج TCP/IP محسوب می‌شود. سرویس FTP این پروتکل مخفف عبارت «File Transfer Protocol» انتقال پرونده‌ها بین سخت‌افزارها و سیستم‌عامل‌های مختلف را امکان‌پذیر می‌کند.

۲. سرویس Telnet

تل‌نت یک پروتکل شبکه‌ای است که برای دسترسی مجازی به یک کامپیوتر و ایجاد یک کانال ارتباطی دو طرفه، مشارکتی و مبتنی بر متن بین دو ماشین استفاده می‌شود. با این سرویس کاربران می‌توانند به عنوان کاربر معمولی با امتیازات خاص به برنامه‌ها و داده‌های خاصی دسترسی داشته باشند.

۳. سرویس NNTP

Network News Transfer Protocol یا پروتکل انتقال اخبار شبکه (NNTP) پروتکل زیربنایی UseNet و حاوی پست‌ها و مقالاتی است که به عنوان اخبار شناخته می‌شوند. این از جمله سرویس‌های پرکاربرد TCP/IP است که به کمک آن دسترسی به اطلاعات ارسالی چند کاربر امکان‌پذیر خواهد بود. NNTP برای انتقال اخبار از یک شبکه به شبکه دیگر استفاده می‌شود و مخصوصا برای انتقال اخبار و مقالات طراحی شده است.

۴. سرویس TFTP

پروتکل انتقال فایل بی اهمیت (TFTP) یک پروتکل فوق‌العاده ساده است که برای انتقال فایل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سرویس از پروتکل UDP یا همان User Datagram برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند و بیشتر برای خواندن و نوشتن فایل‌ها یا ارسال ایمیل‌ها به سروری در راه دور استفاده می‌شود.

۵. سرویس HTTP

HTTP مخفف عبارت «Hyper Text Transfer Protocol» و یکی از رایج‌ترین روش‌های دستیابی به اطلاعات است که از دو بخش کلاینت و سرور تشکیل می‌شود. نحوه عملکرد این سرویس بدین صورت است که درخواست دسترسی به اطلاعات از جانب نرم افزار کلاینت به سرور ارسال می‌شود. سرور درخواست‌ها را بررسی می‌کند و به آنها در قالب مشخصی پاسخ می‌دهد.

۶. سرویس‌های POP3 و SMTP

این دو سرویس مربوط می‌شوند به بحث ایمیل سرور و با ارسال، دریافت و خواندن ایمیل‌ها سروکار دارند. نرم افزار ارسال ایمیل روی سیستم کلاینت نصب می‌شود و پیام‌های متنی (یا حاوی فایل و تصویر) با آن فرستاده می‌شوند. پروتکل SMTP مسئولیت تحویل پیام ایمیل به همراه تمام ضمائم را به مقصد بر عهده دارد.

۷. سرویس RDP

RDP (پروتکل دسکتاپ از راه دور) یک پروتکل ارتباطی است که توسط کمپانی مایکروسافت معرفی شده و به کاربران اجازه می‌دهد از یک محل دور به رایانه دیگری متصل شوند. این پروتکل یک رابط گرافیکی برای اتصال از راه دور یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر فراهم می‌کند.

۸. سرویس SNMP

پروتکل مدیریت شبکه ساده (SNMP) یک پروتکل استاندارد اینترنت است و برای نظارت و مدیریت دستگاه‌هایی استفاده می‌شود که با آدرس IP به یکدیگر متصل شده‌اند. انواع تجهیزات شبکه مثل روترها، سوئیچ‌ها، فایروال‌ها، متعادل‌کننده بار‌ها، سرورها، دوربین‌های مدار بسته و دستگاه‌های بی‌سیم با SNMP ارتباط برقرار می‌کنند.

مزایا و معایب پروتکل TCP/IP چیست؟

برای درک بهتر این پروتکل لازم است بدانید مهم ترین مزایا و معایب TCP/IP چیست.

همانند هر سیستم و پروسه در حال اجرا Transmission Control Protocol/Internet Protocol نیز دارای مزایا و معایبی است که در ادامه به بررسی آن‌ها پرداخته‌ایم:

مزایای TCP/IP protocol

ارتباط میان کامپیوتر‌ها و سیستم‌های مختلف را برقرار می‌کند. یعنی در طول شبکه اینترنت و با استفاده از این پروتکل می‌توان هر تعداد دستگاهی را به هم وصل کرد.

پروسه TCP/IP مستقل از سیستم‌عامل است. این خود مزایای دیگری را به همراه می‌آورد مانند ایجاد ارتباط میان کامپیوتر‌ها و دستگاه‌هایی با سیستم‌عامل‌های مختلف.

این پروتکل از معماری client-server استفاده می‌کند که مقیاس‌پذیری بالایی را در به‌اشتراک‌گذاری داده‌ها به ارمغان خواهد آورد.

چندین پروتکل مسیر‌یابی را پشتیبانی می‌کند و درعین‌حال سیستمی سبک‌وزن بوده و فشاری غیرضروری به دستگاه یا نتورک وارد نمی‌کند.

معایب TCP/IP protocol

• پیاده‌سازی این پروتکل پیچیده بوده و مدیریت آن نیز سخت است.
• در Transmission Control Protocol/Internet Protocol نمی‌توان لایه حمل‌ونقل و ارسال بسته‌ها را تضمین کرد.
• جایگزینی پروتکل TCP/IP ساده نیست و نیاز به زیرورو کردن کل زیرساخت اینترنت دارد که این کار تقریبا غیرممکن به‌شمار می‌آید.
• در این پروتکل مفاهیم رابط‌ها، سیستم‌ها و خود پروتکل‌ها واضح نیست که این خود دلیل بر قابل‌استفاده نبودن آن در فناوری‌های جدید و شبکه‌های تازه است.
• یکی از بزرگ‌ترین معایب TCP/IP protocol، آسیب‌پذیر بودن آن در برابر حملات سایبری و بخصوص حمله انکار سرویس (denial-of-service attack) است.

مثال‌هایی از مجموعه پروتکل TCP/IP در دنیای واقعی

در دنیای واقعی مهم ترین نمونه های پروتکل TCP/IP چیست؟

• ارتباطات متنی : در دنیای امروز، همه ما از اهمیت ارتباط متنی آگاه هستیم. زمان ارسال پیامک هیچ‌گونه اختلاف و تناقضی بین فرستنده و گیرنده پذیرفتنی نیست. در نتیجه به‌خاطر انتقال با قابلیت اعتماد بالا، کنترل خطا و دریافت داده‌‌ها با نظم و ترتیب، از پروتکل TCP استفاده می‌شود. WhatsApp، Instagram، Google Chat و iMessage چند نمونه از پیام‌رسان‌هایی هستند که از این روش انتقال بهره می‌برند.
• انتقال فایل یا FTP : یکی از مهم‌ترین کاربردهای TCP زمانی است که داده‌ها به‌شدت حساس هستند و حتی از بین رفتن یک بسته داده قابل تحمل نیست. حتی ترتیب دریافت داده‌ها بی‌نهایت مهم است. FTP از دو اتصال TCP بهره می‌برد؛ یکی برای کنترل و دیگری برای داده.
• پروتکل انتقال ابرمتن (HTTP) : این پروتکل برای دسترسی به داده‌ها در بستر اینترنت مورد استفاده قرار می‌گیرد. HTTP برای دسترسی به صفحات وب اینترنت از پروتکل TCP استفاده می‌کند؛ چون همانطور که گفتیم، این ترتیب داده‌ها را حفظ می‌کند، یک مرحله کنترل خطا دارد که درمورد بارگذاری وب‌سایت‌ها بسیار مهم و مفید است کنترل جریان و ارسال مجدد داده را فراهم می‌کند.
• پروتکل انتقال ایمیل ساده (SMTP) : این یک پروتکل لایه کاربردی برای ارسال ایمیل از یک سیستم به سیستم دیگر کاربرد دارد و برای برقراری با سرور از پروتکل TCP استفاده می‌کند. هنگامی که سرور SMTP درخواست اتصال را بپذیرد، فرستنده می‌تواند ایمیل ارسال کند. یاهو، جی‌میل، اوت لوک و خدمات مشابه نمونه‌هایی از SMTP محسوب می‌شود که از قابلیت‌های پروتکل TCP بهره می‌برند.

تفاوت پروتکل‌های IP و TCP/IP چیست؟

IP یا همان internet protocol یک پروتکل سطح پایین بوده که وظیفه برقراری ارتباط میان دستگاه‌های کامپیوتری را با استفاده از آدرس‌دهی برعهده می‌گیرد. درحالی‌که TCP/IP یک پروتکل سطح بالا به شمار می‌آید و تفاوت‌های زیادی با آی‌پی دارد.

حداکثر اندازه هر IP که هم شامل سربرگ و هم خود دیتا می‌شود، چیزی در حدود 20 الی 24 کیلوبایت خواهد بود که اندازه کمتری نسبت به packetهای پروتکل TCP/IP دارد.

بزرگ‌ترین تفاوت این دو پروتکل بررسی دریافت کامل داده‌ها است. یعنی پروتکل آی‌پی تنها کاری که انجام می‌دهد ارسال و دریافت داده‌ها بوده و هیچ‌وقت بررسی نمی‌کند که آیا بسته یا داده‌ای در هنگام ارسال یا دریافت ازدست‌رفته است یا نه! درحالی‌که TCP/IP بسیار هوشمند‌تر و سطح بالا‌تر طراحی شده، به صورتی که از همین پروتکل IP برای انتقال بسته‌ها استفاده می‌کند.

برای مثال TCP/IP علاوه بر برقراری ارتباط میان دستگاه‌ها و سیستم‌های مختلف می‌تواند برنامه‌های اینترنتی و سرورهای وب را نیز به هم متصل کند. همچنین بررسی‌هایی به‌منظور اطمینان از دریافت کامل بسته‌ها انجام می‌دهد و در صورت ازدست‌رفتن بسته‌ای درخواست ارسال مجدد آن را صادر می‌کند.

زمانی که قصد ارسال یک فایل را تنها با استفاده از IP دارید، باید به این نکته دقت کنید که برای ارسال هر بسته لازم است تا درخواستی نیز فرستاده شود، زیرا که درخواست‌های هر بسته در درون خود اوست. اما در زمان ارسال یک فایل با استفاده از Transmission Control Protocol/Internet Protocol نیازی به ارسال درخواست‌های متعدد نیست و تمامی پاکت‌ها در یک درخواست ارسال خواهند شد.

از دیگر توانایی‌های پروتکل TCP/IP نسبت به IP می‌توان به کنترل تراکم شبکه، سازماندهی بسته‌ها برای ارسال با ترتیب مناسب، اتصال و مونتاژ بسته‌های مربوط به یک فایل و ساخت فایل نهایی، شناسایی مشکلات به وجود آمده در آی‌پی و... اشاره کرد.

تفاوت udp و tcp چیست؟

اگر قبلا اسم UDP را شنیده باشید، احتمالا بعد از خواندن این مقاله این سوال در ذهنتان شکل می‌گیرد که فرق udp و tcp چیست؟ این دو چه تفاوت‌هایی در زمینه انتقال داده با یکدیگر دارند؟ همانطور که تا اینجای مقاله متوجه شدیم، TCP/IP شامل طیف وسیعی از پروتکل‌هاست که از طریق اینترنت ارتباط برقرار می‌کنند. از طرف دیگر، پروتکل UDP (User Datagram) برای انتقال داده‌ها از برنامه مورد استفاده قرار می‌گیرد که بررسی خطا ندارد و داده را با سرعت بیشتری انتقال می‌دهد.

هر دوی این پروتکل‌ها برای ارسال داده‌ها در دل اینترنت مورد استفاده قرار می‌گیرند و از شماره پورت استفاده می‌کنند.

TCP وقتی داده را به سمت سرور می‌فرستد، از وب‌سرور درخواست پاسخ می‌کند. این یک تکنیک بررسی خطاست برای این باید از دریافت پیام توسط سرور اطمینان حاصل شود. UDP این مرحله بررسی خطا را به‌طور کامل کنار می‌گذارد و اطلاعات بدون درخواست تأیید مستقیماً برای گیرنده ارسال می‌شوند. این یعنی چنانچه یک بسته UDP به مقصد نرسد، به جای ارسال مجدد، برای همیشه از بین خواهد رفت.

مزیت اصلی UDP نسبت به TCP/IP این است که سریعتر است. حذف مرحله بررسی خطا تأخیر را کم می‌کند تا دستگاه‌ها سریع‌تر ارتباط برقرار کنند. یک مثال خوب UDP بازی‌های آنلاین است. حتما دیده‌اید که در این بازی‌ها هرگونه تاخیر باعث می‌شود صفحه برای چند لحظه ثابت شود و بعد به‌جای آنکه برای بازیابی بسته‌های قبلی تلاش کند، بسته‌های بعدی را دریافت می‌کند.

با این حالTCP/IP نسبت به UDP قابلیت اطمینان بیشتری دارد. بررسی خطا یکی از اجزاء حیاتی ارسال اطلاعات است و بسته به اهمیت داده‌های ارسالی، نبود آن می‌تواند سبب بروز مشکلات جبران‌ناپذیری شود. البته این مسئله کاملا به اهمیت و حساسیت داده‌ها بستگی دارد. مثلا در بازی آنلاین که در بخش قبل مثال زدیم، از دست رفتن یک یا دو بسته مشکل خاصی به وجود نخواهد آورد.

تفاوت OSI با tcp ip چیست؟

TCP/IP و OSI هر دو مرجع‌های استانداردی هستند که برای تعیین نحوه ارتباط بین سیستم‌های کامپیوتری در شبکه طراحی شده‌اند؛ اما ساختار و لایه‌های آن‌ها متفاوت است. TCP/IP به طور عملی برای برقراری ارتباط استفاده می‌شود و یک مدل جدیدتر محسوب می‌شود؛ در حالی که OSI عملا برای ارتباطات مدنظر قرار نمی‌گیرد و بیشتر به عنوان دستورالعملی برای درک فرآیندهای ارتباطی عمل می‌کند.

پروتکل‌های TCP/IP در واقع دارای استانداردهایی هستند که زیرساخت اینترنت روی آن‌ها ایجاد شده است؛ در حالی که OSI پروتکل‌هایی در مورد چگونگی برقراری ارتباط هستند. به طور کلی، TCP/IP دارای چهار لایه و OSI دارای هفت لایه است؛ اگرچه لایه بالایی در هر دو مدل لایه نرم‌افزار است، اما وظایف آن بسته به داده‌هایی که دریافت می‌کنند، می‌تواند متفاوت باشد. با چهار لایه پروتکل TCP در بالا آشنا شدیم؛ اما لایه‌های OSI شامل موارد زیر است:

• لایه 7 - لایه نرم‌افزار (Application Layer): این لایه ارتباط و تعامل کاربر یا نرم‌افزار را با شبکه فراهم می‌کند.
• لایه 6 - لایه ارائه (Presentation Layer): مسئول ترجمه و قالب‌بندی داده‌ها برای لایه نرم‌افزار است.
• لایه 5 - لایه سشن (Session Layer): ارتباطات بین برنامه‌ها را مدیریت و تنظیم می‌کند.
• لایه 4 - لایه انتقال (Transport Layer): وظیفه انتقال داده‌ها را در شبکه به عهده دارد و خطایابی و کنترل تبادل داده را انجام می‌دهد.
• لایه 3 - لایه شبکه (Network Layer): داده‌ها را به صورت داخلی و به شبکه‌های مختلف منتقل می‌نماید.
• لایه 2 - لایه ارتباط داده (Data Link Layer): کنترل خطاهای انتقال داده را انجام می‌دهد.
• لایه 1 - لایه فیزیکی (Physical Layer): داده‌ها را از طریق رابط‌های الکتریکی یا مکانیکی منتقل می‌کند.

شباهت‌های OSI و مدل TCP/IP چیست؟

• منطق‌پذیری: هر دو مدل دارای ساختار منطقی هستند.
• سازگاری با تجهیزات: هر دو مدل با محصولات و دستگاه‌های شبکه مختلف سازگار هستند.
• تعریف استانداردها: هر دو استانداردهای شبکه را مشخص می‌کنند.
• تقسیم فرآیند ارتباطی: هر دو مدل فرآیند ارتباطی را بین لایه‌ها تقسیم‌بندی می‌کنند.
• چارچوب‌های پیاده‌سازی: هر دو چارچوب‌هایی برای توسعه و پیاده‌سازی استانداردها و تجهیزات شبکه ارائه می‌دهند.

تفاوت‌های بین OSI و مدل TCP/IP چیست؟

حال که با شباهت های این دو پروتکل آشنا شدید، بهتر است ببینیم تفاوت های OSI و مدل TCP/IP چیست؟

• لایه‌های نرم‌افزاری: TCP/IP تنها یک لایه بالایی نرم‌افزار دارد، در حالی که OSI شامل سه لایه (نرم‌افزار، ارائه و سشن) است.
• حجم هدر: حجم هدر در TCP/IP  ۲۰ بایت و در OSI تنها 5 بایت است.
• توسعه پروتکل‌ها: در TCP/IP، ابتدا پروتکل‌ها و سپس مدل توسعه داده شده است؛ در حالی که در OSI ابتدا مدل و سپس پروتکل‌ها طراحی شده‌اند.
• نوع استاندارد: TCP/IP یک استاندارد بنا شده بر پروتکل است؛ اما OSI مدلی بر اساس عملکرد هر لایه است.
• لایه‌های فیزیکی: TCP/IP یک لایه فیزیکی دارد؛ اما OSI از دو لایه فیزیکی و ارتباط داده استفاده می‌نماید.
• هدف اصلی: TCP/IP برای ارتباط میان انواع گوناگون کامپیوتر طراحی شده است؛ اما OSI برای استانداردسازی سوئیچ‌ها، مادر بوردها، روترها و سایر سخت‌افزارها است.

ویژگی‌های امنیتی پروتکل tcp چیست؟

پروتکل TCP ویژگی‌های امنیتی زیادی ندارد، اما برای افزایش امنیت در ارتباطات TCP از چند مکانیزم استفاده می کند که شامل موارد زیر می باشد:

• شماره‌های ترتیب (Sequence Numbers): TCP از شماره‌های ترتیبی برای اطمینان از این استفاده می‌کند که بسته‌ها به ترتیب صحیح دریافت می شوند و هیچ بسته‌ای گم نشده است. این شماره‌ها می‌توانند تا حدی از حملات تزریق بسته (packet injection) جلوگیری کنند، اما به تنهایی کافی نیستند.
• Checksum: پروتکل TCP از checksum برای بررسی صحت داده‌ها استفاده می‌کند. این کار کمک می‌کند تا بسته‌های خراب یا دستکاری‌شده شناسایی بشوند. با این حال، checksum TCP به تنهایی نمی تواند از حملات پیچیده‌تر جلوگیری کند.
• Flag های کنترل TCP: انواع مختلفی از TCP flagها مانند SYN, ACK, FIN, RST وجود دارند که برای کنترل ارتباط استفاده میشوند. استفاده صحیح از این flagها میتواند از بعضی حملات مثل SYN flood جلوگیری کند.

این ویژگی‌ها به تنهایی برای امنیت کافی نیستند و TCP معمولاً همراه با پروتکل‌های امنیتی دیگر مثل TLS/SSL (در HTTPS) یا IPsec استفاده میشود.

به طور خلاصه:

• TCP به تنهایی پروتکل امنی نیست.
• از شماره‌های ترتیبی، checksum و flagها برای اطمینان از صحت و ترتیب داده‌ها استفاده می‌کند.
• برای امنیت بیشتر، همیشه باید همراه با پروتکل‌های امنیتی دیگر استفاده بشود.

آدرس TCP/IP من چیست؟

برای پیکربندی یک شبکه و در شبکه‌های محلی به آدرس TCP/IP نیاز است. پیداکردن یک آدرس IP عمومی کار سختی نیست و با ابزارهای آنلاین مختلف قابل انجام است. این ابزارها طوری طراحی شده‌اند که خیلی سریع آدرس IP دستگاه مورد استفاده را با آدرس IP هاست کاربر، ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP)، پورت راه دور، نوع مرورگر، نوع دستگاه و نوع سیستم عامل مورد استفاده را شناسایی کنند. البته یک راه دیگر برای کشف آدرس TCP/IP وجود دارد و آن از طریق صفحه مدیریت یک روتر است که آدرس IP عمومی فعلی کاربر، آدرس IP روتر، سابنت ماسک و سایر اطلاعات شبکه را نمایش می‌دهد.

جمع‌بندی

پروتکل TCP/IP که مخفف واژه Transmission Control Protocol/Internet Protocol است درواقع پایه و اساس ارتباط اینترنتی امروزی به‌حساب می‌آید. زمانی که می‌خواهید با دوست خود در یک پیام‌رسان چت ‌کنید و یا در حال دانلود یک فایل مانند یک کتاب از سایتی هستید، درحقیقت این پروتکل TCP/IP است که تمامی این فرایند‌ها را سازماندهی می‌کند.

مدل OSI با مدل پروتکل یاد شده متفاوت بوده و در حقیقت نوع اول یعنی OSI سه‌لایه بیشتر از TCP/IP دارد. زمانی که یک پیام یا بسته‌ای از سیستم شما به هر سیستمی که در شبکه آنلاین است ارسال می‌شود، باید داده‌های ارسالی از 4 لایه مدل TCP/IP عبور کنند. در این مقاله با استفاده از یک مثال ساده و روان این پروسه را بررسی کردیم. امید است تا مطالعه این محتوا کمکی به درک بهتر تکنولوژی‌های اطرافمان کرده باشد.

سوالات متداول