Набор протоколов TCP/IP – протокол управления передачей/межсетевой протокол – используется для связи: передачи голоса, видео, простой передачи данных. Сегодня мало кто из разработчиков сетевого программного обеспечения не пользуется протоколом TCP/IP. Протокол получил настолько широкое распространение, что главный вопрос заключается в выборе не столько TCP/IP, сколько приложений, которые его поддерживают. Протокол TCP/IP и программы просмотра содержимого Internet, такие как Microsoft Internet Explorer, а также языки Web-программирования используются совместно для создания мощных корпоративных сетей. Последние называются локальными, или внутренними, сетями и обладают всеми возможностями Internet, но используются в масштабе корпорации.
Важная особенность TCP/IP – открытость. Протокол позволяет переместить вашу рабочую станцию в любую часть глобальной сети, используя удаленное подключение в разных странах мира, и получить доступ к вашей локальной сети или к какой-либо другой.
Теоретически при помощи TCP/IP вы имеете доступ из любой точки планеты ко всем сетям, использующим этот протокол. В нем применяется глобальная адресация, что обеспечивает уникальность каждого адреса во всей сети.
При взаимодействии компьютеров с помощью TCP/IP не имеет значения, какая у них аппаратная платформа или операционная система. Данный протокол позволяет любому компьютеру, на котором он запущен, обмениваться информацией с другим компьютером.
Истоки TCP/IP
Сеть на базе протокола TCP/IP в целом гетерогенная. Это означает, что к ней присоединены вычислительные системы различных типов. Набор протоколов, составляющих TCP/IP, первоначально был разработан для обеспечения обмена данными между компьютерными системами различных типов так, как если бы работа велась в одной системе. TCP/IP был создан в рамках проекта под руководством одного из агентств Министерства обороны США, а именно DARPA – агентства, занимающегося передовыми исследовательскими разработками.
Ранние версии протокола приобрели популярность по нескольким причинам.
Во-первых, агентство DARPA предоставило субсидию на включение данного набора протоколов в систему UNIX университета в Беркли. После того как TCP/IP был представлен на коммерческом рынке, в разговоре о нем всегда упоминалась также и UNIX. Операционная система UNIX и протокол TCP/IP стали обычными для большинства крупных университетов.
Во-вторых, в 1983 году все предложения правительства Соединенных Штатов, имевшие отношение к компьютерным сетям, предусматривали использование протокола TCP/IP.
В-третьих, был разработан графический интерфейс для удобного доступа к ресурсам сети. Протокол TCP/IP было трудно использовать тем, кто не имел опыта работы с ним. Поиск информации в Internet был сложной задачей. До появления программы просмотра – так называемый браузер – доступ к приложениям, использовавшим TCP/IP, осуществлялся из командной строки с помощью нескольких базовых программ. Они позволяли вызвать удаленную систему и использовать ее в качестве терминала, передавать файлы, отсылать и получать почту. Браузер скрыл все сложности протокола TCP/IP и его приложений, позволив работать с графикой так же просто, как с текстом. Браузер также сделал более легким доступ к информации.
Протокол TCP/IP был создан агентством DARPA во время решения сложной задачи – сделать возможным взаимодействие различных компьютеров, как если бы они были одним целым. Архитектура компьютеров в то время (начало 70-х годов) представляла собой строго охраняемую тайну. Производители никому не давали информацию относительно их аппаратного или программного обеспечения.
К архитектуре TCP/IP был применен альтернативный подход. Протокол развился в систему, которая позволила компьютерам взаимодействовать без значительной модификации операционной системы или аппаратной архитектуры – TCP/IP использовался как приложение.
До появления TCP/IP был разработан первоначальный вариант протокола, который назывался Программой управления сетью (Network Control Program). Протокол был предназначен для работы на нескольких компьютерных узлах в географически разнесенных областях. Эти узлы связывались с помощью обмена пакетами данных и назывались ARPAnet. TCP/IP использовался преимущественно для поддержки ориентированных на приложения функций и реализации связи типа «процесс-процесс» между двумя сетевыми узлами. В этот протокол были встроены специфические приложения, такие как передача файлов. ARPAnet закончила свое существование в 1993 году. Сеть Internet, с которой мы работаем сегодня, была создана одновременно с ARPAnet, но как параллельная сеть.
Отметим еще одну, последнюю, особенность TCP/IP: для того чтобы использовать протокол в любой сети, совершенно не обязательно подключать ее к Internet. TCP/IP может быть использован в сети, состоящей только из двух компьютеров или объединяющей столько компьютеров, сколько вам нужно. Если понадобится подключиться к Internet, сетевой администратор должен позвонить в местный отдел регистрации (или провайдеру услуг Internet – Internet Service Provider, сокращенно ISP) для оформления запроса на доступ в сеть и получения официального IP-адреса (своего уникального адреса в сети Internet).
Протокол управления передачей (TCP)
TCP – протокол транспортного уровня. Его цель – сделать возможным надежный обмен данными со станцией сети. Он также реализует демультиплексирование портов для идентификации приложения на узле, но, кроме того, обеспечивает надежную транспортировку данных и располагает множеством опций, которые либо передаются станцией-отправителем, либо нет. Средство связи должно гарантировать надежную передачу данных между двумя точками.
Узлы TCP/IP первоначально соединялись при помощи телефонных линий (широко известных как последовательные линии). Такой способ связи, применявшийся в начале 70-х годов. Не похож на сегодняшний. Линии были шумными, не приспособленными для работы с высокоскоростным потоком данных. Поэтому протокол TCP имеет жесткие алгоритмы обнаружения ошибок, разработанные для обеспечения целостности данных.