البروتوكول TCP/IP

بروتوكول TCP/IP

TCP/IP protocol -

البروتوكول TCP/IP

ربيع أبو عقدة

النموذج TCP/IP

التنـفيذ

الآفاق المستقبلية  

البروتوكول في مجال الشبكات الحاسوبية هو مجموعة من القواعد والقوانين يجري الالتزام بها بهدف إيصال المعلومات إلى الجهة المعنية على نحوٍ صحيح وخالٍ من الأخطاء. ولذا فإن البروتوكول هو بمنزلة اللغة التي تتخاطب بها الأجهزة الحاسوبية المتصلة بالشبكة بهدف تبادل المعلومات ووصولها على النحو الصحيح.

ثمة بروتوكولان مهمّان للاتصال بالشبكة، هما:

1- بروتوكول التحكم في الإرسال Transmission Control Protocol (TCP): مهمته تفكيك الرزم عند المرسل وتجزئتها، ومن ثمّ إعادة تجميعها عند المستقبِل.

2- بروتوكول الإنترنت (IP) Internet Protocol: مهمته إرسال هذه الرزم إلى وجهتها الصحيحة.

يعمل هذان البروتوكولان معاً، ويسمى ذلك بالبروتوكول TCP/IP الذي يوفّر خصائص التشبيكnetworking والتسيير routing ويتيح الاستفادة من موارد الإنترنت.

طُوّر البروتوكول TCP/IP أساساً في عام 1969 من قبل وكالة مشاريع البحوث المتطورة للدفاع الأمريكية، واستُخدم بدايةً لبناء شبكة مشاريع البحوث المتطوّرة للدفاع الأمريكي، وهي شبكة تربط أربع جامعات أمريكية. ومنذ ذلك الحين أصبح البروتوكول TCP/IP البروتوكولَ القياسي المستخدم لضمان التوافق بين الأنواع المختلفة من الأجهزة؛ أي هو بروتوكول التحكم في الإرسال وبروتوكول الإنترنت. وحالياً تدعم أغلب الشبكات المحلية والواسعة هذا البروتوكول.

النموذج TCP/IP

يُعدّ البروتوكولان TCP و IP من البروتوكولات المحورية في النموذج المرجعي لشبكة الإنترنت كما هو موضح في الشكل (1).

الشكل (1) موقع البروتوكولين TCP وIP في النموذج المرجعي للشبكات.

يُخصّص البروتوكول TCP للنقل، ويوفر اتصالاً موجّهاً يدعم الاتصال المثنوي الكامل full duplex ويوفّر التحكم في تدفق المعطيات. أما البروتوكول IP فهو بروتوكول شبكة network protocol يوفّر تسليم المعطيات من دون اتصال مسبق؛ إذ تسلك حزم المعطيات مسارات مختلفة بين الحاسوب المرسِل والمستقبِل في شبكة الإنترنت.

يعتمد البروتوكول TCP/IP على تقنية ابتدال الرزمpacket switching التي تدل على تقسيم المعطيات إلى رزم منفصلة وحيدة الهوية.

التنـفيذ

يُعدّ البروتوكول TCP/IP في الجهاز المرسل مسؤولاً عن المهمات التالية:

1- تقسيم المعطيات إلى رزم.

2- إضافة معلومات العنونة إلى الرزم.

3- تحضير المعطيات للإرسال.

في حين يقوم البروتوكول TCP/IP في الجهاز المستقبِل بالمهمات التالية:

1- التقاط رزم المعطيات من وسط الاتصال.

2- إدخال رزم المعطيات إلى الحاسوب عبر بطاقة الشبكة.

3- تجميع كل رزم المعطيات المرسلة وقراءة معلومات التحكم المضافة إليها.

4- نسخ المعطيات من الرزم إلى ذاكرة مؤقتة لإعادة تجميعها.

5- تمرير المعطيات المعاد تجميعها إلى البرامج في صورة مفهومة قابلة للاستخدام.

ويبيّن الشكل(2) رسماً توضيحياً لهذه المهام.

الشكل (2) مهمات البروتوكول TCP/IP

ولعل من أسباب انتشار البروتوكول TCP/IP هو سماحه للشبكات المستقلة الاتصـال بالإنترنت، أو الاتصال ببعضها لتشكيل شبـكات إنترانت intranet خاصة. ويوفّر البروتوكول TCP/IP الاتصال بين أي حاسوبين متصلين إلى شبكة تعمل وفقاً لهذا البروتوكول، ويخفي البروتوكول TCP/IP عملياً المسيّرات routers وبنية الشبكة الداخلية ويجعلها تبدو شبكةً كبيرة واحدة.

يُعَّرف الوصل بالإنترانت بواسطة العنوان IP بطول 32 بتاً، ويُعبّر عن هذا العنوان بوساطة أعداد عشرية منقّطة مثل 128.2.3.44. وعند إسناد عنوان IP إلى حاسوب بعيد، يمكن لحاسوب مرتبط إلى الإنترانت أو الإنترنت إرسال المعطيات إلى ذلك الحاسوب تماماً كما لو أن الحاسوبين هما جزء من الشبكة الفيزيائية نفسها.

يقدّم إذاً البروتوكول TCP/IP حلاً لتبادل المعطيات بين حاسوبين متصلين بالإنترانت أو بشبكات فيزيائية مختلفة.

يرسل البروتوكولIP - وهو البروتوكول الأهم في مجموعة بروتوكولاتTCP/IP - رزم معطيات IP عبر الشبكة، ويتطلب ذلك القيام بالتسيير لاختيار الممرّ الذي تسلكه رزم المعطيات عبر الشبكة للوصول من جهة إلى أخرى. ويمثل البروتوكول TCP بروتوكول المستوى الأعلى الذي يسمح لتطبيقات منفّذة على حواسيب مضيفة مختلفة بتبادل تدفقات معطيات streams، ويقسم البروتوكول TCP هذه التدفقات إلى كتل تسمى مقاطع TCP segments ويقوم بنقلها مستخدماً البروتوكول IP.

في معظم الأحوال تُرسل كل قطعة TCP بوساطة رزمة وحيدة للمعطيات IP، ولكن عند الضرورة يقوم البروتوكول TCP بتقسيم المقطع إلى عدة رزم معطيات IP بحيث تصبح متوافقة مع إطارات المعطيات الفيزيائية المتبادلة بين الحواسيب المضيفة على الشبكة.

ولما كان البروتوكول IP لا يضمن وصول رزم المعطيات بالترتيب ذاته الذي أُرسِلت به؛ فإن البروتوكول TCP يقوم بتجميع المقاطع TCP في الطرف الآخر ليشكّل منها تدفق معطيات متصلاً، حيث يقوم بالتحرّي عن الأخطاء المحتملة error checking وإجراءات المصافحة handshaking اللازمة للتوثّق من سلامة وصول المعطيات إلى وجهتها، ولذلك يُعدّ البروتوكول TCP أوثق من البروتوكولUser Datagram Protocol (UDP).

الآفاق المستقبلية

يتسم البروتوكول TCP/IP بالموثوقية والانتشار الواسع، لذلك يمكن استخدامه في الوصول إلى شبكة الإنترنت والإنترانت؛ ودعم رزم المعطيات وتسييرها؛ وإتاحة إمكانية الاتصال بأنظمة التشغيل والأجهزة المختلفة.

أما المثالب الأساسية للحزمة TCP/IP فتتمثل بحجم الرزمة الكبير وتعقيدها، والسرعة المحدودة، والتأخير، وتداخل المعطيات وضياع بعض أجزائها.

ويعود جزء من هذه المثالب إلى الزيادة المستمرة في استخدام التجهيزات المستخدمة، والنمو المتفاوت في الشبكات المرتبطة بالإنترنت؛ إذ أصبحت المعطيات تنتقل من طرف إلى آخر عبر بيئات مختلفة. ولا تظهر هذه الاختلافات في تقنيات الربط (ضوئية أم سلكية ولاسلكية) فحسب؛ بل تؤثر أيضاً في إمكانية هذه التجهيزات نفسها (من حيث الأداء) وارتباط ذلك بسياسة الاتصالات المتعلقة بالسرية وجودة الخدمة.

ويجري العمل على تطوير بروتوكول يسمى شبكة السماحية بالتأخير Delay Tolerant Network (DTN). يهدف هذا البروتوكول إلى تمكين الإنترنت من استيعاب التفاوت الكبير الذي يظهر حالياً في التجهيزات المستخدمة.

التصنيف : كهرباء وحاسوب

النوع : كهرباء وحاسوب

المجلد: المجلد الرابع

رقم الصفحة ضمن المجلد : 0

آخر أخبار الهيئة :

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية