یک راه ارتباطی شبکه با پروتکل TCP و معرفی 4 لایه از آن

پروتکل‌های شبکه، قوانین و روش‌هایی هستند که برای ارتباط بین اجزای شبکه تعریف می‌شوند. این پروتکل‌ها، شامل قوانین ارسال و دریافت داده‌ها، نحوه تشخیص خطا، رمزگذاری و رمزگشایی داده‌ها وغیره هستند. هر پروتکل، برای یک نوع خاص از ارتباطات طراحی شده است و برای اجرای آن، نرم‌افزارهایی به نام پروتکل استک (Protocol Stack) به کار می‌روند. TCP یک پروتکل کنترل انتقال استانداردی است که نحوه برقراری و حفظ مکالمه شبکه را تعریف می‌کند. این پروتکل با استفاده از برنامه‌های کاربردی می‌تواند تباد اطلاعات را به طور کامل و آسان انجام دهد. همچنین با پروتکل اینترنت یعنی IP کار کرده تا نحوه ارسال بسته‌های داده را به یکدیگر مشخص کند. TCP/IP شامل دو پروتکل جداگانه TCP (Transmission Control Protocol) و IP (Internet Protocol) است. TCP پروتکلی است که برای ارسال داده‌ها از یک دستگاه به دستگاه دیگر استفاده می‌شود و مطمئن می‌شود که داده‌ها به صورت صحیح و درست ارسال می‌شوند. IP پروتکلی است که برای مسیریابی داده‌ها در شبکه استفاده می‌شود و آدرس‌دهی به دستگاه‌ها را فراهم می‌کند. با استفاده از TCP/IP، دستگاه‌ها می‌توانند به یکدیگر پیام بفرستند و از خدمات و منابع دیگر دستگاه‌ها استفاده کنند. همچنین، این پروتکل امکان ارتباط با سایر شبکه‌های داخلی و بین‌المللی را نیز فراهم می‌آورد.
ما در این مقاله قصد داریم که پروتکل TCP را به طور کامل مورد بررسی قرار دهیم و لایه‌های مهم آن را بیان کنیم. پس با ما در پایه‌ریزان فناوری هوشمند همراه باشید.

تعریف کلی از پروتکل TCp

پروتکل TCP یا Transmission Control Protocol، یکی از پروتکل های ارتباطی مهم در شبکه های کامپیوتری است که برای انتقال داده ها بین دستگاه ها استفاده می شود. به این معنی که یک اتصال برقرار می‌شود و تا زمانی که برنامه‌ها در انتهای تبادل پیام‌ها به پایان نرسند، برقرار می‌شود. این پروتکل تعیین می‌کند که چگونه داده‌های برنامه را به بسته‌هایی که شبکه‌ها می‌توانند ارائه دهند، تقسیم کنیم، بسته‌هایی را از لایه شبکه می‌فرستد و بسته‌هایی را از لایه شبکه دریافت می‌کند. همچنین، کنترل جریان را بررسی کرده و از آنجا که منظور از آن انتقال اطلاعات بدون خطا است، انتقال مجدد بسته‌های افتاده یا زباله و همچنین تصدیق کلیه بسته‌های دریافت شده را کنترل انجام خواهند داد. به طور کلی، این پروتکل به عنوان یک پروتکل لایه حمل و نقل در مدل OSI عمل کرده و برای تضمین ارسال داده ها به صورت صحیح و درست، از مکانیزم‌های مختلفی استفاده خواهند کرد.

تعریف کلی از پروتکل TCp

اهمیت استفاده از پروتکل TCP

استفاده از پروتکل TCP بسیار مهم و ضروری است، زیرا این پروتکل به دستگاه‌ها امکان می‌دهد تا به صورت امن و قابل اعتماد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. TCP یک پروتکل لایه‌4 است که برای ارسال داده‌ها در شبکه به کار می‌رود و بسیاری از خصوصیات آن باعث شده است که از آن به عنوان یکی از پروتکل‌های محبوب در شبکه‌های کامپیوتری استفاده شود. همچنین، به دستگاه‌ها امکان می‌دهد تا به صورت صحیح و درست داده‌های خود را ارسال کنند. در صورت وجود هرگونه خطا، این پروتکل مطمئن می‌شود که داده‌ها مجدداً ارسال شوند. به علاوه، استفاده از TCP به دستگاه‌ها امکان می‌دهد تا به منابع دیگر دستگاه‌ها در شبکه دسترسی پیدا کنند و خدمات شبکه را بهره‌برداری کنند. در همین راستا، باعث بهبود کارایی و امنیت شبکه می‌شود. در حالی که داده‌های در حال انتقال در شبکه هستند، TCP مطمئن می‌شود که هیچ داده‌ای از بین نمی‌رود و تمام داده‌ها به صورت کامل و صحیح به مقصد می‌رسند. این باعث می‌شود که شبکه بسیار قابل اعتماد باشد و از نظر عملکرد بهترین عملکرد را ارائه دهد.

آشنایی با انواع TCP و کاربردهای

1- TCP Connection-Oriented

TCP Connection-Oriented یکی از نوع های TCP است که برای برقراری ارتباط بین دو دستگاه استفاده می‌شود. در این نوع، قبل از شروع انتقال داده‌ها، یک فرآیند handshake بین دو دستگاه صورت می‌گیرد تا اطمینان حاصل شود که ارتباط بین دو دستگاه برقرار شده است. سپس، داده‌ها به صورت مرتب و با تضمین ارسال صحیح به دستگاه مقصد ارسال می‌شوند.

2- TCP Connectionless

نوع دیگری از پروتکل TCP است که برای ارسال داده های کوتاه و ساده استفاده می‌شود. در این نوع TCP، فرآیند handshake بین دو دستگاه وجود ندارد و داده‌ها به صورت مستقیم و بدون تأیید از سمت دستگاه مقصد ارسال می‌شوند. این نوع پروتکل TCP برای ارسال پیام‌های کوتاه مانند درخواست های DNS و ICMP استفاده می‌شود.

3- TCP Reliable

این نوع روش برای تضمین ارسال داده‌ها به صورت صحیح و درست به دستگاه مقصد استفاده می‌شود. در این نوع پروتکل TCP، داده‌ها به صورت پشت سر هم و با تضمین ارسال صحیح به دستگاه مقصد ارسال خواهند شد. در صورت بروز خطا در ارسال داده‌ها، دستگاه فرستنده مجدداً داده‌ها را ارسال می‌کند تا اطمینان حاصل شود که داده‌ها به صورت صحیح و درست به دستگاه مقصد ارسال شده‌اند.

4- TCP Congestion Control

برای کنترل ترافیک شبکه استفاده خواهند شد. در صورتی که تعداد بیشماری از داده‌ها به صورت همزمان از یک دستگاه به دستگاه دیگر ارسال شود، ممکن است ترافیک شبکه بسیار زیاد شود و باعث کاهش سرعت انتقال داده‌ها خواهد شد. با استفاده از پروتکل TCP Congestion Control، تعداد داده‌هایی که به صورت همزمان ارسال و کنترل می‌شود تا ترافیک شبکه بهینه سازی شود.

5- TCP Flow Control

TCP Flow Control یکی دیگر از ویژگی های TCP است که برای کنترل جریان داده‌ها استفاده می‌شود. در صورتی که دستگاه فرستنده داده‌ها را با سرعت بیشتری از دستگاه مقصد ارسال کند، ممکن است داده‌ها به صورت نامطلوبی دریافت شوند و باعث ایجاد مشکلات در شبکه خواهد بود. با استفاده از TCP Flow Control، سرعت ارسال داده‌ها تنظیم شده تا داده‌ها به صورت منظم و با سرعت مناسب به دستگاه مقصد ارسال شوند.

معرفی 4 نوع از لایه‌های TCP

معرفی 4 نوع از لایه‌های پروتکل TCP

این پروتکل دارای چهار نوع لایه کاربردی می‌باشد که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.

1- لایه فیزیکی (Physical Layer)

لایه فیزیکی، وظیفه ارسال و دریافت بیت‌ها (Bit) را بر عهده دارد. این لایه شامل تجهیزات فیزیکی مانند کابل‌ها، سوئیچ‌ها و مسیریاب‌ها است.

2- لایه شبکه (Network Layer)

لایه شبکه، وظیفه مسیریابی داده‌ها از یک شبکه به شبکه دیگر را بر عهده دارد. این لایه از پروتکل های مانند IP (Internet Protocol) استفاده می‌کند.

3- لایه حمل و نقل (Transport Layer)

لایه حمل و نقل، وظیفه تضمین ارسال داده‌ها به صورت صحیح و درست بین دستگاه‌ها را بر عهده دارد. این لایه شامل پروتکل های TCP و UDP (User Datagram Protocol) است.

4- لایه برنامه (Application Layer)

لایه برنامه، وظیفه ارتباط بین برنامه های کاربردی را بر عهده دارد. این لایه شامل پروتکل های HTTP (Hyper Text Transfer Protocol)، FTP (File Transfer Protocol) و SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) است.