شرح مبسط لمبادئ TCP/IP

سوف نتعرف في هذه التدوينة علي برتوكولاتTCP/IP   حيـث سـنتعرض لأساسياته وتاريخه وكيفية عمله لأنه من الأجزاء الهامة جدا في علم الشبكات وقد يخـصص له كتب متخصصة يمكنك العثور عليها ايضا لتنمية مهاراتك وخبراتك في الشبكات.

لمحة تاريخية عنTC P  / IP

تم ابتكار الـTCP/IP  عام ١٩٧٣ ولكنه لم يكن الــStandard  فـي الاتصالات عبـر الإنترنت حتى ١٩٨٣ حتى اصبح الطريقة الافتراضية في الإتصال عبر الإنترنـت او عبـرArpanet  ان صح التعبير. وقد خرج هذا الابتكار من معامل جامعة كاليفورنيا الأمريكيـة فيBerkeley  عندما كان علماء الكمبيوتر عاكفون على اخراج نسخةUnix  والتي عرفـت باسمهم فيما بعدUNIX BSD  ايBerkeley Software Distribution  ولهذا بدأ انتـشارTCP/IP  في الجامعات نظرا لبدء انتشارUNIX  في الحياة الاكاديمية حتـى اصـبح الــ TCP/IPهو صاحب الثورة في الإتصال عبر الإنترنت وايضا الشبكات المحلية وايضا مما ادى إلى تطوير هذا البروتوكول هو دعم وزارة الدفاع الأمريكيـة للأمـر بحيـث وضعت شروطا ومعايير وقيود على التطوير طبقا لمعايير معينة على سبيل المثال:

  - ان الـTCP/IP  لا يخضع لشركة معينة او برامج معينة اوHardware  معين

 - ان الـTCP/IP  يجب ان يحوي في داخله ادوات للـصيانة اوFailure­Recovery  حيث ان هذا كان متعلقا بالمسائل العسكرية بوزارة الدفاع حيث إذا حدثت مشكلة فـي جزء من الشبكة هذا ليس معناه سقوط الشبكة كليا.

- امكانية الإتصال ما بين الشبكات والأجهزة والبرمجيات المختلفة

ويستخدم الـTCP/IP  ما يـسمىDoD Model  اوDepartment of Defense Model  والذي يصف الإتصال في اربعة طبقات فقط اوLayers  خلافا للـOSI Model  كمــا ذكرنا سابقا والـشكل التالي يوضع الفرق. وكما ترى من الشكل فإن الـDoD Model  يتمثل  في:

Process/Application Layer	وهي المسؤلة عن البرمجيات مثل FTP, Telnet
Host-­to-­Host Layer	طبقة الوسيط للوسيط وهي التي يتم فيها اضافةTCP  والبروتوكولات الأخرى للـ Packet
Internet Layer	يتم فيها اضافة الـIP  للـ Packet
Network Access Layer	هي المسؤلة عن الربط ما بين وسائط النقل مثل الكوابل وايضا كروت الشبكة

Transmission  Control  Protocol  ( TC P  )

هذا الجزء من البروتوكول هو الجزء المسؤل عن نقل البيانات والربط ويقـسم هـذا الجـزء البيانات إلى اجزاء صغيرة للتعامل معها تسمى هذه الأجزاء بـDatagram  ويحـوي الــDatagram  معلومات عن المكان الذي سوف ترسل له البيانات وعنوان الراسل وايضا رقـم مميز للـdatagram  سوف يتم تسلسله فيما بعد كل هذا يسمى الـHeader  الخاص بالــDatagram  ويحوي ايضا الـDatagram  ما يسمىChecksum  للتأكـد مـن وصـول البيانات إلى النقطة المرسل اليها البيانات والشكل التالي يوضح اهم مكونات الــDatagram في الـTCP

والـSource Port	يعبر عن رقم المكان الذي يرسل البيانـات
وDestination Port	هـو ر قم المكان او النقطة المرسل اليها البيانـات.
Sequence Number	هـو الـرقم المسلـسل الخاص بالـdatagram  لتسهيل عملية اعادة تنظيم البيانات على الكمبيوتر المستقبل.
Acknowledgement Number	هو رقم يمكن الكمبيوتر الراسل من معرفة ان البيانات تـم نقلها بنجاح.
Offset	تعبر عن طول الـHeader  ككل
Reversed	هو عبارة عن متغير يمكن الاستفادة منه في اي شيء آخر اضافي
Flags	تعبر عن ان هذه المعلومات هامة جدا او انها نهاية المعلومات المنقولة
Window	تعطي امكانية زيادة حجم الـPacket  مما يؤدي إلى دقة نقل البيانات
Urgent Pointer	يعطي تصريحا بأهمية البيانات
Options	مجموعة من المتغيرات ربما تستخدم فيما بعد من قبل المستخدم
Padding	للتأكد من ان الـHeader  انتهى عند32 Bit Start of Data  بداية المعلومات الحقيقية التي سوف يتم نقلها

Internet  Protocol

هو المسؤل عن نقل البيانات من نقطة إلى نقطة اخرى على الشبكة وهـو لا يحمل اي IP او يحوي اي نوع من البرمجيات الخاصة بالاتصال لكنه يعتمد كليا على الـTCP  ولكنه فقـط يقوم بعملroute  او نقل للـData  او المعلومات. ودائما يكون الـHeader  الخاص بالـIP  ملتصقا بالـHeader  الخاص بالـTCP  ومـن دون الـHeader  الخاص بالـIP  لن يتم معرفة اين سيتم نقل الــDatagram  او عمـلRouting  له، والشكل التالي يوضح تركيب الـHeader  الخاص بالـIP

Version	تعبر عن رقم اصدار الـIP  المستخدم والإصدار الافتراضي المستخدم حاليـا هـو IPV4 إلا ان هناك الإصدار السادس IPV6 إلا انه لم يدعم إلا من بعض الأجهـزة الحديثـة حاليا إلا انه سوف يصبح الإصدار الافتراضي قريبا جدا
IHL: Internet Header Length	وهو طول الـHeader  والرقم الافتراضي له هو خمسة كلمات من سعة32 bit TOS  اوType of Service  تعبر عن اهمية البيانات المطلوبة
Total Length	تحدد طول الـDatagram  ككل والتي تنحصر ما بين576 bytes  كأقل قيمة و65.532 bytes  كأعلى قيمةIdentification  تعريف يسهل على الجهاز المستقبل اعادة ترتيب الـdatagram Flags  اولbit  يعبر عن ان الـdatagram  لا يمكن ان يكون مقسا إلى اجزاء صغيرة والـ مقسمة إلى اقسام Packet الأخير هو يعبر ع ن آخر قسم في اي Bit
Fragmentation Offset	تعبر عن المكان المحدد للمعلومات وهي تستخدم في عملية إعادة تجميع البيانات من قبل المستقبل
Time to Live	الوقت المستخدم او المخصص لنقل الـPacket  بعد ان ينقضي هذا الوقت تسصبح بعدها الـPacket  مفقودة اوLost  ولها معنى آخر هوhop  ودائما تجدها32 hops Protocol  تعبر عن نوع الـProtocol  لأنه من الممكن استخدام بروتوكولات اخرى غير الـTCP/IP  القيمة ٦ تعبر عنTCP  والقيمة ١٧ تعبر عنUDP  اوUser Datagram
Protocol Header	قيمة للتحقق من عدم وجود الأخطاء في الـ Header Checksum
TCP Header	هو كما تعرفت عليه سابقا الـHeader  الخاص بالـTCP