TCP/IP Protokol

Protokol je vo všeobecnosti sada pravidiel a štandardov, ktoré popisujú nejakú akciu. Takisto aj komunikácia medzi počítačmi sa musí riadiť nejakými pravidlami, a tieto pravidlá sú súčasťou protokolu TCP/IP(transmisson control protocol/internet protocol).

TCP/IP sa skladá zo 4 vrstiev:

4. aplikačná vrstva
3. transportná vrstva
2. sieťová vrstva
1. fyzická vrstva

Pričom na najvyššom stupni stojí aplikačný software a platí, že dáta postupujú myslene od najvyššej vrstve po poradí až na najnižšiu a u príjemcu prechádzajú od najnižšej po najvyššiu k aplikačnému softwaru.

4.)aplikačná vrstva

Koncoví užívatelia využívajú počítačové siete prostredníctvom najrôznejších sieťových aplikácií – elektronická pošta, prenos súborov, vzdialené prihlasovanie... Začleňovať tieto rôznorodé aplikácie celé do aplikačnej vrstvy by bolo nemožné, preto sa do aplikačnej vrstvy zahrňujú len tie časti týchto aplikácií, ktoré realizujú spoločné, resp. obecne použiteľné mechanizmy. Ako príklad si zvoľme elektronickú poštu – tá jej časť, ktorá zabezpečuje vlastné predávanie správ v sieti je obsahom aplikačnej vrstvy a je na každom počítači rovnaká. Avšak už užívateľské rozhranie, cez ktoré píšeme alebo čítame správy sa už nepovažuje za súčasť aplikačnej vrstvy. Pri e-mailoch teda do aplikačnej vrstvy patria len napr. protokol SMTP, POP3, IMAP apod. ktoré sú všade a vždy rovnaké.
Na tejto vrstve sa ešte nachádzajú protokoly ako HTTTP, FTP, TELNET, SSL, DNS a mnoho ďalších.

3.)transportná vrstva

V tejto vrstve sa nachádzajú dva protokoly, a to TCP a UDP(User Datagram Protocol).

UDP je omnoho jednoduchší ako TCP a sieťovú vrstvu prakticky rozširuje len o porty. Porty sú predstavované číslami a vyjadrujú typ protokolu z aplikačnej vrstvy pre ktorý je packet učený na spracovanie. Porty majú rozah od 0 do 65535. Medzi najznámejšie patrí napr.:
22 - ssh23 – telnet25 - smtp80 - http110 – pop3…..

Avšak napriek svojej jednoduchosti je niekedy UDP vhodnejší ako TCP, TCP poskytuje značne viac možností pre aplikácie ako je UDP. Medzi hlavné rozdiely patrí:

1.)spoľahlivosť

TCP je na rozdiel od UDP spoľahlivý. To znamená, že ak počas komunikácie boli nejaké dáta stratené, prijímateľ to vie zistiť a stratené dáta si vyžiadať späť. Okrem toho, že TCP si vie vyžiadať chýbajúce časti dát, vie aj odhaliť že nejaká časť bola poslaná duplikovane a v tom prípade dané dáta zahodí

2.)kontrola nad tokom dát

Niekedy môže nastať taký prípad, že odosielané dáta k príjemcovi neprídu v správnom poradí. V tom prípade vie TCP zaobstarať aby dáta boli spracované v správnom poradí.

3.)čiastočná náprava chýb

Vďaka istým mechanizmom je TCP schopný vo väčšine prípadoch zaznamenať chyby vzniknuté počas komunikácii a navyše ich dokáže čiastočne opravovať.2.)sieťová vrstva

V tejto vrstve je najdôležitejším protokolom IP. IP neposkytuje spoľahlivosť a plynulosť toku dát a ani kontrolu nad chybami. Tieto služby musia kontrolovať vyššie vrstvy. Úlohou IP protokolu je len doručiť dáta od odosielateľa k príjemcovi. Ako bolo spomínané, IP neposkytuje žiadnu spoľahlivosť, ale využíva tzv. best-effort – teda maximálna snaha všetko doručiť, pričom packety môžu byť počas cesty stratené, alebo doručené v zlom poradí alebo duplikované.

Na identifikovanie príjemcu v sieti a v internete sa používajú IP adresy. Dnešný štandard adries je IPv4, kde IP adresy sú reprezentované 32bitovou hodnotou, a obyčajne sa vyjadrujú v desiatkovom formáte po štyroch oktetoch oddelených bodkou. IP adresa teda môže byť 192.168.0.5 alebo 9.67.5.8.

Každá IP adresa sa skladá z dvoch častí: netID a hostID, kde netID identifikuje sieť a hostID konkrétneho príjemcu v sieti. Podľa toho sa IP adresy delia do viacerých tried:

trieda A: na identifikovanie siete sa používa prvých 7bitov a na určenie hosta sa využíva 24bitov.
trieda B: na identifikovanie siete sa používa prvých 14bitov a na určenie hosta sa využíva 16bitov.
trieda C: na identifikovanie siete sa používa prvých 21bitov a na určenie hosta sa využíva 8bitov.
trieda D a E

Z tohto vidno, že IP adresy triedy A sú vhodné pre siete s veľmi veľkým množstvom užívateľov. V súčasnosti v LAN sietiach sa využíva hlavne trieda C.

Na to, aby sme vedeli určiť, ako je adresa rozdelená na net a host časť, sa využívajú tzv. masky.

Pre triedu A sa používa maska 255.0.0.0
Pre triedu B sa používa maska 255.255.0.0
Pre triedu C sa používa maska 255.255.255.0

Príklad: Sme v sieti, kde využívame adresy triedy C. Chceme poslať dáta počítaču s IP 192.168.0.50, Keďže využívame triedu C, masku zvolíme na 255.255.255.0. Aby sme pri odosielaní vedeli ktorá časť adresy identifikuje sieť a ktorá hosta, postupuje sa takto: Cieľovú adresu premeníme do binárnej formy:

1100 0000 . 1010 1000 . 0000 0010 . 0011 0010 (192.168.2.50)
1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 0000 0000 (255.255.255.0)
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (AND)
1100 0000 . 1010 1000 . 0000 0010 . 0000 0000 (netID = 192.168.2.0)

Ešte treba dodať, že masky sa môžu voliť aj iné ako spomínané, avšak tieto su najpoužívanejšie. So vzrastajúcim počtom užívateľov netu rapídne klesajú voľné adresy, tak v blízkej budúcnosti bude nevyhnutný prechod na štandard IPv6. V sieťovej vrstve okrem protokolu IP takisto beží aj ARP.

Postupne ako požiadavka prechádza jednotlivými vrstvami, každá z vrstiev k paketu pribaľuje vlastný súbor dát. IP hlavička paketu môže vyzerať nasledovne:

- popísať ústne

1.)fyzická vrstva

Je to najnižšia vrstva TCP/IP protokolu a jej úlohou je zajistiť prenos jednotlivých bitov medzi príjemcom a odosielateľom prostredníctvom fyzickej prenosovej cesty. Táto vrstva špecifikuje použitú architektúru, pod čo spadá typ prenosového média, konektory, prenášaný signál apod. Medzi najznámejšie architektúry patrí Ethernet, Token Ring, Wireless..