آموزش CCNA – درس سوم (بررسی پروتکل های موجود در مدل TCP/IP)


BABS_UNSW_Australia_header_protocols

 

پروتکل TCP : لايه Transport

TCP) Transmission Control Protocol) ، يکی از پروتکل های استاندارد TCP/IP است که امکان توزيع و عرضه اطلاعات (سرويس ها) بين دو کامپيوتر ، با ضريب اعتماد بالا را  فراهم می نمايد. چنين ارتباطی بين دو نقطه، Unicast ناميده می شود. در ارتباطات با رويکرد اتصال گرا، می بايست قبل از ارسال داده، ارتباط بين دو کامپيوتر برقرار گردد. پس از برقراری ارتباط ، امکان ارسال اطلاعات برای  اتصال ايجاد شده ، فراهم می گردد. ارتباطات از اين نوع، بسيار مطمئن می باشند، علت اين امر به تضمين توزيع اطلاعات برای مقصد مورد نظر برمی گردد. بر روی کامپيوتر مبداء، TCP داده هائی که می بايست ارسال گردند را در بسته های اطلاعاتی (Packet) سازماندهی می نمايد. در کامپيوتر مقصد ، TCP، بسته های اطلاعاتی را تشخيص و داده های اوليه را مجددا ايجاد خواهد کرد .

screen-shot-2013-06-08-at-6-08-10-pm
TCP ، به منظور افزايش کارائی، بسته های اطلاعاتی را بصورت گروهی ارسال می نمايد. TCP ، يک عدد (موقعيت يک بسته اطلاعاتی نسبت به تمام بسته اطلاعاتی ارسالی)  را به هر يک از بسته ها نسبت داده و از Acknowledgment بمنظور اطمينان از دريافت گروهی از بسته های اطلاعاتی ارسال شده، استفاده می نمايد. در صورتيکه کامپيوتر مقصد، در مدت زمان مشخصی نسبت به اعلام وصول بسته های اطلاعاتی، اقدام ننمايد ، کامپيوتر مبداء ، مجددا اقدام به ارسال اطلاعات می نمايد. علاوه برافزودن يک دنباله عددی و Acknowledgment به يک بسته اطلاعاتی ، TCP اطلاعات مربوط به پورت مرتبط با برنامه ها ی مبداء و مقصد را نيز به بسته اطلاعاتی اضافه می نمايد. کامپيوتر مبداء ، از پورت کامپيوتر مقصد بمنظور هدايت صحيح بسته های اطلاعاتی به برنامه مناسب بر روی کامپيوتر مقصد ، استفاده می نمايد و کامپيوتر مقصد از پورت کامپيوتر مبداء بمنظور برگرداندن اطلاعات به برنامه ارسال کننده در کامپيوتر مبداء، استفاده  خواهد کرد .
هر يک از کامپيوترهائی که تمايل به استفاده از پروتکل TCP بمنظور ارسال اطلاعات دارند، می بايست قبل از مبادله اطلاعات ، يک اتصال بين خود ايجاد نمايند . اتصال فوق ، از نوع مجازی بوده و Session ناميده می شود .دو کامپيوتر درگير در ارتباط، با استفاده از TCP  و به کمک فرآيندی با نام : Three-Way handshake ، با يکديگر مرتبط و هر يک پايبند به رعايت اصول مشخص شده در الگوريتم مربوطه خواهند بود.  فرآيند فوق ، در سه مرحله صورت می پذيرد :

94_syn_fig1_lg

مرحله اول: کامپيوتر مبداء، اتصال مربوطه را از طريق ارسال اطلاعات مربوط به Session، مقداردهی اوليه می نمايد (عدد مربوط به موقعيت يک بسته اطلاعاتی بين تمام بسته های اطلاعاتی و اندازه مربوط به بسته اطلاعاتی) در اصل، فرستنده یک سگمنت TCP حاوی بیت هماهنگ کننده ( Synchronization ) به گیرنده ارسال می نماید.

مرحله دوم: بعد از این که گیرنده هماهنگ کننده را دریافت میکند، با یک سگمنت TCP، حاوی بیت های هماهنگ کننده و آگاهی (Acknowledgment) به فرستنده پاسخ می دهد.

مرحله سوم: فرستنده هم با یک Acknowledgment پاسخی مناسب برای گیرنده ارسال می نماید.

 

پروتکل UDP : لايهTransport

screen-shot-2013-06-08-at-6-08-10a-pm

UDP) User Datagram Protocol) ،  پروتکلی  در سطح لايه Transport بوده که برنامه مقصد در شبکه را مشخص نموده و از نوع بدون اتصال است. پروتکل  فوق، امکان توزيع اطلاعات با سرعت مناسب  را ارائه می نماید. ولی در رابطه با تضمين صحت ارسال اطلاعات، سطح مطلوبی از اطمينان را بوجود نمی آورد . UDP  در رابطه با داده های دريافتی توسط مقصد، به Acknowledgment نيازی نداشته و در صورت بروز اشکال و يا خرابی در داده های ارسال شده، تلاش مضاعفی بمنظور ارسال مجدد داده ها، انجام نخواهد داد. اين بدان معنی است که داده هائی کمتر ارسال می گردد ولی هيچ يک از داده های دريافتی و صحت تسلسل  بسته های اطلاعاتی، تضمين نمی گردد .از پروتکل فوق، بمنظور انتقال اطلاعات به چندين کامپيوتر با استفاده از Broadcast و يا Multicast ، استفاده بعمل می آيد. استفاده از پروتکل UDP در مواردی همچون Multicasting Streaming media ، (نظير يک ويدئو کنفرانس زنده)  و يا انتشار ليستی از اسامی کامپيوترها  که به منظور ارتباطات محلی استفاده می گردند، متداول است. به منظور استفاده از UDP ، برنامه مبداء می بايست پورت UDP خود را مشخص نمايد، دقيقا مشابه عملياتی که می بايست کامپيوتر مقصد انجام دهد. لازم به يادآوری است که پورت های UDP از پورت های TCP مجزا و متمايز می باشند. (حتی اگر دارای شماره پورت يکسان باشند.)

 

پروتکل IP  : لايه Internet

IP)  Internet Protocol ) ، امکان مشخص نمودن محل کامپيوتر مقصد در يک شبکه ارتباطی را فراهم می نمايد. IP ، يک پروتکل بدون اتصال و غيرمطمئن بوده که اولين مسئوليت آن آدرس دهی بسته های اطلاعاتی و روتينگ بين کامپيوترهای موجود در شبکه است . با اينکه IP همواره سعی در توزيع يک بسته اطلاعاتی می نمايد ، ممکن است يک بسته اطلاعاتی در زمان ارسال گرفتار مسائل متعددی نظير : گم شدن، خرابی، عدم توزيع با اولويت مناسب، تکرار در ارسال و يا  تاخير گردد. در چنين مواردی، پروتکل IP تلاشی بمنظور حل مشکلات فوق را انجام نخواهد داد. آگاهی  از وصول بسته اطلاعاتی  در مقصد  و بازيافت بسته های اطلاعاتی گم شده، مسئوليتی است که بر عهده يک لايه بالاتر نظير TCP و يا برنامه ارسال کننده اطلاعات، واگذار می گردد .

ip_0می توان IP را بعنوان مکانی در نظر گرفت که عمليات مرتب سازی و توزيع بسته های اطلاعاتی در آن محل صورت می پذيرد. بسته ها ی اطلاعاتی توسط يکی از پروتکل های لايه حمل ( TCP و يا UDP) ،  برای IP  ارسال می گردند. اولين وظيفه IP، روتينگ بسته های اطلاعاتی بمنظور ارسال  به مقصد نهائی است. هر بسته اطلاعاتی، شامل آدرس IP مبداء (فرستنده) و آدرس IP مقصد (گيرنده) می باشد. در صورتيکه IP، آدرس مقصدی را مشخص نمايد که در همان سگمنت موجود باشد، بسته اطلاعاتی مستقيما برای کامپيوتر مورد نظر ارسال می گردد. در صورتيکه آدرس مقصد در همان سگمنت نباشد، IP می بايست از يک روتر استفاده و اطلاعات را برای آن ارسال نمايد. يکی ديگر از وظايف IP ، ايجاد اطمينان از عدم وجود يک بسته اطلاعاتی در شبکه است . بدين منظور محدوديت زمانی خاصی در رابطه با مدت زمان حرکت بسته اطلاعاتی در طول شبکه، در نظر گرفته می شود. عمليات فوق، توسط نسبت دادن يک مقدار TTL)Time To Live) به  هر يک از بسته های اطلاعاتی صورت می پذيرد. TTL، حداکثر مدت زمانی را  که بسته اطلاعاتی قادر به حرکت در طول شبکه است را مشخص می نمايد. ( قبل از اينکه بسته اطلاعاتی  کنار گذاشته شود.)

 

پروتکل ICMP : لايه Internet

ICMP) Internet Control Message Protocol) ، امکانات لازم در خصوص اشکال زدائی و گزارش خطاء در رابطه با بسته های اطلاعاتی غيرقابل توزيع  را  فراهم می نمايد. با استفاده از ICMP ، کامپيوترها و روترها که از IP به منظور ارتباطات  استفاده می نمايند، قادر به گزارش خطاء و مبادله اطلاعاتی محدود در رابطه  وضعيت  بوجود آمده  می باشند. مثلا” در صورتيکه IP، قادر به توزيع يک بسته اطلاعاتی به مقصد مورد نظر نباشد، ICMP يک پيام مبتنی بر غيرقابل دسترس بودن را برای کامپيوتر مبداء ارسال می دارد. با اينکه پروتکل IP بمنظور انتقال داده بين روترهای متعدد استفاده می گردد، ولی  ICMP  به نمايندگی از TCP/IP، مسئول ارائه گزارش خطاء و يا پيام های کنترلی است. تلاش ICMP، در اين جهت نيست که  پروتکل IP را بعنوان يک پروتکل مطمئن مطرح نمايد، چون پيام های ICMP دارای هيچگونه محتوياتی  مبنی بر اعلام وصول پيام (Acknowledgment)  بسته اطلاعاتی نمی باشند. ICMP، صرفا سعی در گزارش خطاء و ارائه فيدبک های لازم در رابطه با تحقق يک وضعيت خاص را دارد .

 

پروتکل IGMP : لايه Internet

IGMP) Internet Group Managment Protocol) ، پروتکلی است که مديريت ليست اعضاء برای  IP Multicasting ، در يک شبکه  TCP/IP را بر عهده دارد. IP Multicasting، فرآيندی است که بر اساس آن يک پيام برای  گروهی انتخاب شده از گيرندگان که گروه multicat  ناميده می شوند، ارسال می گردد. لازم به ذکر است IGMP ليست اعضاء را نگهداری می نمايد .

تمامی اعضاء يک گروه multicast، به ترافيک IP هدايت شده به يک آدرس Multicast IP، گوش داده و بسته های اطلاعاتی ارسال شده به آن آدرس را دريافت می نمايند. زمانيکه چندين کامپيوتر نيازمند دستيابی به اطلاعاتی نظير Streaming media باشند، يک آدرس IP رزو شده برای multicasting  استفاده می گردد. روترها که بمنظور پردازش multicast پيکربندی می گردند، اطلاعات را انتخاب و آنها را برای تمامی مشترکين گروه multicast ارسال ( Forward ) می نمايند. به منظور رسيدن اطلاعات Multicast به گيرندگان مربوطه، هر يک از روترهای موجود در مسير ارتباطی، می بايست قادر به حمايت از Multicasting باشند. کامپيوترهای مبتنی بر سيستم عامل ويندوز 2000 ، قادر به ارسال و دريافت  IP Multicast، می باشند.

 

پروتکل ARP : لايه Internet

ARP) Address Resolution Protocol)، پروتکلی است که  مسئوليت مسئله ” نام به آدرس” را در رابطه با  بسته های اطلاعاتی خروجی (Outgoing) ، برعهده دارد. کارت شبکه از آدرس MAC، به منظور تشخيص تعلق يک بسته اطلاعاتی به کامپيوتر مربوطه، استفاده می نمايند. بدون آدرس های MAC، کارت های شبکه، دانش لازم در خصوص ارسال بسته های اطلاعاتی به لايه بالاتر  به منظور پردازش های مربوطه را  دارا نخواهند بود. همزمان با رسيدن بسته های اطلاعاتی به لايه IP  به منظور ارسال در شبکه، آدرس های MAC مبداء و مقصد به آن اضافه می گردد .
ARP ، از جدولی خاص به منظور ذخيره سازی آدرس های IP و MAC مربوطه، استفاده می نمايد. محلی از حافظه که جدول فوق در آنجا ذخيره می گردد، ARP Cache ناميده می شود. ARP Cache هر کامپيوتر شامل  mapping  لازم  برای کامپيوترها و روترهائی است که بر روی يک سگمنت مشابه قرار دارند.
پروتکل ARP ، آدرس IP مقصد هر يک از بسته های اطلاعاتی خروجی را با ARP Cache مقايسه می کند تا آدرس MAC  مقصد مورد نظر را بدست آورد . در صورتيکه موردی  پيدا گردد، آدرس MAC از Cache بازيابی می گردد. در غير اينصورت، ARP درخواستی را برای کامپيوتری که مالکيت IP را برعهده دارد، Broadcast  نموده و از وی می خواهد که آدرس MAC خود را اعلام نمايد. کامپيوتر مورد نظر ( با IP مربوطه ) ، در ابتدا آدرس MAC کامپيوتر ارسال کننده درخواست را به Cache خود اضافه نموده و در ادامه پاسخ لازم را از طريق ارسال آدرس MAC خود، به متقاضی خواهد داد. زمانيکه پاسخ ARP توسط درخواست کننده، دريافت گرديد، در ابتدا با استناد به اطلاعات جديد دريافتی، Cache مربوطه به روز شده و در ادامه، بسته اطلاعاتی به مقصد کامپيوتر مورد نظر ارسال می گردد .
در صورتي که مقصد يک بسته اطلاعاتی، سگمنتی ديگر باشد ، ARP، آدرس MAC را به روتر مسئول در سگمنت مربوطه، تعميم  خواهد داد ( در مقابل آدرس مربوط به کامپيوتر مقصد ). روتر، در ادامه مسئول يافتن آدرس MAC مقصد و يا Forwarding بسته اطلاعاتی برای روتر ديگر است.

 

نویسنده: میلاد خوشدل
کپی تنها با ذکر نام ریجاکس و لینک زیر مجاز است.
لینک: http://blog.regux.com/learning-course/ccna-learning/learn-ccna-lesson-3-tcp-ip-protocols

میلاد خوشدل

در حوزه‌ی امنیت وب و شبکه فعالیت می کند، عاشق پارکور است و مدیریت دیتاسنتر، امن سازی شبکه های مخابراتی و کابلی و برنامه نویسی وب و موبایل از تجارب کاری او می باشد. او در حال حاضر بنیانگذار ریجاکس است.

نظر خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

پنج × 2 =


تگ های html مجاز به استفاده می باشند: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

ارسال یک پیام