TCP/IP

Համացանցային հաղորդակարգերի հավաքածու, առավել հայտնի որպես TCP/IP համակարգչային ցանցի մոդել և հաղորդակարգերի («պրոտոկոլների») հավաքածու, որն օգտագործվում է համացանցում և համակարգչային այլ ցանցերում։ Փոխանցման կառավարման հաղորդակարգը (TCP) և ինտերնետային հաղորդակարգը (IP) եղել են առաջին ցանցային հաղորդակարգերը, որ ներկայացվել են որպես ստանդարտ և վերջինների հիմնարար դերի պատճառով հաճախ ողջ հավաքածուն անվանում են TCP/IP։

Հաճախ անվանվելով «ինտերնետային մոդել», այն սկզբնապես հայտնի է եղել որպես DoD մոդել, քանի որ ցանցային մոդելի զարգացումը սկսվել է ԱՄՆ-ի պաշտպանության դեպարտամենտի DARPA գործակալության կողմից։

TCP/IP հաղորդակարգերը տրամադրում են սկզբնակետից վերջնակետ միացում, որը բնութագրում է, թե ինչպես վերջնակետում պետք է տվյալները հասցեագրվեն, փաթեթավորվեն, փոխանցվեն, ուղղորդվեն և ստացվեն^[1][2]։ Շերտերը՝ բարձրից ցածր, հետևյալն են. կապակցման շերտ (մեկ ցանցային սեգմենտի համար նախատեսված հաղորդակցության տեխնոլոգիա), ինտերնետային շերտ (կապակցում է իրարից անկախ ցանցերը՝ այդպիսով ստեղծելով համատեղ աշխատանք), տրասպորտային շերտ (ստեղծում է համակարգչից համակարգիչ հաղորդակցություն) և ծրագրային շերտ (հնարավորություն է ստեղծում փոխանակելու ծրագրային տվյալները պրոցեսից պրոցես)։ TCP/IP մոդելը և հարակից պրոտոկոլները մշակված են Internet Engineering Task Force (IETF) կողմից։

Պատմություն

Սկզբնական հետազոտություն

Առաջին փոխկապակցված միացման դիագրամ

Ստենֆորդի հետազոտությունների ինստիտուտի ռադիոալիքային փաթեթի վագոն։ Առաջին եռակողմ փոխկապակցված փողանակումը։

Ինտերնետային պրոտոկոնլերի հավաքածույի հետազոտությունն ու մշակումը սկսվել է1960-ական թվականների վերջերին՝ Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) գործակալության կողմից^[3]։

1969 թվականին ARPANET-ում իրականացվող աշխատանքից հետո DARPA-ն սկսեց աշխատել փոխանակման մի շարք այլ տեխնոլոգիաների վրա։

1972 թվականին Ռոբերտ Քանը միացավ DARPA ինֆորմացիոն պրոցեսինգի տեխնոլոգիաների գրասենյակին, որտեղ նա աշխատել է և՛ արբանյակային և վերգետնյա ռադիոալիքային ցանցերի վրա և գնահատում էր այդ երկու դաշտերում աշխատելու ունակության արժեքը։ 1973 թվականի գարնանը ARPANET-ի ցանցային կառավարման ծրագրի մշակող Վինտոն Սերֆը միացավ Խանին՝ աշխատելու բաց կառուցվածքով փոխկապակցման միջոցներ ստեղծելու համար՝ նպատակ ունենալով մշակելու ARPANET-ի հաջորդ սերնդի հաղորդակարգ։

1973 թվականի ամռանը Ռոբերտ Քանը և Սերֆը մշակել էին հիմնարար վերաձևակերպումներ, որտեղ ցանցային հաղորդակարգերի միջև տարբերությունը թաքցվում էր՝ օգտագործելով հասարակ համացանցային պրոտոկոլ, և ի տարբերություն ARPANET-ի, որտեղ ցանցն էր պատասխանատու հուսալիության համար, այստեղ կայաններն էին դառնում պատասխանատու։

Ցանցի նախագիծը ներառում էր այն հասկացությունը, որ այն պետք է մատուցի միայն ծայրային նոդերի միջև արդյունավետ հաղորդման և երթուղավորման հոսքերը, իսկ մյուս բոլոր կարևոր բաղադրիչները՝ ցանցի մի ծայրում՝ նոդերի վերջում։ Հասարակ դիզայն օգտագործելով հնարավոր եղավ գրեթե ցանկացած ցանց անկախ լոկալ հատկանիշներից միացնելու ARPANET-ին՝ այսպիսով լուծելով Խանի խնդիրը։

Ընդունված ասացվածք կա, որ Սերֆի և Քանի TCP/IP գործիքը կաշխատի «երկու թիթեղյա տարաներով և լարերով» (տարիներ հետո որպես կատակ ստեղծվեց և հաջողությամբ փորձարկվեց IP over Avian Carriers պրոտոկոլը։)

Համակարգիչը, որը կոչվում է երթուղիչ (անգ. router), օժտված է յուրաքանչյուր ցանցի ինտերֆեյսով։ Այն փաթեթները իրար միջև ուղղորդում է առաջ և հետ^[4]։ Սկզբնապես երթուղիչը կոչվել է անցուղի (անգ. gateway), բայց անվանումը հետագայում փոխվել է այլ տեսակի անցուղիներ հետ չշփոթելու համար։

Առանձնահատկություններ

1973 թվականի մինչև 1974 թվականի Սերֆի ցանցային հետազոտություններ խումբը մշակեց այն գաղափարի մանրամասները, որը բերեց առաջին TCP բնութագրին^[5]։ Տեխնիկական մեծ ազդեցություն դարձավ ցանցային աշխատանքը Xerox PARC-ում, որը թողարկեց PARC ունիվերսալ հավաքածու, որը ընդգրկում էր այդ ժամանակներում գոյություն ունեցող գրեթե բոլոր պրոտոկոլների հավաքածուն։

DARPA-ն այնուհետև պայմանագիր կնքեց BBN Technologies ընկերության, Stanford համալսարանի և College London համալսարանի հետ՝ տարբեր հարթակների վրա հաղորդակարգի կամայական տարբերակներ ստեղծելու համար։ Մշակվեցին 4 տարբերակներ. TCP v1, TCP v2, TCP v3 and IP v3, and TCP/IP v4. Վերջին տարբերակը դեռևս գործում է։

1975 թվականին Ստենֆորդի և Լոնդոնի համալսարանների միջև տեստավորվեց երկու ցանցերի մասնակցությամբ TCP/IP հաղորդակցությունը։ 1977 թվականին ԱՄՆ-ի, Միացյալ թագավարության և Նորվեգիայի քաղաքների միջև տեստավորվեց երեք ցանցերի մասնակցությամբ հաղորդակցությունը։ 1978-ից 1983 թվականների ընթացքում տարբեր հետազոտական կենտրոնների կողմից մշակվեցին տարբեր այլ TCP/IP նախատիպեր։ ARPANET-ի տեղափոխումը TCP/IP պաշտոնապես ավարտվեց 1983 թվականի հունվարի 1-ին, երբ նոր հաղորդակարգեր ակտիվացվեցին^[6]։

Ինտեգրում

1982 թվականի մարտին ԱՄՆ պաշտպանության դեպարտամենտը TCP/IP հաղորդակարգը հայտարարեց ռազմական համակարգչային ցանցերի համար ստանդարտ^[7]։

1985 թվականին առաջին Interop կոնֆերանսը կենտրոնացած էր TCP/IP հաղորդակարգի փոխօգտագործման սահմանները ընդլայնելու հարցի վրա։

IBM, AT&T և DEC ընկերությունները եղել են առաջին մեծ կազմակերպությունները, որոնք օգտագործել են TCP/IP, չնայած ներքին հաղորդակարգեր օգտագործելուն (SNA, XNS և այլն)։ 1984 թվականին IBM կորպորացիայում կատարվեց TCP/IP զարգացում։ Բերի Էփլմենի խումբը աշխատում էր այն ուղղությամբ, որ TCP/IP պրոդուկնտները գործեն IBM -ի տարբեր համակարգերի հետ։ Այդ ընթացքում ավելի փոքր ընկերություններ, ինչպիսին էին FTP Software-ը և Wollongong Group-ը, սկսեցին TCP/IP առաջարկել DOS և MS Windows օպերացիոն համակարգերի համար^[8]։ Առաջին VM/CMS TCP/IP փաթեթը եկել է Վիսկոնսի համալսարանից^[9]։

Այնուհետև այս TCP/IP փաթեթներից շատերը սկսեցին գրվել մի քանի շնորհաշատ ծրագրավորողների կողմից։ Օրինակ Ջոն Ռոմկին, ով աշխատում էր FTP Software ընկերությունում, MIT PC/IP փաթեթի հեղինակն էր^[10]։

TCP/IP տարածումը ավելի տարածվեց 1989 թվականին, երբ AT&T ընկերությունը համաձայնեց UNIX-ի համար նախատեսված կոդը դարձնել հանրային սեփականություն։ Շատ ընկերություններ, ինչպես օրինակ IBM-ը, այս կոդը օգտագործում էին իրենց TCP/IP փաթեթներում։ Շատ կազմակերպություններ Windows օպերացիոն համակարգի համար վաճառում էին TCP/IP փաթեթներ, մինչև որ Microsoft կորպորացիան Windows 95 թողարկեց իր սեփական TCP/IP փաթեթը։ Սա տեղի ունեցավ հաղորդակարգերի զարգացումից մի փոքր ավելի ուշ, սակայն իրական հիմք հանդիսացավ TCP/IP հաղորդակարգի տարածման և զարգացման համար։ Սա վերջնականորեն անհետացրեց նախկին բոլոր հաղորդակարգերը։

Նախագծման հիմնական սկզբունքները

Նախագծային սկզբնական փաստաթուղթը՝ RFC 1122, ընդգրկում էր նախագծային հիմնական նկարագրություններ շերտավորման միջոցով^[11]։

• Ծայրից ծայր սկզբունք. Այս սկզբունքը ժամանակի ընթացքում ենթարկվել է մշակումների։ Դրա սկզբնական արտահայտությունը գործունեությունը դնում է ծայրերի վրա, և այդ դեպքում երկու ծայրերը իրար միացնելով հիմնականում շեշտը դրվում էր արագության և պարզության վրա։ Այժմյան աշխարհը արգելապատնեշների (անգլ.firewalls), ցանցային հասցեների թարգմանիչների, վեբ կոնտենտի քեշավորման և ժամանակի հրամանով այլ փոփոխումների կարիք ունի^[12]։
• Դիմացկությունան սկզբունք։ "Սկզբնապես գործունեությունը պետք է պահպանողական լիներ ուղարկման հարցում, իսկ ստացման դեպքում՝ լիբերալ։ Սա նշանակում է, որ պետք է զգուշություն ցուցաբերվեր լավ կազմված դատագրամները ուղարկելուց, բայց պետք է ունակ լիներ ընդունելու ցանկացած դատագրամ^[13]։ Սկզբունքի երկրորդ մասը նույնքան կարևոր է, ինչքան նախորդը. մյուս կողմում ծրագիրային փաթեթը կարող է պարունակել թերություններ, ինչը թույլ չի տա ունենալ անվտանգ հաղորդակարգի հատկություններ^[14]։

Կարդացեք նաև

• HTTP
• HTTPS
• SMTP
• TCP
• IP

Հղումներ

1. RFC 1122, Requirements for Internet Hosts – Communication Layers, R. Braden (ed.), October 1989.
2. RFC 1123, Requirements for Internet Hosts – Application and Support, R. Braden (ed.), October 1989
3. "The DoD Internet Architecture Model", Vinton G. Cerf and Edward Cain, Computer Networks, 7 (1983), North-Holland, pp. 307-318
4. RFC 1812, Requirements for IP Version 4 Routers, F. Baker (June 1995)
5. RFC 675, Specification of Internet Transmission Control Protocol, V. Cerf et al. (December 1974)
6. «Internet History». Արխիվացված է օրիգինալից 2000 թ․ մարտի 3-ին. Վերցված է 2014 թ․ նոյեմբերի 29-ին.
7. Ronda Hauben. «From the ARPANET to the Internet». TCP Digest (UUCP). Վերցված է 2007 թ․ հուլիսի 5-ին.
8. Wollongong
9. «A Short History of Internet Protocols at CERN». Արխիվացված է օրիգինալից 2018 թ․ հունվարի 23-ին. Վերցված է 2014 թ․ նոյեմբերի 29-ին.
10. About | "romkey"
11. RFC 1958, Architectural Principles of the Internet, B. Carpenter (June 1996)
12. Rethinking the design of the Internet: The end-to-end arguments vs. the brave new world, Marjory S. Blumenthal, David D. Clark, August 2001
13. p.23 INTERNET PROTOCOL DARPA INTERNET PROGRAM PROTOCOL SPECIFICATION September 1981 Jon Postel Editor
14. Requirements for Internet Hosts -- Communication Layers p.13 October 1989 R. Braden, Editor

Գրականություն

• Douglas E. Comer. Internetworking with TCP/IP - Principles, Protocols and Architecture. ISBN 86-7991-142-9
• Joseph G. Davies and Thomas F. Lee. Microsoft Windows Server 2003 TCP/IP Protocols and Services. ISBN 0-7356-1291-9
• Forouzan, Behrouz A. (2003). TCP/IP Protocol Suite (2nd ed.). McGraw-Hill. ISBN 0-07-246060-1.
• Craig Hunt TCP/IP Network Administration. O'Reilly (1998) ISBN 1-56592-322-7
• Maufer, Thomas A. (1999). IP Fundamentals. Prentice Hall. ISBN 0-13-975483-0.
• Ian McLean. Windows(R) 2000 TCP/IP Black Book. ISBN 1-57610-687-X
• Ajit Mungale Pro .NET 1.1 Network Programming. ISBN 1-59059-345-6
• W. Richard Stevens. TCP/IP Illustrated, Volume 1: The Protocols. ISBN 0-201-63346-9
• W. Richard Stevens and Gary R. Wright. TCP/IP Illustrated, Volume 2: The Implementation. ISBN 0-201-63354-X
• W. Richard Stevens. TCP/IP Illustrated, Volume 3: TCP for Transactions, HTTP, NNTP, and the UNIX Domain Protocols. ISBN 0-201-63495-3
• Andrew S. Tanenbaum. Computer Networks. ISBN 0-13-066102-3
• Clark, D. (1988). «The Design Philosophy of the DARPA Internet Protocols» (PDF). SIGCOMM '88 Symposium proceedings on Communications architectures and protocols. ACM: 106–114. doi:10.1145/52324.52336. Վերցված է 2011 թ․ հոկտեմբերի 16–ին-ին.

Արտաքին հղումներ

• Internet History Արխիվացված 2000-03-03 Wayback Machine—Pages on Robert Kahn, Vinton Cerf, and TCP/IP (reviewed by Cerf and Kahn).
• RFC 675 - Specification of Internet Transmission Control Program, December 1974 Version
• TCP/IP State Transition Diagram Արխիվացված 2007-11-28 Wayback Machine (PDF)
• RFC 1180 A TCP/IP Tutorial - from the Internet Engineering Task Force (January 1991)
• TCP/IP FAQ
• The TCP/IP Guide - A comprehensive look at the protocols and the procedures/processes involved
• A Study of the ARPANET TCP/IP Digest
• TCP/IP Sequence Diagrams
• Daryl's TCP/IP Primer - Intro to TCP/IP LAN administration, conversational style
• Introduction to TCP/IP(չաշխատող հղում)