أساس الإنترنت: دورة TCP / IP تبلغ 40 عامًا

قوس قزح من كبلات إيثرنت

asharkyu / Shutterstock.com



قبل 40 عامًا - في سبتمبر 1981 - داربا نشر المواصفات النهائية لمجموعة بروتوكولات TCP / IP ، والتي تحدد القواعد الأساسية لكيفية عمل الإنترنت. بينما لم يتم اعتماد TCP / IP على نطاق واسع حتى عام 1983 ، يمكن أن يساعدنا هذا الإنجاز في فهم سبب أهمية TCP / IP.

ما هو TCP / IP؟

TCP / IP عبارة عن مجموعة بروتوكولات تتكون من بروتوكولين رئيسيين ابتكرهما فينت سيرف وبوب كان ، وبروتوكول التحكم في الإرسال (TCP) وبروتوكول الإنترنت (IP). يعرف بروتوكول الإنترنت العنونة والتوجيه —كيف تتدفق حزم البيانات عبر الشبكة. يعالج بروتوكول التحكم في الإرسال إجراء الاتصالات وضمان وصول حزم البيانات إلى وجهتها الصحيحة. يعمل البروتوكولان معًا لإنشاء أساس الإنترنت الحديث.





ذات صلة: كيف تعمل عناوين IP؟

لماذا تم إنشاء TCP / IP؟

قبل الإنترنت ، أنشأت وزارة الدفاع الأمريكية (من خلال ARPA) شبكة كمبيوتر تسمى ARPANET التي ربطت بين الحكومة الأمريكية وأجهزة الكمبيوتر الجامعية في جميع أنحاء البلاد. دخلت ARPANET على الإنترنت في عام 1969. قبل بروتوكول TCP ، استخدمت ARPANET بروتوكولًا يسمى NCP (برنامج التحكم بالشبكة) لعمل التوصيلات بين الأجهزة الموجودة على الشبكة.



وفقًا لخطة انتقال NCP / TCP ( RFC801 ) المنشور في نوفمبر 1981 ، نشأت الحاجة إلى TCP / IP من جبهات متعددة. على نحو متزايد ، بدأت شبكات الكمبيوتر التجريبية في استخدام وصلات الراديو والأقمار الصناعية بدلاً من الأسلاك المادية. أيضًا ، قامت المنظمات ببحث متزايد عن الشبكات المحلية - مجموعات من الآلات تتواصل معًا داخل نفس المنشأة بدلاً من مسافات طويلة. أدرك مهندسو ARPANET أن البروتوكولات الأساسية المستخدمة في ذلك الوقت لم تكن كافية لتشمل كل هذه الأنواع المختلفة والجديدة من الشبكات.

خريطة ARPANET من عام 1980

خريطة جغرافية لـ ARPANET عام 1980. داربا

في الوقت نفسه ، خلال السبعينيات ، أنشأت شركات مثل IBM و DEC و AT&T و Xerox شبكات كمبيوتر خاصة بها وغير متوافقة أدت إلى تجزئة مشاركة المعلومات. لذلك كانت مجموعة TCP / IP ملحوظة على الفور لأنها تمثل حلاً غير مملوك وخالي من حقوق الملكية ومفتوح البنية يسمح لأجهزة الكمبيوتر من أي نوع بالاتصال عبر أي وسيط ، طالما تم تنفيذ برنامج TCP / IP على النظام .



الإعلانات

بدأ التطوير على TCP و IP في عام 1973 بواسطة Vint Cerf و Bob Kahn. بعد التطوير خلال السبعينيات من قبل Cerf و Kahn وآخرين ، نشرت DARPA مواصفات TCP و IP في RFC مستندات 791 و 793 ، بتاريخ سبتمبر 1981 ، والذي مثل أول مقدمة عامة لإطار عمل TCP / IP النهائي.

كيف يعمل TCP / IP؟

TCP و IP هما تقنيتان منفصلتان تعملان معًا ، جنبًا إلى جنب ، لتحقيق اتصالات موثوقة من خلال شبكة كمبيوتر غير متجانسة (أنواع مختلفة من أجهزة الكمبيوتر والروابط).

كما ذكرنا سابقًا ، يتعامل IP مع أجهزة العنونة على الشبكة وكيف تتعامل كتل البيانات (تسمى الحزم ) تصل إلى الوجهة الصحيحة. يضمن TCP وصول الحزم إلى وجهتها دون أخطاء ، والاتصال المسبق للتأكد من وجود مضيف لتلقي المعلومات ، وفي حالة فقدان المعلومات في الطريق أو تلفها ، يعيد نقل البيانات حتى تصل إلى هناك بأمان.

ماذا ذات صلة ما هو الفرق بين TCP و UDP؟

قام مهندسو TCP / IP بفصل تنفيذ TCP و IP عن قصد لجعل الشبكة أكثر مرونة ونمطية. في الواقع ، يمكن استبدال TCP ببروتوكول مختلف يسمى UDP هذا أسرع ولكنه يسمح بفقدان البيانات في المواقف التي لا تكون فيها دقة الإرسال بنسبة 100٪ ضرورية ، مثل مكالمة هاتفية أو بث فيديو.

يسمي مهندسو الشبكات هذا التصميم المعياري أ مكدس البروتوكول ، ويسمح لبعض الطبقات السفلية في المكدس بالتعامل معها بشكل مستقل بالطريقة الأكثر ملاءمة لهندسة الآلة المحلية. ثم يمكن أن تعمل الطبقات العليا فوق تلك الطبقات للتواصل مع بعضها البعض. في حالة الإنترنت ، تتكون هذه الحزمة عادةً من أربع طبقات:

    طبقة الارتباط- بروتوكولات منخفضة المستوى تعمل مع وسيط مادي (مثل إيثرنت) طبقة الإنترنت- حزم المسارات (IP ، على سبيل المثال) طبقة النقل- يقوم بعمل وفصل الاتصالات (TCP ، على سبيل المثال) طبقة التطبيقات- كيف يستخدم الناس الشبكة (الويب ، FTP ، وغيرها)

البروتوكولات التي التعامل مع الويب (مثل HyperText Transfer Protocol ، أو HTTP) موجودة في طبقة التطبيق ، وتعمل فوق TCP و IP. بفضل هذا النموذج ، لا يحتاج HTTP إلى معرفة كيفية إنشاء أو قطع الاتصالات عند مستوى منخفض - يتم التعامل مع كل ذلك من خلال البروتوكولات الأقل في المكدس. إنه يجعل نظامًا مرنًا للغاية وهو سبب نجاح TCP / IP ولماذا لا يزالان بمثابة العمود الفقري للإنترنت اليوم.

ذات صلة: الموقع الأول: كيف كان شكل الويب منذ 30 عامًا

متى بدأ استخدام TCP / IP؟

أثناء التطوير ، دخل TCP / IP قيد الاستخدام التجريبي في وقت مبكر من عام 1973. مع استمرار منشئيه في تحسين البروتوكولات ، انتقل بروتوكول الإنترنت (IP) من الإصدار 1 إلى الإصدار 4 بحلول عام 1981 ، والذي لا يزال إصدار IP لا يزال مستخدمًا على نطاق واسع اليوم.

الإعلانات

على الرغم من أن DARPA قدمت النسخة النهائية الأولى من بروتوكولات TCP و IP (الإصدار 4) في سبتمبر 1981 ، استمرت بعض أجهزة كمبيوتر ARPANET في استخدام بروتوكولات ARPANET السابقة (مثل NCP) لبعض الوقت. كما هو الحال مع أي تقنية راسخة ، يمكن أن يستغرق التغيير وقتًا ، وقد صمم مهندسو الخطة أ الفترة الانتقالية بين NCP و TCP الذي سينتهي في 1 يناير 1983.

فينت سيرف على غلاف عدد أغسطس 1996 من مجلة Boardwatch وهو يرتدي

فينت سيرف على غلاف عدد أغسطس 1996 من مجلة Boardwatch وهو يرتدي قميص IP on Everything في عصر لم يكن IP فيه الفائز الواضح بالبروتوكول.مجلة بوردواتش

1 يناير 1983 يوم العلم (يوم يحدث فيه تغيير جذري في الحوسبة) ، يمثل بداية الاستخدام الواسع النطاق لـ TCP / IP وولادة الإنترنت الحديث . حتى ذلك الحين ، ظلت بروتوكولات الشبكات الأخرى مستخدمة على نطاق واسع ، ولم يكن بروتوكول TCP / IP هو الفائز الواضح فيما يسميه البعض بـ حروب البروتوكول .

ذات صلة: كيف يعمل الإنترنت؟

مستقبل TCP / IP

حاليًا ، يعمل معظم الإنترنت على الإصدار 4 من بروتوكول الإنترنت ، المعروف باسم IPv4. ولكن هناك إصدار أحدث يسمى IPv6 ، التي تم تقديمها في عام 1998 ، والتي يتم طرحها ببطء بمرور الوقت (ببطء شديد). من بين أهم ميزات IPv6 هو دعم عناوين 128 بت ، مما يسمح340 تريليون تريليون تريليونالأجهزة ذات عناوين IP الفريدة على الشبكة.

ما هو IPv6 ، ولماذا مهم؟ ذات صلة ما هو IPv6 ، ولماذا مهم؟

في المقابل ، يدعم IPv4 عنونة 32 بت ، مما يسمح بأكثر من 4.2 مليار عنوان IP. بينما يبدو أن 4.2 مليار يبدو كثيرًا ، فقد فعلنا ذلك بالفعل وصلت إلى الحد الأقصى لعناوين IPv4 المعينة بعض الوقت خلال العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، اعتمادًا على كيفية اختيار قياسه.

لحسن الحظ ، IPv4 و IPv6 قابلان للتشغيل المتبادل ، لذا فإن بائعي أجهزة الكمبيوتر ومضيفي الإنترنت والسلطات المكلفة لديهم مساحة للتنفس أثناء الانتقال إلى IPv6 بمرور الوقت. على الرغم من كل التحسينات التي تم إجراؤها على IPv6 ، إلا أن IPv6 تتعقب بنيتها وتعود إلى نفس البحث الذي بدأه Cerf و Evans في عام 1973 وانتهى في عام 1981. وهذا إرث تمامًا. عيد ميلاد سعيد ، TCP / IP!

اقرأ التالي صورة الملف الشخصي لبنج إدواردز بنج إدواردز
بنج إدواردز محرر مشارك لـ How-To Geek. لأكثر من 15 عامًا ، كتب عن التكنولوجيا والتاريخ التكنولوجي لمواقع مثل The Atlantic و Fast Company و PCMag و PCWorld و Macworld و Ars Technica و Wired. في عام 2005 ، أنشأ Vintage Computing and Gaming ، وهي مدونة مخصصة لتاريخ التكنولوجيا. كما أنشأ بودكاست ثقافة التكنولوجيا وساهم بانتظام في بودكاست Retronauts retrogaming.
اقرأ السيرة الذاتية الكاملة

مقالات مثيرة للاهتمام