دامنه
دامنه اینترنتی
دامنه اینترنتی (به انگلیسی: Internet domain) پسوندی است که در بخشهای پایانی نشانی اینترنتی وب‌گاه‌ها می‌آید.
پسوندهای ملی
هریک از کشورهای جهان دارای یک یا چند پسوند ملی یا «دامنه سطح‌بالای کد کشوری» هستند که برای سایت‌های منصوب به آن کشور استفاده می‌شوند. دامنه سطح‌بالای کد کشور ایران .ir است و کد بین‌المللی . ایران نیز مراحل آزمایشی را می‌گذراند.
تاریخچه پیدایش و گسترش
در ۱۵ مارس ۱۹۸۵، اولین نام دامنه تجاری (.COM) به نام سیمبولیکس بوسیله یک شرکت سیستمهای رایانه‌ای به نام Symbolics در کمبریج ماساچوست ثبت شد.
در ۱۹۹۲ کمتر از ۱۵۰۰۰ دامنه.COM ثبت شده بود.
در دسامبر ۲۰۰۹ حدود ۱۹۲ میلیون نام دامنه وجود داشت که بخش بزرگی از آنها دامنه پرطرفدار.COM بود. تعداد آنها در ۱۵ مارس ۲۰۱۰ به حدود ۸۴ میلیون رسید که شامل ۱۱٫۹ میلیون وب سایت کسب و کار آنلاین و تجارت الکترونیک , ۴٫۳ میلیون وب سایت تفریحی , ۳٫۱ میلیون وب سایت مرتبط با امور مالی، و ۱٫۸ میلیون وب سایت ورزشی می‌شد.
ماهانه حدود ۶۶۸ هزار دامنه.COM جدید ثبت می‌شود.
پروتکل اینترنت
قرارداد اینترنت یا پروتکل اینترنت مهمترین قراردادی است که برای مبادله اطلاعات در شبکه‌های اینترنتی وجود دارد. این قرارداد بنیادی‌ترین قرارداد شکل‌دهنده اینترنت میباشد و وظیفه مسیردهی بسته‌های اطلاعاتی را در گذر از مرزهای شبکه‌ها به عهده دارد. پروتکل اینترنت یک پروتکل لایه‌ای است که در نرم‌افزار داخلی استفاده می‌شود و در لایه ارتباط (Link) قرار می‌گیرد. آی‌پی در شرایط پروتکل لایه‌ای پایین می‌تواند خدمات جهانی دسترسی را بین کامپیوترها ارائه کند.
بسته‌سازی
داده‌های پروتکل لایهٔ فوقانی، داخل برنامه‌ها و بسته‌هایی قرار می‌گیرند که نقش هم‌زمان دارند. هیچ نصب مداری قبل از ارسال بسته‌ها به یک میزبان نیاز نیست. ارتباط در این شرایط از نوع پروتکل بدون ارتباط میباشد. شبکه‌های تلفنی کلیدی می‌توانند نصب مدار را عملی سازند قبل از آنکه تلفن زنگ بزند.
خدمات ارائه‌شده توسط آی‌پی
در برگیری داده‌های کاربر داخل بسته IP یک مثال از سر صفحه ارائه شده‌است. اعتبار IP می‌تواند نقش مهم ایفا کند. این بدان معنا است که شبکه‌ها نمی‌توانند بسته‌ها و موارد زیر را تضمین کنند.
1 تخریب نشدن داده ها
2 گم نشدن داده ها
3 تحویل منظم بسته ها
4 ورود انفرادی
اعتبار
عدم اعتبار آی‌پی، اجازهٔ وقوع هر یک از اشتباهات زیر را می‌دهد:
تخریب داده‌ها
بسته‌های دادهٔ گم‌شده
تحویل نامنظم بسته‌ها
ورود دوگانه
مزیت آی‌پی نسخه‌ی ۴ این است که بی‌خطا بودن سرصفحهٔ بسته‌های آی‌پی را از طریق محاسبهٔ چک‌سام در گره‌های مسیریابی تضمین می‌کند. اثر جانبی خروج بسته‌هایی که سرصفحه نامناسب دارند، می‌تواند عدم شناخت هدف باشد. برای بررسی این مسائل، هر نوع پروتکل لایهٔ فوقانی، باید بتواند آن را کنترل کند. در تضمین این نوع فرآیند حمل لایهٔ فوقانی می‌توان داده‌ها را پنهان کرد تا این که نظم برقرار شود.
اگر پروتکل لایهٔ فوقانی نتواند اندازهٔ دقیق را در ۲ واحد انتقال ماکزیمم توصیف کند، ارسال لایه‌ای فراوان خواهد شد و آی‌پی عامل تخریب داده‌های اصلی به داده‌های کوچکتر خواهد بود. آی‌پی می‌تواند نظم را دوباره برقرار کند، در این شرایط اندازه، کوچکتر از MTU تنظیم می‌شود. UDP و ICMP نمونه‌هایی از پروتکلهایی هستند که می‌توانند اندازه MTU را کاهش دهند. دلیل اصلی عدم وجود اعتبارپذیری کاهش پیچیدگی ردیاب است. این می‌تواند دسته‌های خاص از بسته‌ها را تولید کند که بهترین بازده را ارائه می‌نمایند، اگر چه هیچ نوع تضمینی وجود ندارد. تلاش بهتر در ساخت شبکه‌ها عامل دسترسی به تجربه کاربر خواهد بود. این مربوط به کنترل کار، در پایان خط ارتباطات است.
نشانی آی‌پی و مسیریابی
شاید پیچیده‌ترین ویژگی آی‌پی شامل نشانی و مسیریابی باشد. نشانی می‌تواند توصیفی از انتقال آی‌پی و طراحی زیرشبکه‌های میزبان باشد. مسیریابی نیز توسط تمام میزبان‌ها عملی است ولی باید از مسیریاب درون‌شبکه‌ای استفاده شود که IGP و EGP در آن مهم است. داده گرام آی‌پی تصمیمات را به شبکه می‌فرستد.
تاریخچهٔ نسخه‌ها
آی‌پی رایجترین عنصر در اینترنت است. پروتکل لایه‌ای شبکه‌ای که امروزه استفاده می‌شود، IPv۴ (آی‌پی نسخهٔ ۴) میباشد. IPv4 در RFC-۷۹۱ (در ۱۹۸۱ میلادی) توصیف شده‌است.
IPv6 جانشین IPv۴ است. برجسته‌ترین اصلاح در نسخهٔ ۶، در سامانهٔ نشانی‌دهی (addressing system) آن است. IPv۴ از نشانی ۳۲ بیتی (حدود ۴ میلیارد یا ۱۰۹ × ۴٫۳ نشانی) استفاده می‌کند. ولی IPv۶ از نشانی ۱۲۸ بیتی (۱۰۳۸ × ۳٫۴ نشانی!) استفاده خواهد کرد. پذیرش IPv6 چندان گسترده نبوده‌است، اما از سال ۲۰۰۸ تمام سیستمهای دولت آمریکا پشتیبان آن بوده‌اند.
نسخه‌های آی‌پی صفر تا ۳ نیز با توجه به نسخه فوق، بین سالهای ۱۹۷۷ تا ۱۹۷۹ طراحی شدند. نسخه ۵ توسط IST استفاده می‌شود که یک پروتکل آزمایشی است. نسخه‌های ۶ تا ۹ نیز برای طراحی جایگزینی در نظر هستند مانند SIPP، TP/SX، PIP و TUBA، که در بین آنها فقط IPv6 هنوز قابلیت استفاده دارد.
نشانی پروتکل اینترنت
نشانی پروتکل اینترنت (به انگلیسی: Internet Protocol Address) یا به اختصار نشانی آی‌پی (به انگلیسی: IP Address) نشانی عددی است که به هریک از دستگاه ها و رایانه‌های متصل به شبکهٔ رایانه ای که بر مبنای نمایه TCP/IP (از جمله اینترنت) کار می‌کند، اختصاص داده می‌شوند. پیام‌هایی که دیگر رایانه‌ها برای این رایانه می‌فرستند با این نشانهٔ عددی همراه است و راه یاب های شبکه آن را مانند «نشانی گیرنده» در نامه‌های پستی تعبیر می‌کنند، تا بالاخره پیام به رابط شبکه رایانه مورد نظر برسد.
انواع آی‌پی
دو نسخه آی‌پی درحال استفاده می باشد : آی‌پی نسخه 4 و آی‌پی نسخه 6 که هر یک نشانی آی‌پی را به روش متفاوتی ارائه می نمایند.
نشانی آی‌پی نسخهٔ ۴
نشانی آی‌پی نسخهٔ چهارم یک عدد ۳۲ بیتی است که برای سادگی آن را به شکل چهار بخش عددی در مبنای ده می‌نویسند که با نقطه از هم جدا می‌شوند (مانند 199.211.45.5). این روش نشانی‌دهی را دهدهی نقطه‌دار می‌نامند هر یک از چهار بخش را یک هشتایی (Octet) می‌گویند زیرا طول آن ۸ بیت (یا ۱ بایت) است و می‌تواند عددی از ۰ تا ۲۵۵ باشد. پس ۲ به توان ۳۲ آدرس مختلف داریم.
اصولاً هر نشانی آی‌پی ۳۲ بیتی به دو بخش تقسیم می‌شود: یک پیشوند و یک پسوند. این دو سطح به منظور ایجاد یک روش مسیریابی کارآمد طراحی شده است. پیشوند آدرس، شبکه‌ای را که رایانه به آن متصل است مشخص می‌کند (Network) در حالیکه پسوند یک رایانهٔ یکتا را روی شبکه مشخص می‌کند(Host). یعنی به هر شبکه در اینترنت یک مقدار یگانه که تحت عنوان شمارهٔ شبکه شناخته شده است، اختصاص دارد. شمارهٔ شبکه به عنوان یک پیشوند در نشانی هر رایانه‌ای که به شبکه وصل است ظاهر می‌شود. بعلاوه به هر رایانهٔ روی یک شبکه، یک پسوند نشانی یکتا تخصیص یافته است.
هر نشانی کامل، شامل یک پیشوند و یک پسوند است و طوری تخصیص داده می‌شوند که یکتا باشند، بنابراین ویژگی اول تضمین می‌گردد. اگر دو رایانه به دو شبکهٔ مختلف وصل شده باشند، نشانی‌هایشان پیشوندهای متفاوت خواهند داشت. اما اگر دو رایانه به یک شبکه وصل باشند، نشانی‌هایشان دارای پسوندهای متفاوت خواهد بود.
کلاس‌های مختلف آی‌پی نسخهٔ ۴
سه کلاسِ پایه‌ایِ مختلفِ نشانی‌دهیِ آی‌پی، برای شبکه‌های بزرگ، متوسط و کوچک وجود دارد. کلاس A برای شبکه‌های بزرگ، کلاس B برای شبکه‌های متوسط و کلاس C برای شبکه‌های کوچک است. علاوه بر این سه کلاس، کلاس D برای پخش چندگانه، ارسال اطلاعات به گروهی از رایانه‌ها، و کلاس E برای کارهای جستجو وجود دارند. برای شرکت در پخش چندگانهٔ آی‌پی، مجموعه‌ای از رایانه‌های میزبان باید بر سر استفاده از آدرس پخش چندگانه، به طور مشترک توافق داشته باشند. پس از تشکیل گروه پخش چندگانه یک کپی از هر بستهٔ اطلاعاتی فرستاده شده به نشانی پخش چندگانه به هر رایانهٔ میزبان در مجموعه تحویل می‌گیرد. بنابراین نخستین 4 بیت (از سمت چپ) آدرس IP کلاس آن را مشخص می‌کند. همچنین اگر نمایش نقطه‌دار را در نظر بگیریم از روی مقدار دهدهی بایت اول کلاس آن تشخیص داده می‌شود
اصولاً در سامانهٔ آی‌پی‌دهی به مشترکان، آی‌پی‌ها به صورت تعدادی که توانی از عدد ۲ باشد (۲، ۴، ۸، ۱۶، ۳۲، ۶۴ و ۱۲۸) دسته‌بندی می‌شوند. لازم به ذکر است که در هر دستهٔ آی‌پی اختصاص داده شده به مشترک آی‌پی‌های اول و آخر بر اساس استاندارد معمولاً غیر قابل استفاده است و از باقیماندهٔ آی‌پی‌ها می‌توان در شبکهٔ محصورشده استفاده کرد. به عنوان مثال در یک کلاس هشت‌تایی، حداکثر شش نشانی آی‌پی قابل استفاده است.
آی‌پی خصوصی
برای جلوگیری از هدردهی آی‌پی در هر کلاس، یک محدودهٔ آی‌پی برای شبکه‌های خصوصی (مانند شبکهٔ داخلی ادارات و شرکتها) در نظر گرفته شده‌استبرای اتصال یک شبکهٔ خصوصی به اینترنت از پروتکل NAT استفاده می‌شود به این ترتیب که نشانی خصوصی به یک یا چند نشانی منحصربه‌فرد عمومی ترجمه می‌شود.
آی‌پی ایستا و پویا
آی‌پی پویا با هر بار وصل‌شدن به شبکهٔ داخلی و یا اینترنت تغییر می‌کند. اما آی‌پی ایستا (Static) اینطور نیست. آی‌پی پویا (Dynamic) در هر شبکه توسط کارساز پروتکل پیکربندی پویای میزبان (DHCP Server) به رایانه‌ها در شبکه اختصاص داده می‌شود. یعنی وقتی شما به اینترنت و یا شبکهٔ داخلی وصل می‌شوید، کارساز پروتکل پیکربندی پویای میزبان به شما یک نشانی آی‌پی اختصاص می‌دهد.
DHCP Server می‌تواند یک سرویس در سیستم‌عامل‌های سرور باشد یا یک قطعهٔ سخت‌افزاری مانند مسیریاب (Router) و یا نقطهٔ دسترسی (Access Point) در شبکه باشد.
برای دیدن نشانی آی‌پی رایانهٔ خود می‌توان از برنامه winipcfg.exe (در ویندوز ۹۵ و ۹۸ و ME) یا ipconfig.exe (در ویندوز ۲۰۰۰ و XP) کرد. در لینوکس یا یونیکس (یا سیستمهای مبتنی بر آنها) نیز می‌توان از دستور ipconfig استفاده کرد.
آی پی نسخهٔ ۶
گسترش روز افزون اینترنت و نیاز به آدرس های بسیار بیشتر تیم Internet Engineering Task Force را برآن داشت تا به فکر تکنولوژی های جدیدی باشند تا امکان تعریف آدرس های آی پی بیشتری فرآهم گردد. بهترین راه ساخت مجدد نشانی پروتکل اینترنت بود . در سال 1995 میلادی نسخه جدید نشانی پروتکل اینترنت با نام آی پی نسخه 6 معرفی گردید . اندازه آدرس از 32 بیت به ۱۲۸ بیت افزایش یافت وامکان آدرس دهی تا 2به توان 128 آدرس افزایش یافت. این کار تنها تعداد آدرس های اینترنتی را گسترش نداد، بلکه باعث خواهد شد جدول مسیریاب های اینترنتی (روترها) کوچکتر شود . کلیه سیستم‌عامل‌های جدید سرور و خانگی از جمله ویندوز ویستا به طور کامل پشیبانی می‌شود ولی متاسفانه هنوز توسط بسیاری از مسیریاب های شبکه های خانگی و تجهیزات شبکه عادی پشتیبانی نشده است.
مجموعه پروتکل اینترنت
مدل TCP/IP یا مدل مرجع اینترنتی که گاهی به مدل DOD (وزارت دفاع)، مدل مرجع ARPANET نامیده می‌شود، یک توصیف خلاصه لایه TCP/IP برای ارتباطات و طراحی پروتکل شبکه کامپیوتری است. TCP/IP در سال ۱۹۷۰ بوسیلهDARPA ساخته شده که برای پروتکلهای اینترنت در حال توسعه مورد استفاده قرار گرفته است، ساختار اینترنت دقیقآبوسیله مدل TCP/IP منعکس شده‌است.
مدل اصلی TCP/IP از ۴ لایه تشکیل شده‌است. سازمان IETF استانداردی که یک مدل ۵ لایه‌ای است را قبول نکرده‌است و پروتکلهای لایه فیزیکی ولایه پیوند داده‌ها بوسیله IETF استاندارد نشده‌اند. سازمان IETF تمام مدل های لایه فیزیکی را تایید نکرده‌است. با پذیرفتن مدل ۵ لایه‌ای در بحث اصلی بامسولیت فنی برای نمایش پروتکل میباشد این امکان هست که راجع به پروتکلهای غیر IETF در لایه فیزیکی صحبت کنیم. این مدل قبل از مدل مرجع OSI گسترش یافته و واحد وظایف مهندسی اینترنت (IETF)، برای مدل و پروتکلهای گسترش یافته تحت آن پاسخگو است، هیچ گاه خود را ملزم ندانست که توسط OSI تسلیم شود. درحالیکه مدل بیسیک OSI کاملآ در آموزش استفاده شده‌است و OSI به یک مدل ۷ لایه‌ای معرفی شده‌است، معماری یک پروتکل واقعی (RFC ۱۱۲۲) مورد استفاده در محیط اصلی اینترنت خیلی منعکس نشده‌است. حتی یک مدرک معماری IETF که اخیرا منتشر شده یک مطلب با این عنوان دارد: “ لایه بندی مضر است ”. تاکید روی لایه بندی به عنوان محرک کلیدی معماری یک ویژگی از مدل TCP/IP نیست، اما نسبت به OSI بیشتر است. بیشتر اختلال از تلاشهای واحد OSI می‌آید لایه شبیه داخل یک معماری است که استفاده آنها را به حداقل می‌رساند.
مقدمه ای بر TCP/IP
TCP/IP، یکی از مهمترین پروتکل های بکار گرفته شده در شبکه های رایانه ای است . اینترنت بعنوان بزرگترین شبکه موجود، از پروتکل نامبرده بمنظور برقراری ارتباط دستگاه های گوناگون بهره می گیرد. پروتکل، مجموعه قوانین مورد نیاز جهت قانونمند نمودن چگونگی ارتباطات در شبکه های رایانه ای است. در مجموعه مقاله هایی که ارائه خواهد شد به بررسی این پروتکل خواهیم پرداخت . در این بخش مواردی همچون : فرآیند انتقال اطلاعات، معرفی و تشریح لایه های پروتکل TCP/IP و چگونگی استفاده از سوکت برای ایجاد تمایز در ارتباطات، تشریح می گردد.
مقدمه
امروزه بیشتر شبکه های رایانه ای بزرگ و اغلب سیستم های عامل موجود از پروتکل TCP/IP، استفاده و پشتیبانی می نمایند. TCP/IP، امکانات لازم برای ارتباط دستگاههای های ناهمسان را فراهم می آورد. از ویژگی های مهم این پروتکل، می توان به مواردی همچون : اجراپذیری بر روی محیط های گوناگون، ضریب اطمینان بالا و توسعه پذیری آن اشاره کرد. از این پروتکل، برای دستیابی به اینترنت و بهره مندی از خدمات گوناگون آن همچون وب و یا رایانامه استفاده می گردد. گونه گونی پروتکل های موجود در پشته TCP/IP و ارتباط منطقی و سامان مند آنها با یکدیگر، امکان برقراری ارتباط در شبکه های رایانه ای را با اهداف متفاوت، فراهم می نماید. فرآیند برقراری یک ارتباط، شامل فعالیت های متعددی نظیر : تبدیل نام کامپیوتر به آدرس IP معادل، جانمایی رایانه مقصد، بسته بندی اطلاعات، آدرس دهی و مسیریابی داده ها بمنظور تراگسیل موفقیت آمیز داده ها به مقصد مورد نظر، بوده که توسط مجموعه پروتکل های موجود در پشته TCP/IP انجام می گیرد.
معرفی پروتکل TCP/IP
TCP/IP، پروتکلی استاندارد برای ارتباط کامپیوترهای موجود در یک شبکه مبتنی بر ویندوز ۲۰۰۰ است. از پروتکل فوق، بمنظور ارتباط در شبکه های بزرگ استفاده می گردد. برقراری ارتباط از طریق پروتکل های متعددی که در چهارلایه مجزا سازماندهی شده اند، میسر می گردد. هر یک از پروتکل های موجود در پشته TCP/IP، دارای وظیفه ای خاص در این زمینه ( برقراری ارتباط) می باشند . در زمان ایجاد یک ارتباط، ممکن است در یک لحظه تعداد زیادی از برنامه ها، با یکدیگر ارتباط برقرار نمایند. TCP/IP، دارای قابلیت تفکیک و تمایز یک برنامه موجود بر روی یک کامپیوتر با سایر برنامه ها بوده و پس از دریافت داده ها از یک برنامه، آنها را برای برنامه متناظر موجود بر روی کامپیوتر دیگر ارسال می نماید. نحوه ارسال داده توسط پروتکل TCP/IP از محلی به محل دیگر، با فرآیند ارسال یک نامه از شهری به شهر، قابل مقایسه است . برقراری ارتباط مبتنی بر TCP/IP، با فعال شدن یک برنامه بر روی کامپیوتر مبدا آغاز می گردد . برنامه فوق، داده های مورد نظر جهت ارسال را بگونه ای آماده و فرمت می نماید که برای کامپیوتر مقصد قابل خواندن و استفاده باشند. ( مشابه نوشتن نامه با زبانی که دریافت کننده، قادر به مطالعه آن باشد) . در ادامه آدرس کامپیوتر مقصد، به داده های مربوطه اضافه می گردد ( مشابه آدرس گیرنده که بر روی یک نامه مشخص می گردد) . پس از انجام عملیات فوق، داده بهمراه اطلاعات اضافی ( درخواستی برای تائید دریافت در مقصد )، در طول شبکه بحرکت درآمده تا به مقصد مورد نظر برسد. عملیات فوق، ارتباطی به محیط انتقال شبکه بمنظور انتقال اطلاعات نداشته، و تحقق عملیات فوق با رویکردی مستقل نسبت به محیط انتقال، انجام خواهد شد .
لایه های پروتکل TCP/IP
TCP/IP، فرآیندهای لازم بمنظور برقراری ارتباط را سازماندهی و در این راستا از پروتکل های متعددی در پشته TCP/IP استفاده می گردد. بمنظور افزایش کارآئی در تحقق فرآیند های مورد نظر، پروتکل ها در لایه های متفاوتی، سازماندهی شده اند . اطلاعات مربوط به آدرس دهی در انتها قرار گرفته و بدین ترتیب کامپیوترهای موجود در شبکه قادر به بررسی آن با سرعت مطلوب خواهند بود. در این راستا، صرفا" کامپیوتری که بعنوان کامپیوتر مقصد معرفی شده است، امکان باز نمودن بسته اطلاعاتی و انجام پردازش های لازم بر روی آن را دارا خواهد بود. TCP/IP، از یک مدل ارتباطی چهار لایه بمنظور ارسال اطلاعات از محلی به محل دیگر استفاده می نماید Application ،Transport ،Internet و Network Interface، لایه های موجود در پروتکل TCP/IP می باشند.هر یک از پروتکل های وابسته به پشته TCP/IP، با توجه به رسالت خود، در یکی از لایه های فوق، قرار می گیرند.
لایه Application، بالاترین لایه در پشته TCP/IP است .تمامی برنامه و ابزارهای کاربردی در این لایه، با استفاده از لایه فوق، قادر به دستیابی به شبکه خواهند بود. پروتکل های موجود در این لایه بمنظور فرمت دهی و مبادله اطلاعات کاربران استفاده می گردند . HTTP و FTP دو نمونه از پروتکل ها ی موجود در این لایه می باشند.
پروتکل .(HTTP( Hypertext Transfer Protocol از پروتکل فوق، بمنظور ارسال فایل های صفحات وب مربوط به وب، استفاده می گردد . پروتکل.( FTP(File Transfer Protocol از پروتکل فوق برای ارسال و دریافت فایل، استفاده می گردد . لایه Transport لایه " حمل "، قابلیت ایجاد نظم و ترتیب و تضمین ارتباط بین کامپیوترها و ارسال داده به لایه Application (لایه بالای خود) و یا لایه اینترنت ( لایه پایین خود) را بر عهده دارد. لایه فوق، همچنین مشخصه منحصربفردی از برنامه ای که داده را عرضه نموده است، مشخص می نماید. این لایه دارای دو پروتکل اساسی است که نحوه توزیع داده را کنترل می نمایند.
. TCP)Transmission Control Protocol)پروتکل فوق، مسئول تضمین صحت توزیع اطلاعات است . . UDP)User Datagram Protocol) تضمین صحت توزیع اطلاعات را برعهده دارد . لایه اینترنت لایه "اینترنت"، مسئول آدرس دهی، بسته بندی و روتینگ داده ها، است. لایه فوق، شامل چهار پروتکل اساسی است :
. IP)Internet Protocol) پروتکل فوق، مسئول آدرسی داده ها بمنظور ارسال به مقصد مورد نظر است . . ARP)Address Resoulation Protocol )پروتکل فوق، مسئول مشخص نمودن آدرس MAC)Media Access Control ) آداپتور شبکه بر روی کامپیوتر مقصد است. . ICMP)Internet Control Message Protocol )پروتکل فوق، مسئول ارائه توابع عیب یابی و گزارش خطاء در صورت عدم توزیع صحیح اطلاعات است . . IGMP)Internet Group Managemant Protocol )پروتکل فوق، مسئول مدیریت Multicasting در TCP/IP را برعهده دارد. لایه Network Interface لایه " اینترفیس شبکه "، مسئول استقرار داده بر روی محیط انتقال شبکه و دریافت داده از محیط انتقال شبکه است . لایه فوق، شامل دستگاه های فیزیکی نظیر کابل شبکه و آداپتورهای شبکه است . کارت شبکه ( آداپتور) دارای یک عدد دوازده رقمی مبنای شانزده ( نظیر ( B۵-۵۰-۰۴-۲۲-D۴-۶۶ : بوده که آدرس MAC، نامیده می شود. لایه " اینترفیس شبکه "، شامل پروتکل های مبتنی بر نرم افزار مشابه لایه های قبل، نمی باشد. پروتکل های Ethernet و ATM)Asynchronous Transfer Mode )، نمونه هائی از پروتکل های موجود در این لایه می باشند . پروتکل های فوق، نحوه ارسال داده در شبکه را مشخص می نمایند.
مشخص نمودن برنامه ها در شبکه های کامپیوتری، برنامه ها ی متعددی در یک زمان با یکدیگر مرتبط می گردند. زمانیکه چندین برنامه بر روی یک کامپیوتر فعال می گردند ، TCP/IP، می بایست از روشی بمنظور تمایز یک برنامه از برنامه دیگر، استفاده نماید. بدین منظور، از یک سوکت ( Socket) بمنظور مشخص نمودن یک برنامه خاص، استفاده می گردد.
آدرس IP برقراری ارتباط در یک شبکه، مستلزم مشخص شدن آدرس کامپیوترهای مبداء و مقصد است ( شرط اولیه بمنظور برقراری ارتباط بین دو نقطه، مشخص بودن آدرس نقاط درگیر در ارتباط است ) . آدرس هر یک از دستگاه های درگیر در فرآیند ارتباط، توسط یک عدد منحصربفرد که IP نامیده می شود، مشخص می گردند. آدرس فوق به هریک از کامپیوترهای موجود در شبکه نسبت داده می شود . IP : ۱۰. ۱۰.۱.۱، نمونه ای در این زمینه است .
پورت TCP/UDP پورت مشخصه ای برای یک برنامه و در یک کامپیوتر خاص است .پورت با یکی از پروتکل های لایه حمل (TCP )و یا (UDP مرتبط و پورت TCP و یا پورت UDP، نامیده می شود. پورت می تواند عددی بین صفر تا ۶۵۵۳۵ را شامل شود. پورت ها برای برنامه های TCP/IP سمت سرویس دهنده، بعنوان پورت های "شناخته شده " نامیده شده و به اعداد کمتر از ۱۰۲۴ ختم و رزو می شوند تا هیچگونه تعارض و برخوردی با سایر برنامه ها بوجود نیاید. مثلا" برنامه سرویس دهنده FTP از پورت TCP بیست و یا بیست ویک استفاده می نماید.
سوکت (Socket) سوکت، ترکیبی از یک آدرس IP و پورت TCP ویا پورت UDP است . یک برنامه، سوکتی را با مشخص نمودن آدرس IP مربوط به کامپیوتر و نوع سرویس (TCP) برای تضمین توزیع اطلاعات و یا (UDP )و پورتی که نشان دهنده برنامه است، مشخص می نماید. آدرس IP موجود در سوکت، امکان آدرس دهی کامپیوتر مقصد را فراهم و پورت مربوطه، برنامه ای را که داده ها برای آن ارسال می گردد را مشخص می نماید.
اصول کلیدی معماری :
آخرین مدرک معماری (RFC ۱۱۲۲) روی قواعد و اصول معماری لایه بندی تاکید کرده‌است.
۱.اصول END-TO-END: درباره زمان ابداع شده‌است.قانون اولیه آن نگهداری ازحالت واطلاعات کلی رادر حاشیه‌ها بیان می‌کند.و فرض می‌شود که اینترنتی که حاشیه‌ها را بهم وصل می‌کند از نظر کیفیت، سرعت و سادگی همانطور باقی نمی‌ماند. جهان واقعی برای دیوار آتش، مترجم‌های آدرس شبکه، حافظه‌های پنهانی محتوای وب و قدرت تغییرات وچنین چیزها نیاز دارد و همه آنهاروی این قانون تاثیر می‌گذارند.
۲.قانون قدرت Robustness :” درآنچه که توقبول میکنی آزادباش و به آنچه که تومی فرستی محتاط باش. نرم‌افزارهادر دیگرمیزبانها ممکن شامل نقص هایی‌باشد واما ویژگی‌های پروتکل را برای بهربرداری کردن قانونی بی تدبیر می‌سازد.
حتی هنگامیکه لایه بررسی شده‌است، و اسناد معماری رده بندی شده است—مدل معماری جداگانه‌ای مانندISO۷۴۹۸ وجودندارد، لایه‌های تعریف شده کمتر و بی دقت تری را نسبت به مدل OSI رایج است. بنابراین برای پروتکلهای جهان واقعی یک مدل متناسب تر تهیه می‌کند. در حقیقت، یک مدرک مرجع مکرر شامل ذخیره‌ای از لایه‌ها نیست. عدم تاکید روی لایه بندی یک تفاوت مهم بین روشهای OSI و IETF است. این فقط به وجود لایه شبکه وبه طور کلی لایه‌های بالایی اشاره می‌کند. این اسناد مانند یک عکس فوری از معماری در سال ۱۹۹۶را خواسته بودند.اینترنت و معماری آن از شروع کوچک به صورت تکامل درآمدندو بیشتر از یک طرح بزرگ گسترش یافته‌اند. درحالیکه این فرایند ازتحول یکی از دلایل مهم برای موفقیت تکنولوژی است، باوجود این برای ثبت کردن یک snapshot از اصول و قواعد برای معماری اینترنت مفیدبه نظر می‌رسد.
هیچ سندی بطور رسمی به دلیل عدم تاکید روی لایه بندی مدل رامشخص نکرده‌است.نامهای متفاوتی بوسیله نوشته‌های مختلف به لایه‌ها داده شده‌است و تعداد لایه‌های متفاوتی بوسیله نوشته‌های مختلف نشان داده شده‌است.
ورژن‌هایی از این مدل با لایه های۴ تایی و۵ تایی وجود دارد. ، RFC ۱۱۲۲ درخواست هایHOST را برای لایه بندی روی مرجع عمومی ساخته‌است، اما به خیلی از اصول معماری که روی لایه بندی تاکید ندارند براشاره می‌کند.و آن بصورت یک نسخه ۴لایه‌ای است که بطور آزادانه تعریف شده با لایه‌هایی که نه نام دارند نه شماره، لایه پردازش یا لایه کاربردی: ((سطح بالاتر)) جایی است که پروتکلهایی شبیه FTP ،SMTP،SSH،HTTP و غیره هستند. لایه انتقال ـHOST-TO-HOST : جایی است که کنترل جریان و پروتکلهای وجود دارند مانندTCP. این لایه با باز شدن و نگه داشتن ارتباطات سروکاردارد و اطمینان می‌بخشد که Packetها درحقیقت رسیده‌اند.
لایه اینترنت یاشبکه :این لایه آدرس‌های IP را با بسیاری از برنامه‌های مسیریابی برای جهت یابی بسته‌ها از یک آدرس IP به دیگری را مشخص می‌کند. لایه دسترسی شبکه : این لایه هم پروتکلهای (مانند لایه پیوندداده OSI) استفاده شده برای دسترسی میانجی برای وسیله‌های به اشتراک گذاشته را، و هم پروتکلهای فیزیکی وتکنولوژی‌های لازم برای ارتباطات از HOSTهای جداگانه برای یک رسانه توصیف می‌کند. درخواست پروتکل اینترنت(و پشته پروتکل متناظر) واین مدل لایه بندی قبل از نصب شدن مدل OSI استفاده می‌شد، و از آن به بعد، درکلاس هاوکتاب‌ها به دفعات زیادی مدل TCP/IP با مدل OSI مقایسه می‌شدند. که اغلب به سردرگمی منتج می‌شد.برای اینکه ۲مدل فرضهای مختلفی استفاده کرده اند، که مربوط به اهمیت دادن لایه بندی فیزیکی است.
لایه‌ها در مدل TCP/IP:
لایه‌های نزدیک به بالا منطقاً به کاربرد کاربر (نه فرد کاربر) نزدیکتر هستند ولایه‌های نزدیک به پایین منطقاًبه انتقال فیزیکی داده‌ها نزدیک ترهستند. لایه‌های دیده شده به عنوان یک پیشرفت دهنده یا مصرف کننده یک سرویس یک متد تجرید برای جدا کردن پروتکلهای لایه بالاتر از جزییات عناصر مهم بیت‌ها، اترنت، شبکه محلی، و کشف تصادفات و برخوردها است در حالیکه لایه‌ها پایین تر از دانستن جزییات هرکاربردو پروتکل آن اجتناب می‌کنند. این تجرید همچنین به لایه‌های بالاتر اجازه می‌دهد که سرویسهایی را که لایه‌های پایین تر نمی‌توانند انتخاب کنندو یا تهیه کنندرا فراهم می‌کندو دوباره، مدل مرجعی OSI اصلی برای شامل شدن سرویس‌های بدون ارتباط (OSIRM CL)توسعه یافتند. برای مثال، IP برای این طراحی نشده بود که قابل اطمینان باشد و یکی از بهترین پروتکلهای پاسخگویdelivery است. و به این معنی است که به هر حال همه لایه‌های انتقال برای فراهم آوردن قابلیت اطمینان و درجه باید انتخاب شوند. UDP درستی داده را (بوسیله یک Checksum) فراهم می‌کند اماdelivery آن را تخمین نمی‌زند، TCP هم درستی داده و هم تخمینdelivery را فراهم می‌کند (توسط انتقال از مبدا به مقصد تا دریافت کننده PACKET را دریافت کند).
ارتباطات شبکه نظیر به نظیر لایه کاربردی لایه انتقال لایه شبکه لایه پیوند داده
این فرم مدل مرجع OSI و اسناد مربوط به آن را دچار آسیب می‌کند، اما IETF از یک مدل رسمی استفاده نمی‌کند و این محدودیت را ندارد و در توضیحات David D.clark آمده که”ما به حکومت، رئیس جمهور و رای گیری اعتقاد نداریم، ما موافق نظام و قانون اجرایی هستیم.”عدم تصویب این مدل، که با توجه به مدل مرجعیOSI ساخته شده‌است معمولاً بسطهای لایهOSI را برای آن مدل ندارد ۱.برای ارتباط دسترسی چندگانه با سیستمهای آدرس دهی خودشان (مثل اترنت) یک پروتکل نگاشت آدرس نیاز است. این پروتکلها می‌توانند IP پایین اما بالای سیستم ارتباط موجود بررسی می‌شود، درحالیکه از لغات و اصطلاحات فنی استفاده نمی‌کند، ولی یک زیر شبکه است که به آسانی مطابق یک مدل OSI گسترش داده شده‌است، یعنی سازمان داخلی لایه شبکه. ۲.ICMP وIGMP درتمامIP عمل می‌کند اما داده را مانند UDP وTCP انتقال نمی‌دهد. ودوباره این قابلیت استفاده مانند بسطهای مدیریت لایه برای مدلOSI در چهارچوب مدیریت آن وجود دارد. (OSIRM MF) ۳.کتابخانه SSL/TLS روی لایه انتقال (به کاربردن TCP) اما زیر پروتکلهای کاربردی عمل می‌کند. پس در بخش طراحان این پروتکلها برای مطابقت با معماری OSI مفهومی وجود ندارد. ۴. ارتباط مثل یک جعبه سیاه است که در این جا عنوان می‌شود و برای بحث IP خوب است. (از وقتی که تمام نقاط IP هستند، روی هر چیز مجازی اجرا خواهد شد).IETF صریحاً به عنوان بحث سیستمهای مخابره‌ای فهمیده نمی‌شوند. سیستمهایی که کمتر دانشگاهی هستند اما بطور عملی با مدل مرجع OSI مرتبط می‌شود
تفاوت‌های بین لایه‌های TCP/IP and OSI
سه لایه بالایی در مدل OSI - لایه کاربردی، لایه نمایش و لایه اجلاس معمولاً درون یک لایه در مدل TCP/IP یک جا جمع شده‌اند. درحالیکه بعضی از برنامه‌های کاربردی پروتکل OSI مانند X.۴۰۰ نیز با همدیگرجمع شده‌اند، نیاز نیست که یک پشته پروتکل TCP/IP برای هماهنگ کردن آنها بالای لایه انتقال باشد. برای مثال پروتکل کاربردی سیستم نایل شبکه (NFS) روی پروتکل نمایش داده خارجی (XDR) اجرا می‌شود و روی یک پروتکل با لایه اجلاس کار می‌کند و فراخوان رویه راه دور (RPC) را صدا می‌زند. RPCمخابرات را به طور مطمئن ذخیره می‌کند، پس می‌تواند با امنیت روی پروتکل UDP اجرا شود. لایه اجلاس تقریباً به پایانه مجازی Telnet که بخشی از متن براساس پروتکلهایی مانند پروتکلهای کاربردی مدل HTTP و SMTP TCP/IP هستند مرتبط می‌شود.و نیز با شمارش پورت UDP و TCP که بخشی از لایه انتقال در مدل TCP/IP است مطرح می‌شود. لایه نمایش شبکه استاندارد MIME است که در HTTP و SMTP نیز استفاده می‌شود.
از آنجایی که سعی برای پیشرفت پروتکل IETF به لایه بندی محض ربطی ندارد، بعضی از پروتکلهای آن ممکن است برای مدل OSI متناسب باشند. این ناسازگاریها هنگامیکه فقط به مدل اصلی ISO۷۴۹۸، OSI نگاه کنیم بیشتر تکرار می‌شوند، بدون نگاه کردن به ضمایم این مدل (مانند چارچوب مدیریتیISO )یا سازمان درونی ISO ۸۶۴۸ لایه شبکه (IONL) هنگامیکه IONL و اسناد چهارچوب مدیریتی مطرح می‌شوند، ICMP و IGMP، بطور مرتب به عنوان پروتکلهای مدیریت لایه برای لایه شبکه تعریف می‌شوند. در روشی مشابه، IONL یک ساختمان برای “قابلیتهای همگرایی وابسته به زیر شبکه” مانند ARP و RARP را فراهم آورده‌است. پروتکلهایIETF می‌توانند پشت سر هم کاربرد داشته باشند چون توسط تونل زدن پروتکلهایی مانند GRE توضیح داده می‌شوند در حالیکه اسنادبیسیک OSI با تونل زدن ارتباطی ندارند بعضی مفاهیم تونل زدن هنوز هم در توسعه‌های معماری OSI وجود دارند. مخصوصاً دروازه‌های لایه انتقال بدون چهارچوب پروفایل بین‌المللی استاندارد شده‌است. تلاشهای پیشرفت دهنده مرتبط با OSI، به خاطر استفاده پروتکلهای TCP/IP در جهان واقعی رها شده‌اند.. لایه‌ها در ادامه توضیح ازهرلایه در پشته رشته IP آمده‌است.
لایه کاربردی لایه کاربردی بیشتر توسط برنامه‌ها برای ارتباطات شبکه استفاده می‌شود. داده‌ها از برنامه در یک قالب خاص برنامه عبور می‌کنند سپس در یک پروتکل لایه انتقال جاگیری می‌کنند.
از آنجایی که پشتهIP بین لایه‌های کاربردی و انتقال هچ لایه دیگری ندارد، لایه کاربردی باید هر پروتکلی را مانند پروتکل لایه اجلاس و نمایش در OSI عمل می‌کنند در بگیرد. داده‌های ارسال شده روی شبکه درون لایه کاربردی هنگامیکه در پروتکل لایه کاربردی جاگیری شدند عبور می‌کنند. از آنجا داده‌ها به سمت لایه‌های پایین تر پروتکل لایه انتقال می‌روند. دو نوع از رایجترین پروتکلهای لایه پایینی TCP و UDP هستند. سرورهای عمومی پورتهای مخصوصی به اینها دارند (HTTP پورت ۸۰ و FTP پورت ۲۳ را دارند و...) در حالیکه کلاینتها از پورتهای روزانه بی دوام استفاده می‌کنند. روترها و سوئیچ‌ها این لایه را بکار نمی‌گیرند اما برنامه‌های کاربردی بین راه در در پهنای باند این کار را می‌کنند، همانطور که پروتکل RSVP (پروتکل ذخیره منابع) انجام می‌دهد.
۳ لایه بالایی در مدل OSI - لایه کاربردی، لایه نمایش و لایه نشست معمولاً درون یک لایه در مدل TCP/IP مجتمع می‌شوند. درحالیکه برخی از برنامه‌های کاربردی پروتکل OSI مانند X۴۰۰ نیز با یکدیگر جمع شده‌اند، نیاز نیست که یک پشته پروتکل TCP/IP برای یکپارچه کردن آنها بالای لایه انتقال باشد. برای نمونه پروتکل کاربردی سیستم نایل شبکه (NFS) روی پروتکل نمایش داده خارجی (XDR) اجرا می‌شود و روی یک پروتکل با لایه نشست کار می‌کند و فراخوان رویه راه دور (RPC) را صدا می‌زند (Remote Procedure Call).RPCمخابرات را به طور مطمئن ذخیره می‌کند، پس می‌تواند با امنیت روی پروتکل UDP اجرا شود. لایه نشست تقریباً به پایانه مجازی Telnet که بخشی از متن براساس پروتکلهایی مانند پروتکلهای کاربردی مدل HTTP و SMTP TCP/IP هستند مرتبط می‌شود.و نیز با شمارش پورت UDP و TCP که بخشی از لایه انتقال در مدل TCP/IP است مطرح می‌شود. لایه نمایش شبیه استاندارد MIME که در HTTP و SMTP نیز استفاده می‌شود است. از آنجاییکه تلاش برای پیشرفت پروتکل IETF به لایه بندی محض ربطی ندارد، برخی از پروتکلهای آن ممکن است برای مدل OSI متناسب باشند. این ناسازگاریها هنگامیکه فقط به مدل اصلی OSI، ISO ۷۴۹۸ نگاه کنیم بیشتر تکرار می‌شوند، بدون نگاه کردن به ضمایم این مدل (مانند چارچوب مدیریتیISO ۷۴۹۸\۴) یا سازمان درونی ISO ۸۶۴۸ لایه شبکه (IONL) هنگامیکه IONL و مستندات چهارچوب مدیریتی مطرح می‌شوند، ICMP و IGMP، بطور مرتب به عنوان پروتکلهای مدیریت لایه برای لایه شبکه تعریف می‌شوند. در روشی مشابه، IONL یک ساختمان برای «قابلیتهای همگرایی وابسته به زیر شبکه» مانند ARP و RARP را فراهم آورده‌است. پروتکلهایIETF می‌توانند پشت سر هم کاربرد داشته باشند چون توسط تونل زدن پروتکلهایی مانند GRE (Generic Routing Encapsulation) شرح داده می‌شوند در حالیکه مستندات پایه‌ای OSI با تونل زدن ارتباطی ندارند برخی مفاهیم تونل زدن هنوز هم در توسعه‌های معماری OSI وجود دارند. مخصوصاً دروازه‌های لایه انتقال بدون چهارچوب پروفایل استاندارد شده بین‌المللی. تلاشهای پیشرفت دهنده مرتبط با OSI، به خاطر استفاده پروتکلهای TCP/IP در دنیای واقعی رها شده‌اند.
لایه‌ها :
در ادامه توضیحی از هر لایه در پشته رشته IP آمده‌است.
لایه کاربردی
لایه کاربردی بیشتر توسط برنامه‌ها برای ارتباطات شبکه استفاده می‌شود. داده‌ها از برنامه در یک قالب خاص برنامه عبور می‌کنند سپس در یک پروتکل لایه انتقال جاگیری می‌شوند. از آنجاییکه پشتهIP بین لایه‌های Application (کاربردی) و (انتقال) Transport هیچ لایه دیگری ندارد، لایه کاربردی Application می‌بایست هر پروتکلی را مانند پروتکل لایه نشست (session) و نمایش (presentation) در OSI عمل می‌کنند در بگیرد. داده‌های ارسال شده روی شبکه درون لایه کاربردی هنگامیکه در پروتکل لایه کاربردی جاگیری شدند عبور می‌کنند. از آنجا داده‌ها به سمت لایه‌های پایین تر پروتکل لایه انتقال می‌روند. دو نوع از رایجترین پروتکلهای لایه پایینی TCP و UDP هستند. سرورهای عمومی پورتهای مخصوصی به اینها دارند (HTTP پورت ۸۰و FTP پورت ۲۱ را دارند و...) در حالیکه کلاینتها از پورتهای روزانه بی دوام استفاده می‌کنند. روترها و سوئیچ‌ها این لایه را بکار نمی‌گیرند اما برنامه‌های کاربردی بین راه در در پهنای باند این کار را می‌کنند، همانطور که پروتکل RSVP (پروتکل ذخیره منابع) انجام می‌دهد.
لایه انتقال (Transport)
مسئولیتهای لایه انتقال، قابلیت انتقال پیام را END-TO-END و مستقل از شبکه، به اضافه کنترل خطا، قطعه قطعه کردن و کنترل جریان را شامل می‌شود. ارسال پیام END-TO-END یا کاربردهای ارتباطی در لایه انتقال می‌توانند جور دیگری نیز گروه بندی شوند :.۱ اتصال گرا مانند TCP ۲. بدون اتصال مانند UDP لایه انتقال می‌تواند کلمه به کلمه به عنوان یک مکانیزم انتقال مانند یک وسیله نقلیه که مسئول امن کردن محتویات خود (مانند مسافران و اشیاء) است که آنها را صحیح و سالم به مقصد برساند، بدون اینکه یک لایه پایین تر یا بالاتر مسئول بازگشت درست باشند. لایه انتقال این سرویس ارتباط برنامه‌های کاربردی به یکدیگر را در حین استفاده از پورتها فراهم آورده‌است. از آنجاییکه IP فقط یک delivery فراهم می‌آورد، لایه انتقال اولین لایه پشته TCP/IP برای ارائه امنیت و اطمینان است. توجه داشته باشید کهIP می‌تواند روی یک پروتکل ارتباط داده مطمئن امن مانند کنترل ارتباط داده سطح بالا (HDLC) اجرا شود. پروتکلهای بالای انتقال مانندRPC نیز می‌توانند اطمینان را فراهم آورند. بطور مثالTCP یک پروتکل اتصالگر است که موضوع‌های مطمئن بیشماری را برای فراهم آوردن یک رشته بایت مطمئن و ایمن آدرس دهی می‌کند : داده in order می‌رسند. داده‌ها حداقل خطاها را دارند. داده‌های تکراری دور ریخته می‌شوند. بسته‌های گم شده و از بین رفته دوباره ارسال می‌شوند. دارای کنترل تراکم ترافیک است. SCTP جدیدتر نیز یک مکانیزم انتقالی مطمئن و امن و اتصالگراست -رشته پیام گراست نه رشته بایت گرا مانند TCP - و جریانهای چندگانه‌ای را روی یک ارتباط منفرد تسهیم می‌کند. و همچنین پشتیبانی چند فضا را (multi-homing) نیز در مواردی که یک پایانه ارتباطی می‌تواند توسط چندین آدرسIP بیان شود.(اینترفیس‌های فیزیکی چندگانه) را فراهم می‌آورد تا اینکه اگر یکی از آنها دچار مشکل شود ارتباط دچار وقفه نشود. در ابتدا برای کاربردهای تلفنی (برای انتقالSS۷ رویIP) استفاده می‌شود اما می‌تواند برای دیگر کاربردها نیز مورد استفاده قرار بگیرد.
UDP یک پروتکل داده‌ای بدون اتصال است مانندIP این هم یک پروتکل ناامن و نامطمئن است. اطمینان در حین کشف خطا با استفاده از یک الگوریتم ضعیفchecksum صورت می‌گیرد.UDP بطور نمونه برای کاربردهایی مانند رسانه‌های (audio،video،voice رویIp و...) استفاده می‌شود که رسیدن هم‌زمان مهم‌تر از اطمینان و امنیت است یا برای کاربردهای پرسش و پاسخ ساده مانند جستجوهایDNS در جاهایی که سرریزی بسبب یک ارتباط مطمئن از روی عدم تناسب بزرگ است استفاده می‌شود. هم TCP و هم UDP شان متمایز می‌شوند توسط یک سری قانون خاص پورتهای شناخته و معروف با برنامه‌های کاربردی مخصوصی در ارتباط هستند.(لیست شماره‌های پورتهای TCP و UDP را ببنید) RTP یک پروتکل datagram داده‌ای است که برای داده‌های هم‌زمان مانند audio ،video
لایه شبکه
همانگونه که در آغاز کار توصیف شد، لایه شبکه مشکل گرفتن بسته‌های سرتاسر شبکه منفرد را حل کرده‌است. نمونه‌هایی از چنین پروتکلهایی X.۲۵ و پروتکل HOST/IMPمربوط به ARPANET است. با ورود مفهوم درون شبکه‌ای کارهای اضافی به این لایه اضافه می‌شوند از جمله گرفتن از شبکه منبع به شبکه مقصد و عموماً routing کردن و تعیین مسیر بسته‌های میان یک شبکه از شبکه‌ها را که به‌عنوان شبکه داخلی یا اینترنت شناخته می‌شوند را شامل می‌شود. در همه پروتکلهای شبکه IP وظیفه اساسی گرفتن بسته‌های داده‌ای را از منبع به مقصد انجام می‌دهد. IP می‌تواند داده‌ها را از تعدادی از پروتکلهای مختلف لایه بالاتر حمل کند. این پروتکلها هرکدام توسط یک شماره پروتکل واحد و منحصر به فرد شناسایی می‌شوند:ICMP و IGMP به ترتیب پروتکلهای ۱و۲ هستند. برخی از پروتکلهای حمل شده توسط IP مانند ICMP (مورد استفاده برای اطلاعات تشخیص انتقال راجع به انتقالات IP) ، IGNP (مورد استفاده برای مدیریت داده‌های multicast در IP) در بالای IP لایه بندی شده‌اند اما توابع لایه داخلی شبکه را انجام می‌دهند، که یک ناهمسازی بین اینترنت و پشته IP و مدل OSI را ایجاد کرده‌اند. تمام پروتکلهای مسیریابی مانند OSPT وRPT نیز بخشی از لایه شبکه هستند. آنچه که آنها را بخشی از لایه شبکه کرده‌است این است که هزینه load آنها (play load) در مجموع با مدیریت لایه شبکه در ارتباط است. کپسول بندی و جاگیری خاص آن به اهداف لایه بندی بی ارتباط است.
لایه ارتباط داده‌ها
لایه ارتباط داده از متدی که برای حرکت بسته‌ها از لایه شبکه روی دو میزبان مختلف که در واقع واقعاً بخشی از پروتکلهای شبکه نیستند، استفاده می‌کند، چونIP می‌تواند روی یک گستره ار لایه‌های ارتباطی مختلف اجرا شود. پردازشهای بسته‌های انتقال داده شده روی یک لایه ارتباطی داده شده می‌تواند در راه انداز وسایل نرم‌افزاری برای کارت شبکه به خوبی میان افزارها یا چیپ‌های ویژه کار صورت گیرد. این امر می‌تواند توابع ارتباط داده‌ها را مانند اضافه کردن یکheader بسته به منظور آماده کردن آن برای انتقال انجام دهد سپس واقعاً فرم را روی واسط فیزیکی منتقل کند. برای دسترسی اینترنت روی یک مودم dial-up معمولاً بسته‌های IP با استفاده از PPPمنتقل می‌شوند. برای دسترسی به اینترنت با پهنای باند بالا مانندADSL یا مودم‌های کابلی PPPOE غالباً استفاده می‌شود. در یک شبکه کابلی محلی معمولاً اترنت استفاده می‌شود و دو شبکه‌های بی سیم محلی IEEE۸۰۲٫۱۱ معمولاً استفاده می‌شود. برای شبکه‌های خیلی بزرگ هردو روش PPP یعنی خطوطT-Carrier یا E-Carrier تقویت کننده فرم، ATM یا بسته روی (POS) SONET/SDM اغلب استفاده می‌شوند. لایه ارتباطی همچنین می‌تواند جاییکه بسته‌ها برای ارسال روی یک شبکه خصوصی مجازی گرفته می‌شوند نیز باشند. هنگامیکه این کار انجام می‌شود داده‌های لایه ارتباطی داده‌های کاربردی را مطرح می‌کنند و نتایج به پشته IP برای انتقال واقعی باز می‌گردند. در پایانه دریافتی داده‌ها دوباره به پشته stack می‌آیند (یکبار برای مسیر یابی و بار دوم برای VPN). لایه ارتباط می‌تواند ابتدای لایه فیزیکی که متشکل از اجزای شبکه فیزیکی واقعی هستند نیز مرتبط شود. اجزایی مانند هاب‌ها، تکرار کننده‌ها، کابل فیبر نوری، کابل کواکیسال، کارتهای شبکه، کارتهای وفق دهنده.host و ارتباط دهنده‌های شبکه مرتبط : -۴۵ (R ،BNC،...) و مشخصات سطح پایینی برای سیگنالها (سطوح ولتاژ، فرکانسها و...)
لایه فیزیکی
لایه فیزیکی مسئول کد کردن و ارسال داده‌ها روی واسط ارتباطی شبکه‌است و با داده‌ها در فرم بیتهایی که از لایه فیزیکی وسیله ارسال کننده (منبع) هستند و در لایه فیزیکی و دستگاه مقصد دریافت می‌شوند کار می‌کند. اترنت، Token ring، SCSI، هاب‌ها، تکرار کننده‌ها، کابلها و ارتباط دهنده‌ها وسایل اینترنتی استانداردی هستند که روی لایه فیزیکی تابع بندی شده‌اند. لایه فیزیکی همچنین دامنه بسیاری از شبکه سخت‌افزاری مانند LAN، و توپولوژی WAN و تکنولوژی بی سیم (Wireless) را نیز دربرمی گیرد.
پیاده سازی نرم‌افزاری و سخت‌افزاری
معمولاً برنامه نویسان کاربردی مسئول پروتکلهای ۵ لایه‌ای (لایه کاربردی) هستند در حالیکه پروتکلهای ۳و۴ لایه‌ای سرویسهایی هستند که توسط پشته TCP/IP در سیستم‌عامل مهیا شده‌اند. میان اقرارهای میکرو کنترلی در وفق دهنده شبکه بطور نمونه با لایه ۲ کار می‌کنند، توسط یک نرم‌افزار راه انداز در سیستم‌عامل پشتیبانی شده‌است. الکترونیکهای دیجیتالی و آنالوگ غیرقابل برنامه نویسی معمولاً به جای لایه فیزیکی، استفاده می‌شوند که از یک چیپ مدار مجتمع خاض (ASIC) برای هر واسط رادیویی یا دیگر استانداردهای فیزیکی استفاده می‌کنند. به هر حال، پیاده سازی نرم‌افزارهای و سخت‌افزاری در پروتکلها یا مدل مرجع لایه بندی شده عنوان نمی‌شوند. روش‌هایی با کارایی بالا که از وسایل الکترونیکی دیجیتالی قابل برنامه دهی استفاده می‌کنند، سویچ‌های ۳ لایه انجام می‌دهند. در مودم‌های قدیمی و تجهیزات بی سیم، لایه فیزیکی ممکن است با استفاده از پردازشگرهای DSP یا چیپ‌های قابل برنامه دهی رادیویی نرم‌افزاری پیاده سازی شوند و چیپ‌ها مجازند که درچندین استاندارد مرتبط و اینترفیس رادیویی از مدارات جداگانه برای هر استاندارد استفاده شوند. مفهوم Apple Geoport (پورتی سریالی که بین یک خط تلفن و کامپیوتر است) نمونه‌ای از پیاده سازی نرم‌افزاریcpu از لایه فیزیکی است که آنرا قادر به رقابت با برخی از استانداردهای مودم می‌کند.
قرارداد ارتباطات
قرارداد ارتباطات یا پروتکل ارتباطات (به انگلیسی: Communications Protocol) در شبکه‌های رایانه‌ای به مجموعه قوانینی گفته می شود که چگونگی ارتباطات را قانونمند می کند. نقش پروتکل در کامپیوتر مانند نقش زبان برای انسان است. برای مطالعه یک کتاب نوشته شده به فارسی باید خواننده شناخت مناسبی از زبان فارسی داشته باشد. برای ارتباط موفقیت آمیز دو دستگاه در شبکه ، باید هر دو دستگاه از یک پروتکل یکسان استفاده کنند.
در علوم رایانه و ارتباطات، پروتکل عبارت است از استاندارد یا قراردادی که برای ارتباط میان دو گره برقرار می‌شود. پروتکل اتصال بین دو گره ، انتقال داده بین آن دو و تبادلات میان را ممکن کرده و آن را کنترل می‌کند. پروتکل در ساده‌ترین حالت می‌تواند به عنوان قوانین اداره ی منطق، ترکیب و همزمانی ارتباطات در نظر گرفته شود. پروتکلها ممکن در سخت‌افزار یا نرم‌افزار یا ترکیبی از این دو پیاده سازی شوند. پروتکل در پایین‌ترین سطح رفتار اتصال سخت‌افزاری را تعریف می‌کند. معنی لغوی پروتکل مجموعه قوانین است.
کارکردها
از آن جا که پروتکلها در کارکرد و پیچیدگی بسیار متفاوتند و انواع زیادی دارند، بیان کردن تعریف یا توصیفی عام در مورد آنها دشوار است. بیشتر پروتکلها یک یا چند مورد از ویژگی‌های زیر را دارا هستند:
شناسایی بستر فیزیکی اتصال (سیمی یا بی‌سیم) و یا تشخیص وجود نقطهٔ مقصد یا نود (node) مقصد
توافق مراودهٔ اتصال (هندشیکینگ)
مذاکره در مورد ویژگی‌های مختلف اتصال
شروع کردن و پایان دادن به پیام‌های رد و بدل شده و برآوری نیاز ناشی از آن
پایان دادن به جلسهٔ گفتگو و یا اتصال
قالب بندی پیام‌ها
برآوردن نیاز ناشی از پیام‌های دریافتی ناقص یا بدقالب بندی شده (تصحیح خطا)
دریافتن قطع ناگهانی ارتباط و یا اتصال
برخی انواع پروتکلها
برخی انواع شناخته شدهٔ پروتکلها عبارتند از:
SNMP (اس‌ان‌ام‌پی)
TCP (تی‌سی‌پی)
UDP (یودی پی)
IP (آی‌پی)
FTP (اف‌تی‌پی)
SNMP
TelNet (تل‌نت)
قرارداد ساده نامه‌رسانی
HTTP (اچ‌تی‌تی‌پی)
NNTP (ان‌ان‌تی‌پی)
POP۳ (پاپ‌تری)
تبادل بسته بین‌شبکه‌ای
IPX/SPX
اینترنت
اینترنت (به انگلیسی: Internet) (مخفف interconnected networks شبکه‌های به هم پیوسته) را باید بزرگترین سامانه‌ای دانست که تاکنون به دست انسان طرّاحی، مهندسی و اجرا گردیده‌است. ریشهٔ این شبکهٔ عظیم جهانی به دههٔ ۱۹۶۰باز می‌گردد که سازمان‌های نظامی ایالات متّحدهٔ آمریکا برای انجام پروژه‌های تحقیقاتی برای ساخت شبکه‌ای مستحکم، توزیع شده و باتحمل خطا سرمایه‌گذاری نمودند. این پژوهش به همراه دوره‌ای از سرمایه‌گذاری شخصی بنیاد ملی علوم آمریکا برای ایجاد یک ستون فقرات جدید، سبب شد تا مشارکت‌های جهانی آغاز گردد و از اواسط دههٔ ۱۹۹۰، اینترنت به صورت یک شبکهٔ همگانی و جهان‌شمول در بیاید. وابسته شدن تمامی فعّالیت‌های بشر به اینترنت در مقیاسی بسیار عظیم و در زمانی چنین کوتاه، حکایت از آغاز یک دوران تاریخیِ نوین در عرصه‌های گوناگون علوم، فن‌ّآوری، و به خصوص در نحوه تفکّر انسان دارد. شواهد زیادی در دست است که از آنچه اینترنت برای بشر خواهد ساخت و خواهد کرد، تنها مقدار بسیار اندکی به واقعیت درآمده‌است.
اینترنت سامانه‌ای جهانی از شبکه‌های رایانه‌ای بهم پیوسته‌است که از پروتکلِ «مجموعه پروتکل اینترنت» برای ارتباط با یکدیگر استفاده می‌نمایند. به عبارت دیگر اینترنت، شبکهٔ شبکه هاست که از میلیون‌ها شبکه خصوصی، عمومی، دانشگاهی، تجاری و دولتی در اندازه‌های محلی و کوچک تا جهانی و بسیار بزرگ تشکیل شده‌است که با آرایه وسیعی از فناوریهای الکترونیکی و نوری به هم متصل گشته‌اند. اینترنت در برگیرنده منابع اطلاعاتی و خدمات گسترده ایست که برجسته‌ترین آنها وب جهان‌گستر و رایانامه می‌باشند. سازمان‌ها، مراکز علمی و تحقیقاتی و موسسات متعدد، نیازمند دستیابی به شبکه اینترنت برای ایجاد یک وب‌گاه، دستیابی از راه دور وی‌پی‌ان، انجام تحقیقات و یا استفاده از سیستم رایانامه، می‌باشند. بسیاری از رسانه‌های ارتباطی سنتی مانند تلفن و تلویزیون نیز با استفاده از اینترنت تغییر شکل داده‌اند ویا مجدداً تعریف شده‌اند و خدماتی جدید همچون صدا روی پروتکل اینترنت و تلویزیون پروتکل اینترنت ظهور کردند. انتشار روزنامه نیز به صورت وب‌گاه، خوراک وب و وب‌نوشت تغییر شکل داده‌است. اینترنت اشکال جدیدی از تعامل بین انسانها را از طریق پیام‌رسانی فوری، تالار گفتگو و شبکه‌های اجتماعی بوجود آورده‌است.
در اینترنت هیچ نظارت مرکزی چه بر امور فنّی و چه بر سیاست‌های دسترسی و استفاده وجود ندارد. هر شبکه تشکیل دهنده اینترنت، استانداردهای خود را تدوین می‌کند. تنها استثنا در این مورد دو فضای نام اصلی اینترنت، نشانی پروتکل اینترنت و سامانه نام دامنه است که توسط سازمانی به نام آیکان مدیریت می‌شوند. وظیفه پی بندی و استاندارد سازی پروتکلهای هسته‌ای اینترنت، IPv4 و IPv6 بر عهده گروه ویژه مهندسی اینترنت است که سازمانی بین‌المللی و غیرانتفاعی است و هر فردی می‌تواند در وظایفشان با آن مشارکت نماید.
واژه‌شناسی
در زبان انگلیسی واژهٔ Intrnet هنگامی که به شبکه جهانی مبتنی بر پروتکل IP اطلاق می‌گردد، با حرف بزرگ در اول کلمه، نوشته می‌شود.
در رسانه‌ها فرهنگ عامه، گاه با اینترنت به صورت یک مقوله عمومی و مرسوم برخورد کرده و آن را با حرف تعریف و به صورت حروف کوچک می‌نگارند(the internet)
در برخی منابع بزرگ نوشتن حرف اول را به دلیل اسم بودن آن جایز می‌دانند نه برای صفت بودن این واژه.
واژهٔ لاتین the Internet چنانچه به شبکهٔ جهانی اینترنت اشاره کند، اسم خاص است و حرف اوّلش با حروف بزرگ آغاز می‌شود(I). اگر حرف اوّل آن کوچک باشد می‌تواند به عنوان شکل کوچک شده کلمه Internetwork برداشت شود که به معنی میان شبکه است. واژه "ابر" نیز به صورت استعاری، به ویژه در ادبیات رایانش ابری و نرم‌افزار به عنوان سرویس، برای اشاره به اینترنت به کار می‌رود.
اینترنت در برابر وب
غالباً در گفتگوهای روزمره از دو واژهٔ "وب" و "اینترنت"، به اشتباه، بدون تمایز زیادی استفاده می‌شود، امااین دو واژه معانی متفاوتی دارند. اینترنت یک سامانه ارتباطی جهانی برای داده هاست، زیرساخت‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری است که رایانه‌ها در سراسر جهان به یکدیگر متصل می‌سازد. در مقابل، وب یکی از خدماتی (سرویس) است که بر روی اینترنت ارائه می‌شود و برای ارتباط از شبکه اینترنت بهره می‌جوید. وب مجموعه‌ای از نوشته‌های به هم پیوسته(web page) است که به کمک ابرپیوندها و آدرس جهانی(URL) به یکدیگر پیوند خورده‌اند.
وب شامل سرویس‌های دیگر مانند رایانامه، انتقال فایل(پروتکل اف‌تی‌پی)، گروه خبری و بازی آنلاین است.
خدمات(سرویس)های یاد شده بر روی شبکه‌های مستقل و جدا از اینترنت نیز در دسترس هستند. وب به عنوان لایه‌ای در بالای اینترنت قرار گرفته و سطح بالاتری نسبت به آن قرار دارد.
تاریخچه
مبنای قابلیتهای شبکه، وجود رایانه‌ها و استفاده از پردازشگرهای رمزگذار و رمزگشاست. وجود شبکه‌های مخابراتی که در ابتدا در قرن نوزدهم ایجاد شده بودند بنیانی مهم برای شکل‌گیری هر نوع شبکهٔ الکترونیکی محسوب می‌شدند و این پیشرفت‌ها با ایجاد نظریه اطلاعات در دهه 1940 تکمیل شدند و پیشرفت علم الکترونیک به کندی پیش می‌رفت. افتتاح پروژه اسپوتنیک توسط اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی زنگ خطر را برای ایالات متحده به صدا درآورد تا با تأسیس آرپا یا موسسه پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته در سال ۱۹۵۸ (میلادی) پیشروی در زمینه فناوری را بازیابد. آرپا اداره فناوری پردازش اطلاعات (IPTO) را تاسیس نمود تا پروژه SAGE راکه برای اولین بار سامانه‌های رادار سراسر کشور را با هم شبکه کرده بود پیشتر برد. هدف IPTO دست یافتن به راههایی برای پاسخ به نگرانی ارتش امریکا در باره قابلیت مقاومت شیکه‌های ارتباطیشان را پاسخ دهد، و به عنوان اولین اقدام رایانه هایشان را در پنتاگون، کوه چاین و دفتر مرکزی فرماندهی راهبردی هوایی (SAC) را به یکدیگر متصل سازد. جی.سی.آر لیکلایدر که از ترویج کنندگان شبکه جهانی بود به مدیریت IPTO رسید. لیکلایدر در سال ۱۹۵۰ (میلادی) پس از علاقه‌مند شدن به فناوری اطلاعات از آزمایشگاه روانشناسی صدا در دانشگاه هاروارد به ام آی تی رفت. در ام آی تی او در کمیته‌ای مشغول به خدمت شد که آزمایشگاه لینکلن را تاسیس کرد و بر روی پروژه SAGE کار می‌کرد. در سال ۱۹۵۷ (میلادی) او نایب رئیس شرکت بی بی ان (BBN) شد. در آنجا بود که اولین محصول PDP-۱ را خرید و نخستین نمایش عمومی اشتراک زمانی را هدایت نمود.
در IPTO جانشین لیکلایدر ایوان ساترلند، در سال ۱۹۶۵ (میلادی)، لارنس رابرتس را بر آن گماشت که پروژه‌ای را برای ایجاد یک شبکه آغاز نماید و رابرتس پایه این فناوری را کار پل باران نهاد. پل باران مطالعه جامعی را برای نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا منتشر کرده بود که در آن پیشنهاد داده بود که برای دستیابی به استحکام و مقاومت در برابر حوادث از راهگزینی بسته کوچک استفاده شود. رابرتس در آزمایشگاه لینکلن ام آی تی کار کرده بود که هدف اولیه از تاسیس آن، پروژه SAGE بود. لئونارد کلینراک استاد دانشگاه کالیفرنیا تئوریهای زیربنایی شبکه‌های بسته را در سال ۱۹۶۲ (میلادی) و مسیریابی سلسله مراتبی را در سال ۱۹۶۷ (میلادی) ارائه کرده بود، مفاهیمی که زمینه ساز گسترش اینترنت به شکل امروزی آن شدند.
جانشین ساترلند، رابرت تیلور، رابرتس را قانع نمود که موفقیت‌های اولیه‌اش در زمینه راهگزینی بسته کوچک را گسترش دهد و بیاید و دانشمند ارشد IPTO شود. در آنجا رابرتس گزارشی با نام "شبکه‌های رایانه‌ای منابع مشترک" به تیلور داد، که در ژوئیه ۱۹۶۸ (میلادی) مورد تایید او قرار گرفت و زمینه ساز آغاز کار آرپانت در سال بعد شد. پس از کار فراوان، سرانجام در ۲۹ اکتبر ۱۹۶۹ دو گره اول آنچه که بعدها آرپانت شد به هم متصل شدند. این اتصال بین مرکز سنجش شبکه کلینراک در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی UCLA و سامانه NLS داگلاس انگلبرت در موسسه تحقیقاتی SRI International در پارک منلو در کالیفرنیا برقرار شد. سومین مکان در آرپانت مرکز ریاضیات تعاملی Culler-Fried در دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا بود و چهارمی دپارتمان گرافیک دانشگاه یوتا بود. تا پایان سال ۱۹۷۹ (میلادی) پانزده مکان مختلف به آرپانت جوان پیوسته بودند که پیام آور رشدی سریع بود. آرپانت تنها یکی از اجداد اینترنت امروزی بود. در تلاشی جداگانه، دونالد دیویز نیز، در آزمایشگاه ملی فیزیک انگلیس مفهوم راهگزینی بسته کوچک را کشف کرده بود. اونخستین بار آن را در ۱۹۶۵ (میلادی) مطرح نمود. کلمات بسته و راهگزینی بسته در واقع توسط او ابداع شدند و بعدها توسط استانداردها پذیرفته و به کار گرفته شدند. دیویز همچنین یک شبکه راهگزینی بسته به نام Mark I در سال ۱۹۷۰ (میلادی) درانگلستان ساخته بود. به دنبال نمایش موفق راهگزینی بسته در آرپانت(ARPANET)؛ در سال ۱۹۷۸، اداره پست بریتانیا، Telenet، DATAPACوTRANSPAC با یکدیگر همکاری را برای بوجود آوردن نخستین سرویس شبکه راهگزینی بسته خود آغاز نمودند. در بریتانیا این شبکه به نام سرویس بین‌المللی راهگزینی بسته (به انگلیسی: International Packet Switched Service) خوانده می‌شد. مجموعه شبکه‌های X.۲۵ از اروپا و آمریکا گسترش یافت و تا سال ۱۹۸۱ کانادا، هنگ کنگ و استرالیا ر در بر گرفته بود. استانداردهای راهگزینی بسته X.۲۵ را "کمیته مشاوره بین‌المللی تلگراف و تلفن(CCITT)" - که امروزه به نام ITU-T خوانده می‌شود- حول و حوش سال ۱۹۷۶ تدوین نمود. X.۲۵ از پروتکلهای TCP/IP مستقل بود. این پروتکلها حاصل کار تجربی DARPA در آرپانت، شبکه رادیویی بسته و شبکه ماهواره‌ای بسته بودند.
آرپانت اولیه بر روی برنامه کنترل شبکه(NCP) (به انگلیسی: Network Control Program) کارمی کرد، استانداردی که در دسامبر ۱۹۷۰ توسط تیمی به نام "گروه کاری شبکه(NWG)" به مدیریت استیو کراکر (به انگلیسی: Steve Crocker) طراحی و پیاده‌سازی شد. برای پاسخگویی به رشد سریع شبکه که مرتباً مکانهای بیشتری بدان متصل می‌شد، وینتون سرف (به انگلیسی: Vinton Cerf) و باب کان (به انگلیسی: Bob Kahn) اولین توصیف پروتکلهای TCP را که امروزه به گستردگی استفاده می‌شوند در خلال سال ۱۹۷۳ ارائه دادند و در مه ۱۹۷۴ مقاله‌ای در این باب منتشر نمودند. به کاربردن واژه اینترنت برای توصیف یک شبکه TCP/IP یکتای جهانی از دسامبر ۱۹۷۴ با انتشار RFC ۶۷۵ آغاز شد. این RFC اولین توصیف کامل مشخصات TCP بود که توسط وینتون سرف، یوگن دالال و کارل سانشاین در آن زمان در دانشکاه استانفورد نوشته شد. در خلال نه سال یعدی کار تا آنجا پیش رفت که پروتکلها تصحیح شدندو بر روی بسیاری از سیستمهای عامل پیاده‌سازی شدند. اولین شبکه برپایه بسته پروتکل اینترنت(TCP/IP) از اول ژانویه ۱۹۸۳ وقتی که همه ایستگاههای متصل به آرپا پروتکلهای قدیمی NCP را با TCP/IP جایگزین کردند، شروع به کار نمود. در سال ۱۹۸۵ بنیاد ملی علوم آمریکا(NFS) ماموریت ساخت NFSNET- یک ستون فقرات (Network Backbone) دانشگاهی با سرعت ۵۶ کیلوبیت بر ثانیه(Kbps) - با استفاده از رایانه‌های "مسیریاب فازبال" (به انگلیسی: Fuzzball router) را به مخترع این رایانه‌ها، دیوید ال. میلز (به انگلیسی: David L. Mills) سپرد. یک سال بعد NFS تبدیل به شبکه پرسرعت تر ۱٫۵ مگابیت بر ثانیه (Mbps) را نیز پشتیبانی می‌کرد. دنیس جنینگ، مسئول برنامه ابرکامپیدتردرNFS تصمیمی کلیدی در مورد استفاده از پروتکلهای TCP/IP ارائه شده توسط DARPA گرفت. گشایش شبکه به دنیای تجاری در سال ۱۹۸۸ آغاز شد. شورای شبکه بندی فدرال ایالات متحده در آن سال با اتصال NFSNET به سامانه تجاری پست MCI موافقت نمودو این اتصال در تابستان ۱۹۸۹ برقرارشد. سایر خدمات پست الکترونیکی تجاری (مانند OnTyme,Compuserve,Telemail) نیز به زودی متصل شدند. در آن سال سه ارائه دهنده سرویس اینترنت(ISP) بوجود آمدند: UUNET, PSINet, CERFNET. شبکه‌های جدای مهمی که دروازه‌هایی به سوی اینترنت (که خود بعداً جزئی از آن شدند) می‌گشودند عبارت بودند از: یوزنت, بیت‌نت بسیاری از شبکه‌های متنوع تجاری و آموزشی دیگر همچون Telenet, Tymnet, Compuserve و JANET نیز به اینترنت در حال رشد پیوستند. Telenet - که بعدها Sprintnet نامیده شد - یک شبکه رایانه‌ای ملی خصوصی بود که از ۱۹۷۰ کار خود را آغاز کرده بود و امکان دسترسی با شماره‌گیری (به انگلیسی: Dial-up Access) را به صورت رایگان در شهرهایی در سراسر امریکا فراهم ساخته بود. این شبکه سرانجام در دهه ۱۹۸۰، با محبوبیت روزافزون TCP/IP به سایرین متصل شد. فابلیت TCP/IP برای کار با هر نوع شبکه ارتباطی از پیش موجود، سبب رشد آسانتر آن می‌گشت؛ اگر چه که رشد سریع اینترنت در وهله اول ناشی از در دسترس بودن مسبریابهای استاندارد تجاری از طرف بسیاری از شرکتها، در دسترس بودن تجهیزات تجاری اترنت(به انگلیسی: Ethernet) برای ساخت شبکه‌های محلی و پیاده‌سازیهای گسترده و استانداردسازی TCP/IP در یونیکس]](به انگلیسی: Unix) و بسیاری سیستم عاملهای دیگر بود.
اگرچه بسیاری از کاربردها و رهنمودهایی که اینترنت را ممکن ساخت به مدت تقریباً دو دهه وجو داشتند، امااین شبکه تا دهه ۱۹۹۰ هنوز چهره‌ای همگانی نداشت. در ششم آگوست ۱۹۹۱، سرن - سازمان اروپایی پژوهش در باره ذرات - پروژه وب جهان گستر(World Wide Web) را به اطلاع عموم رساند. وب توسط دانشمندی انگلیسی به نام تیم برنرز لی(به انگلیسی: Sir Tim Berners-Lee) در سال ۱۹۸۹ اختراع شد. یکی از مرورگرهای وب محبوب اولیه ViolaWWW بود که از روی هایپرکارت الگوبرداری شده بود و از سامانه پنجره ایکس(به انگلیسی: X Window System) استفاده می‌کرد. سرانجام این مرورگر جای خود را در محبوبیت به مرورگرموزاییک (به انگلیسی: Mosaic) داد. در سال ۱۹۹۳ مرکزملی کاربردهای ابررایانش امریکا (به انگلیسی: National Center for Supercomputing Applications) دردانشگاه ایلینوی اولین نسخه از موزاییک را منتشر کرد و تا اواخر سال ۱۹۹۴ علاقه عمومی به اینترنتی که پیش از این آموزشی و تخصصی بود، گسترش فراوانی یافته بود. در سال ۱۹۹۶ استفاده از واژه اینترنت معمول شد و مجازا برای اشاره به وب هم استفاده شد. در همین هنگام، در گذر این دهه، اینترنت بسیاری از شبکه‌های رایانه‌ای عمومی از پیش موجود را در خود جا داد (اگر چه برخی مثل FidoNet همپنان جداماندند). آنچنانکه تخمین زده شده‌است، در دهه ۹۰ در هرسال اینترنت رشدی صددرصدی نسبت به سال قبل خود داشته‌است و در سالهای ۱۹۹۶و۱۹۹۷ نیز دوره‌های کوتاهی از رشد انفجاری داشته‌است. این میزان رشد به خصوصیت عدم کنترل مرکزی اینترنت که امکان رشد اندامی شبکه را فراهم می‌سازد نسبت داده‌اند و همچنین به ماهیت بازوغیراختصاصی پروتکلهای اینترنت که امکان برقراری سازگاری و همکاری میان فروشندگان مختلف و عدم توانایی یک شرکت برای اعمال کنترل بیش از حد بر روی شبکه را سبب می‌شود.. جمعیت تخمینی کاربران اینترنت مطابق آمار سی ام ژوئیه ۲۰۰۹، ۱٫۶۷ میلیارد نفراست.
دامنه اینترنتی (به انگلیسی: Internet domain) پسوندی است که در بخشهای پایانی نشانی اینترنتی وب‌گاه‌ها می‌آید.
پسوندهای ملی
هریک از کشورهای جهان دارای یک یا چند پسوند ملی یا «دامنه سطح‌بالای کد کشوری» هستند که برای سایت‌های منصوب به آن کشور استفاده می‌شوند. دامنه سطح‌بالای کد کشور ایران .ir است و کد بین‌المللی . ایران نیز مراحل آزمایشی را می‌گذراند.
تاریخچه پیدایش و گسترش
در ۱۵ مارس ۱۹۸۵، اولین نام دامنه تجاری (.COM) به نام سیمبولیکس بوسیله یک شرکت سیستمهای رایانه‌ای به نام Symbolics در کمبریج ماساچوست ثبت شد.
در ۱۹۹۲ کمتر از ۱۵۰۰۰ دامنه.COM ثبت شده بود.
در دسامبر ۲۰۰۹ حدود ۱۹۲ میلیون نام دامنه وجود داشت که بخش بزرگی از آنها دامنه پرطرفدار.COM بود. تعداد آنها در ۱۵ مارس ۲۰۱۰ به حدود ۸۴ میلیون رسید که شامل ۱۱٫۹ میلیون وب سایت کسب و کار آنلاین و تجارت الکترونیک , ۴٫۳ میلیون وب سایت تفریحی , ۳٫۱ میلیون وب سایت مرتبط با امور مالی، و ۱٫۸ میلیون وب سایت ورزشی می‌شد.
ماهانه حدود ۶۶۸ هزار دامنه.COM جدید ثبت می‌شود.
پروتکل اینترنت
قرارداد اینترنت یا پروتکل اینترنت مهمترین قراردادی است که برای مبادله اطلاعات در شبکه‌های اینترنتی وجود دارد. این قرارداد بنیادی‌ترین قرارداد شکل‌دهنده اینترنت میباشد و وظیفه مسیردهی بسته‌های اطلاعاتی را در گذر از مرزهای شبکه‌ها به عهده دارد. پروتکل اینترنت یک پروتکل لایه‌ای است که در نرم‌افزار داخلی استفاده می‌شود و در لایه ارتباط (Link) قرار می‌گیرد. آی‌پی در شرایط پروتکل لایه‌ای پایین می‌تواند خدمات جهانی دسترسی را بین کامپیوترها ارائه کند.
بسته‌سازی
داده‌های پروتکل لایهٔ فوقانی، داخل برنامه‌ها و بسته‌هایی قرار می‌گیرند که نقش هم‌زمان دارند. هیچ نصب مداری قبل از ارسال بسته‌ها به یک میزبان نیاز نیست. ارتباط در این شرایط از نوع پروتکل بدون ارتباط میباشد. شبکه‌های تلفنی کلیدی می‌توانند نصب مدار را عملی سازند قبل از آنکه تلفن زنگ بزند.
خدمات ارائه‌شده توسط آی‌پی
در برگیری داده‌های کاربر داخل بسته IP یک مثال از سر صفحه ارائه شده‌است. اعتبار IP می‌تواند نقش مهم ایفا کند. این بدان معنا است که شبکه‌ها نمی‌توانند بسته‌ها و موارد زیر را تضمین کنند.
1 تخریب نشدن داده ها
2 گم نشدن داده ها
3 تحویل منظم بسته ها
4 ورود انفرادی
اعتبار
عدم اعتبار آی‌پی، اجازهٔ وقوع هر یک از اشتباهات زیر را می‌دهد:
تخریب داده‌ها
بسته‌های دادهٔ گم‌شده
تحویل نامنظم بسته‌ها
ورود دوگانه
مزیت آی‌پی نسخه‌ی ۴ این است که بی‌خطا بودن سرصفحهٔ بسته‌های آی‌پی را از طریق محاسبهٔ چک‌سام در گره‌های مسیریابی تضمین می‌کند. اثر جانبی خروج بسته‌هایی که سرصفحه نامناسب دارند، می‌تواند عدم شناخت هدف باشد. برای بررسی این مسائل، هر نوع پروتکل لایهٔ فوقانی، باید بتواند آن را کنترل کند. در تضمین این نوع فرآیند حمل لایهٔ فوقانی می‌توان داده‌ها را پنهان کرد تا این که نظم برقرار شود.
اگر پروتکل لایهٔ فوقانی نتواند اندازهٔ دقیق را در ۲ واحد انتقال ماکزیمم توصیف کند، ارسال لایه‌ای فراوان خواهد شد و آی‌پی عامل تخریب داده‌های اصلی به داده‌های کوچکتر خواهد بود. آی‌پی می‌تواند نظم را دوباره برقرار کند، در این شرایط اندازه، کوچکتر از MTU تنظیم می‌شود. UDP و ICMP نمونه‌هایی از پروتکلهایی هستند که می‌توانند اندازه MTU را کاهش دهند. دلیل اصلی عدم وجود اعتبارپذیری کاهش پیچیدگی ردیاب است. این می‌تواند دسته‌های خاص از بسته‌ها را تولید کند که بهترین بازده را ارائه می‌نمایند، اگر چه هیچ نوع تضمینی وجود ندارد. تلاش بهتر در ساخت شبکه‌ها عامل دسترسی به تجربه کاربر خواهد بود. این مربوط به کنترل کار، در پایان خط ارتباطات است.
نشانی آی‌پی و مسیریابی
شاید پیچیده‌ترین ویژگی آی‌پی شامل نشانی و مسیریابی باشد. نشانی می‌تواند توصیفی از انتقال آی‌پی و طراحی زیرشبکه‌های میزبان باشد. مسیریابی نیز توسط تمام میزبان‌ها عملی است ولی باید از مسیریاب درون‌شبکه‌ای استفاده شود که IGP و EGP در آن مهم است. داده گرام آی‌پی تصمیمات را به شبکه می‌فرستد.
تاریخچهٔ نسخه‌ها
آی‌پی رایجترین عنصر در اینترنت است. پروتکل لایه‌ای شبکه‌ای که امروزه استفاده می‌شود، IPv۴ (آی‌پی نسخهٔ ۴) میباشد. IPv4 در RFC-۷۹۱ (در ۱۹۸۱ میلادی) توصیف شده‌است.
IPv6 جانشین IPv۴ است. برجسته‌ترین اصلاح در نسخهٔ ۶، در سامانهٔ نشانی‌دهی (addressing system) آن است. IPv۴ از نشانی ۳۲ بیتی (حدود ۴ میلیارد یا ۱۰۹ × ۴٫۳ نشانی) استفاده می‌کند. ولی IPv۶ از نشانی ۱۲۸ بیتی (۱۰۳۸ × ۳٫۴ نشانی!) استفاده خواهد کرد. پذیرش IPv6 چندان گسترده نبوده‌است، اما از سال ۲۰۰۸ تمام سیستمهای دولت آمریکا پشتیبان آن بوده‌اند.
نسخه‌های آی‌پی صفر تا ۳ نیز با توجه به نسخه فوق، بین سالهای ۱۹۷۷ تا ۱۹۷۹ طراحی شدند. نسخه ۵ توسط IST استفاده می‌شود که یک پروتکل آزمایشی است. نسخه‌های ۶ تا ۹ نیز برای طراحی جایگزینی در نظر هستند مانند SIPP، TP/SX، PIP و TUBA، که در بین آنها فقط IPv6 هنوز قابلیت استفاده دارد.
نشانی پروتکل اینترنت
نشانی پروتکل اینترنت (به انگلیسی: Internet Protocol Address) یا به اختصار نشانی آی‌پی (به انگلیسی: IP Address) نشانی عددی است که به هریک از دستگاه ها و رایانه‌های متصل به شبکهٔ رایانه ای که بر مبنای نمایه TCP/IP (از جمله اینترنت) کار می‌کند، اختصاص داده می‌شوند. پیام‌هایی که دیگر رایانه‌ها برای این رایانه می‌فرستند با این نشانهٔ عددی همراه است و راه یاب های شبکه آن را مانند «نشانی گیرنده» در نامه‌های پستی تعبیر می‌کنند، تا بالاخره پیام به رابط شبکه رایانه مورد نظر برسد.
انواع آی‌پی
دو نسخه آی‌پی درحال استفاده می باشد : آی‌پی نسخه 4 و آی‌پی نسخه 6 که هر یک نشانی آی‌پی را به روش متفاوتی ارائه می نمایند.
نشانی آی‌پی نسخهٔ ۴
نشانی آی‌پی نسخهٔ چهارم یک عدد ۳۲ بیتی است که برای سادگی آن را به شکل چهار بخش عددی در مبنای ده می‌نویسند که با نقطه از هم جدا می‌شوند (مانند 199.211.45.5). این روش نشانی‌دهی را دهدهی نقطه‌دار می‌نامند هر یک از چهار بخش را یک هشتایی (Octet) می‌گویند زیرا طول آن ۸ بیت (یا ۱ بایت) است و می‌تواند عددی از ۰ تا ۲۵۵ باشد. پس ۲ به توان ۳۲ آدرس مختلف داریم.
اصولاً هر نشانی آی‌پی ۳۲ بیتی به دو بخش تقسیم می‌شود: یک پیشوند و یک پسوند. این دو سطح به منظور ایجاد یک روش مسیریابی کارآمد طراحی شده است. پیشوند آدرس، شبکه‌ای را که رایانه به آن متصل است مشخص می‌کند (Network) در حالیکه پسوند یک رایانهٔ یکتا را روی شبکه مشخص می‌کند(Host). یعنی به هر شبکه در اینترنت یک مقدار یگانه که تحت عنوان شمارهٔ شبکه شناخته شده است، اختصاص دارد. شمارهٔ شبکه به عنوان یک پیشوند در نشانی هر رایانه‌ای که به شبکه وصل است ظاهر می‌شود. بعلاوه به هر رایانهٔ روی یک شبکه، یک پسوند نشانی یکتا تخصیص یافته است.
هر نشانی کامل، شامل یک پیشوند و یک پسوند است و طوری تخصیص داده می‌شوند که یکتا باشند، بنابراین ویژگی اول تضمین می‌گردد. اگر دو رایانه به دو شبکهٔ مختلف وصل شده باشند، نشانی‌هایشان پیشوندهای متفاوت خواهند داشت. اما اگر دو رایانه به یک شبکه وصل باشند، نشانی‌هایشان دارای پسوندهای متفاوت خواهد بود.
کلاس‌های مختلف آی‌پی نسخهٔ ۴
سه کلاسِ پایه‌ایِ مختلفِ نشانی‌دهیِ آی‌پی، برای شبکه‌های بزرگ، متوسط و کوچک وجود دارد. کلاس A برای شبکه‌های بزرگ، کلاس B برای شبکه‌های متوسط و کلاس C برای شبکه‌های کوچک است. علاوه بر این سه کلاس، کلاس D برای پخش چندگانه، ارسال اطلاعات به گروهی از رایانه‌ها، و کلاس E برای کارهای جستجو وجود دارند. برای شرکت در پخش چندگانهٔ آی‌پی، مجموعه‌ای از رایانه‌های میزبان باید بر سر استفاده از آدرس پخش چندگانه، به طور مشترک توافق داشته باشند. پس از تشکیل گروه پخش چندگانه یک کپی از هر بستهٔ اطلاعاتی فرستاده شده به نشانی پخش چندگانه به هر رایانهٔ میزبان در مجموعه تحویل می‌گیرد. بنابراین نخستین 4 بیت (از سمت چپ) آدرس IP کلاس آن را مشخص می‌کند. همچنین اگر نمایش نقطه‌دار را در نظر بگیریم از روی مقدار دهدهی بایت اول کلاس آن تشخیص داده می‌شود
اصولاً در سامانهٔ آی‌پی‌دهی به مشترکان، آی‌پی‌ها به صورت تعدادی که توانی از عدد ۲ باشد (۲، ۴، ۸، ۱۶، ۳۲، ۶۴ و ۱۲۸) دسته‌بندی می‌شوند. لازم به ذکر است که در هر دستهٔ آی‌پی اختصاص داده شده به مشترک آی‌پی‌های اول و آخر بر اساس استاندارد معمولاً غیر قابل استفاده است و از باقیماندهٔ آی‌پی‌ها می‌توان در شبکهٔ محصورشده استفاده کرد. به عنوان مثال در یک کلاس هشت‌تایی، حداکثر شش نشانی آی‌پی قابل استفاده است.
آی‌پی خصوصی
برای جلوگیری از هدردهی آی‌پی در هر کلاس، یک محدودهٔ آی‌پی برای شبکه‌های خصوصی (مانند شبکهٔ داخلی ادارات و شرکتها) در نظر گرفته شده‌استبرای اتصال یک شبکهٔ خصوصی به اینترنت از پروتکل NAT استفاده می‌شود به این ترتیب که نشانی خصوصی به یک یا چند نشانی منحصربه‌فرد عمومی ترجمه می‌شود.
آی‌پی ایستا و پویا
آی‌پی پویا با هر بار وصل‌شدن به شبکهٔ داخلی و یا اینترنت تغییر می‌کند. اما آی‌پی ایستا (Static) اینطور نیست. آی‌پی پویا (Dynamic) در هر شبکه توسط کارساز پروتکل پیکربندی پویای میزبان (DHCP Server) به رایانه‌ها در شبکه اختصاص داده می‌شود. یعنی وقتی شما به اینترنت و یا شبکهٔ داخلی وصل می‌شوید، کارساز پروتکل پیکربندی پویای میزبان به شما یک نشانی آی‌پی اختصاص می‌دهد.
DHCP Server می‌تواند یک سرویس در سیستم‌عامل‌های سرور باشد یا یک قطعهٔ سخت‌افزاری مانند مسیریاب (Router) و یا نقطهٔ دسترسی (Access Point) در شبکه باشد.
برای دیدن نشانی آی‌پی رایانهٔ خود می‌توان از برنامه winipcfg.exe (در ویندوز ۹۵ و ۹۸ و ME) یا ipconfig.exe (در ویندوز ۲۰۰۰ و XP) کرد. در لینوکس یا یونیکس (یا سیستمهای مبتنی بر آنها) نیز می‌توان از دستور ipconfig استفاده کرد.
آی پی نسخهٔ ۶
گسترش روز افزون اینترنت و نیاز به آدرس های بسیار بیشتر تیم Internet Engineering Task Force را برآن داشت تا به فکر تکنولوژی های جدیدی باشند تا امکان تعریف آدرس های آی پی بیشتری فرآهم گردد. بهترین راه ساخت مجدد نشانی پروتکل اینترنت بود . در سال 1995 میلادی نسخه جدید نشانی پروتکل اینترنت با نام آی پی نسخه 6 معرفی گردید . اندازه آدرس از 32 بیت به ۱۲۸ بیت افزایش یافت وامکان آدرس دهی تا 2به توان 128 آدرس افزایش یافت. این کار تنها تعداد آدرس های اینترنتی را گسترش نداد، بلکه باعث خواهد شد جدول مسیریاب های اینترنتی (روترها) کوچکتر شود . کلیه سیستم‌عامل‌های جدید سرور و خانگی از جمله ویندوز ویستا به طور کامل پشیبانی می‌شود ولی متاسفانه هنوز توسط بسیاری از مسیریاب های شبکه های خانگی و تجهیزات شبکه عادی پشتیبانی نشده است.
مجموعه پروتکل اینترنت
مدل TCP/IP یا مدل مرجع اینترنتی که گاهی به مدل DOD (وزارت دفاع)، مدل مرجع ARPANET نامیده می‌شود، یک توصیف خلاصه لایه TCP/IP برای ارتباطات و طراحی پروتکل شبکه کامپیوتری است. TCP/IP در سال ۱۹۷۰ بوسیلهDARPA ساخته شده که برای پروتکلهای اینترنت در حال توسعه مورد استفاده قرار گرفته است، ساختار اینترنت دقیقآبوسیله مدل TCP/IP منعکس شده‌است.
مدل اصلی TCP/IP از ۴ لایه تشکیل شده‌است. سازمان IETF استانداردی که یک مدل ۵ لایه‌ای است را قبول نکرده‌است و پروتکلهای لایه فیزیکی ولایه پیوند داده‌ها بوسیله IETF استاندارد نشده‌اند. سازمان IETF تمام مدل های لایه فیزیکی را تایید نکرده‌است. با پذیرفتن مدل ۵ لایه‌ای در بحث اصلی بامسولیت فنی برای نمایش پروتکل میباشد این امکان هست که راجع به پروتکلهای غیر IETF در لایه فیزیکی صحبت کنیم. این مدل قبل از مدل مرجع OSI گسترش یافته و واحد وظایف مهندسی اینترنت (IETF)، برای مدل و پروتکلهای گسترش یافته تحت آن پاسخگو است، هیچ گاه خود را ملزم ندانست که توسط OSI تسلیم شود. درحالیکه مدل بیسیک OSI کاملآ در آموزش استفاده شده‌است و OSI به یک مدل ۷ لایه‌ای معرفی شده‌است، معماری یک پروتکل واقعی (RFC ۱۱۲۲) مورد استفاده در محیط اصلی اینترنت خیلی منعکس نشده‌است. حتی یک مدرک معماری IETF که اخیرا منتشر شده یک مطلب با این عنوان دارد: “ لایه بندی مضر است ”. تاکید روی لایه بندی به عنوان محرک کلیدی معماری یک ویژگی از مدل TCP/IP نیست، اما نسبت به OSI بیشتر است. بیشتر اختلال از تلاشهای واحد OSI می‌آید لایه شبیه داخل یک معماری است که استفاده آنها را به حداقل می‌رساند.
مقدمه ای بر TCP/IP
TCP/IP، یکی از مهمترین پروتکل های بکار گرفته شده در شبکه های رایانه ای است . اینترنت بعنوان بزرگترین شبکه موجود، از پروتکل نامبرده بمنظور برقراری ارتباط دستگاه های گوناگون بهره می گیرد. پروتکل، مجموعه قوانین مورد نیاز جهت قانونمند نمودن چگونگی ارتباطات در شبکه های رایانه ای است. در مجموعه مقاله هایی که ارائه خواهد شد به بررسی این پروتکل خواهیم پرداخت . در این بخش مواردی همچون : فرآیند انتقال اطلاعات، معرفی و تشریح لایه های پروتکل TCP/IP و چگونگی استفاده از سوکت برای ایجاد تمایز در ارتباطات، تشریح می گردد.
مقدمه
امروزه بیشتر شبکه های رایانه ای بزرگ و اغلب سیستم های عامل موجود از پروتکل TCP/IP، استفاده و پشتیبانی می نمایند. TCP/IP، امکانات لازم برای ارتباط دستگاههای های ناهمسان را فراهم می آورد. از ویژگی های مهم این پروتکل، می توان به مواردی همچون : اجراپذیری بر روی محیط های گوناگون، ضریب اطمینان بالا و توسعه پذیری آن اشاره کرد. از این پروتکل، برای دستیابی به اینترنت و بهره مندی از خدمات گوناگون آن همچون وب و یا رایانامه استفاده می گردد. گونه گونی پروتکل های موجود در پشته TCP/IP و ارتباط منطقی و سامان مند آنها با یکدیگر، امکان برقراری ارتباط در شبکه های رایانه ای را با اهداف متفاوت، فراهم می نماید. فرآیند برقراری یک ارتباط، شامل فعالیت های متعددی نظیر : تبدیل نام کامپیوتر به آدرس IP معادل، جانمایی رایانه مقصد، بسته بندی اطلاعات، آدرس دهی و مسیریابی داده ها بمنظور تراگسیل موفقیت آمیز داده ها به مقصد مورد نظر، بوده که توسط مجموعه پروتکل های موجود در پشته TCP/IP انجام می گیرد.
معرفی پروتکل TCP/IP
TCP/IP، پروتکلی استاندارد برای ارتباط کامپیوترهای موجود در یک شبکه مبتنی بر ویندوز ۲۰۰۰ است. از پروتکل فوق، بمنظور ارتباط در شبکه های بزرگ استفاده می گردد. برقراری ارتباط از طریق پروتکل های متعددی که در چهارلایه مجزا سازماندهی شده اند، میسر می گردد. هر یک از پروتکل های موجود در پشته TCP/IP، دارای وظیفه ای خاص در این زمینه ( برقراری ارتباط) می باشند . در زمان ایجاد یک ارتباط، ممکن است در یک لحظه تعداد زیادی از برنامه ها، با یکدیگر ارتباط برقرار نمایند. TCP/IP، دارای قابلیت تفکیک و تمایز یک برنامه موجود بر روی یک کامپیوتر با سایر برنامه ها بوده و پس از دریافت داده ها از یک برنامه، آنها را برای برنامه متناظر موجود بر روی کامپیوتر دیگر ارسال می نماید. نحوه ارسال داده توسط پروتکل TCP/IP از محلی به محل دیگر، با فرآیند ارسال یک نامه از شهری به شهر، قابل مقایسه است . برقراری ارتباط مبتنی بر TCP/IP، با فعال شدن یک برنامه بر روی کامپیوتر مبدا آغاز می گردد . برنامه فوق، داده های مورد نظر جهت ارسال را بگونه ای آماده و فرمت می نماید که برای کامپیوتر مقصد قابل خواندن و استفاده باشند. ( مشابه نوشتن نامه با زبانی که دریافت کننده، قادر به مطالعه آن باشد) . در ادامه آدرس کامپیوتر مقصد، به داده های مربوطه اضافه می گردد ( مشابه آدرس گیرنده که بر روی یک نامه مشخص می گردد) . پس از انجام عملیات فوق، داده بهمراه اطلاعات اضافی ( درخواستی برای تائید دریافت در مقصد )، در طول شبکه بحرکت درآمده تا به مقصد مورد نظر برسد. عملیات فوق، ارتباطی به محیط انتقال شبکه بمنظور انتقال اطلاعات نداشته، و تحقق عملیات فوق با رویکردی مستقل نسبت به محیط انتقال، انجام خواهد شد .
لایه های پروتکل TCP/IP
TCP/IP، فرآیندهای لازم بمنظور برقراری ارتباط را سازماندهی و در این راستا از پروتکل های متعددی در پشته TCP/IP استفاده می گردد. بمنظور افزایش کارآئی در تحقق فرآیند های مورد نظر، پروتکل ها در لایه های متفاوتی، سازماندهی شده اند . اطلاعات مربوط به آدرس دهی در انتها قرار گرفته و بدین ترتیب کامپیوترهای موجود در شبکه قادر به بررسی آن با سرعت مطلوب خواهند بود. در این راستا، صرفا" کامپیوتری که بعنوان کامپیوتر مقصد معرفی شده است، امکان باز نمودن بسته اطلاعاتی و انجام پردازش های لازم بر روی آن را دارا خواهد بود. TCP/IP، از یک مدل ارتباطی چهار لایه بمنظور ارسال اطلاعات از محلی به محل دیگر استفاده می نماید Application ،Transport ،Internet و Network Interface، لایه های موجود در پروتکل TCP/IP می باشند.هر یک از پروتکل های وابسته به پشته TCP/IP، با توجه به رسالت خود، در یکی از لایه های فوق، قرار می گیرند.
لایه Application، بالاترین لایه در پشته TCP/IP است .تمامی برنامه و ابزارهای کاربردی در این لایه، با استفاده از لایه فوق، قادر به دستیابی به شبکه خواهند بود. پروتکل های موجود در این لایه بمنظور فرمت دهی و مبادله اطلاعات کاربران استفاده می گردند . HTTP و FTP دو نمونه از پروتکل ها ی موجود در این لایه می باشند.
پروتکل .(HTTP( Hypertext Transfer Protocol از پروتکل فوق، بمنظور ارسال فایل های صفحات وب مربوط به وب، استفاده می گردد . پروتکل.( FTP(File Transfer Protocol از پروتکل فوق برای ارسال و دریافت فایل، استفاده می گردد . لایه Transport لایه " حمل "، قابلیت ایجاد نظم و ترتیب و تضمین ارتباط بین کامپیوترها و ارسال داده به لایه Application (لایه بالای خود) و یا لایه اینترنت ( لایه پایین خود) را بر عهده دارد. لایه فوق، همچنین مشخصه منحصربفردی از برنامه ای که داده را عرضه نموده است، مشخص می نماید. این لایه دارای دو پروتکل اساسی است که نحوه توزیع داده را کنترل می نمایند.
. TCP)Transmission Control Protocol)پروتکل فوق، مسئول تضمین صحت توزیع اطلاعات است . . UDP)User Datagram Protocol) تضمین صحت توزیع اطلاعات را برعهده دارد . لایه اینترنت لایه "اینترنت"، مسئول آدرس دهی، بسته بندی و روتینگ داده ها، است. لایه فوق، شامل چهار پروتکل اساسی است :
. IP)Internet Protocol) پروتکل فوق، مسئول آدرسی داده ها بمنظور ارسال به مقصد مورد نظر است . . ARP)Address Resoulation Protocol )پروتکل فوق، مسئول مشخص نمودن آدرس MAC)Media Access Control ) آداپتور شبکه بر روی کامپیوتر مقصد است. . ICMP)Internet Control Message Protocol )پروتکل فوق، مسئول ارائه توابع عیب یابی و گزارش خطاء در صورت عدم توزیع صحیح اطلاعات است . . IGMP)Internet Group Managemant Protocol )پروتکل فوق، مسئول مدیریت Multicasting در TCP/IP را برعهده دارد. لایه Network Interface لایه " اینترفیس شبکه "، مسئول استقرار داده بر روی محیط انتقال شبکه و دریافت داده از محیط انتقال شبکه است . لایه فوق، شامل دستگاه های فیزیکی نظیر کابل شبکه و آداپتورهای شبکه است . کارت شبکه ( آداپتور) دارای یک عدد دوازده رقمی مبنای شانزده ( نظیر ( B۵-۵۰-۰۴-۲۲-D۴-۶۶ : بوده که آدرس MAC، نامیده می شود. لایه " اینترفیس شبکه "، شامل پروتکل های مبتنی بر نرم افزار مشابه لایه های قبل، نمی باشد. پروتکل های Ethernet و ATM)Asynchronous Transfer Mode )، نمونه هائی از پروتکل های موجود در این لایه می باشند . پروتکل های فوق، نحوه ارسال داده در شبکه را مشخص می نمایند.
مشخص نمودن برنامه ها در شبکه های کامپیوتری، برنامه ها ی متعددی در یک زمان با یکدیگر مرتبط می گردند. زمانیکه چندین برنامه بر روی یک کامپیوتر فعال می گردند ، TCP/IP، می بایست از روشی بمنظور تمایز یک برنامه از برنامه دیگر، استفاده نماید. بدین منظور، از یک سوکت ( Socket) بمنظور مشخص نمودن یک برنامه خاص، استفاده می گردد.
آدرس IP برقراری ارتباط در یک شبکه، مستلزم مشخص شدن آدرس کامپیوترهای مبداء و مقصد است ( شرط اولیه بمنظور برقراری ارتباط بین دو نقطه، مشخص بودن آدرس نقاط درگیر در ارتباط است ) . آدرس هر یک از دستگاه های درگیر در فرآیند ارتباط، توسط یک عدد منحصربفرد که IP نامیده می شود، مشخص می گردند. آدرس فوق به هریک از کامپیوترهای موجود در شبکه نسبت داده می شود . IP : ۱۰. ۱۰.۱.۱، نمونه ای در این زمینه است .
پورت TCP/UDP پورت مشخصه ای برای یک برنامه و در یک کامپیوتر خاص است .پورت با یکی از پروتکل های لایه حمل (TCP )و یا (UDP مرتبط و پورت TCP و یا پورت UDP، نامیده می شود. پورت می تواند عددی بین صفر تا ۶۵۵۳۵ را شامل شود. پورت ها برای برنامه های TCP/IP سمت سرویس دهنده، بعنوان پورت های "شناخته شده " نامیده شده و به اعداد کمتر از ۱۰۲۴ ختم و رزو می شوند تا هیچگونه تعارض و برخوردی با سایر برنامه ها بوجود نیاید. مثلا" برنامه سرویس دهنده FTP از پورت TCP بیست و یا بیست ویک استفاده می نماید.
سوکت (Socket) سوکت، ترکیبی از یک آدرس IP و پورت TCP ویا پورت UDP است . یک برنامه، سوکتی را با مشخص نمودن آدرس IP مربوط به کامپیوتر و نوع سرویس (TCP) برای تضمین توزیع اطلاعات و یا (UDP )و پورتی که نشان دهنده برنامه است، مشخص می نماید. آدرس IP موجود در سوکت، امکان آدرس دهی کامپیوتر مقصد را فراهم و پورت مربوطه، برنامه ای را که داده ها برای آن ارسال می گردد را مشخص می نماید.
اصول کلیدی معماری :
آخرین مدرک معماری (RFC ۱۱۲۲) روی قواعد و اصول معماری لایه بندی تاکید کرده‌است.
۱.اصول END-TO-END: درباره زمان ابداع شده‌است.قانون اولیه آن نگهداری ازحالت واطلاعات کلی رادر حاشیه‌ها بیان می‌کند.و فرض می‌شود که اینترنتی که حاشیه‌ها را بهم وصل می‌کند از نظر کیفیت، سرعت و سادگی همانطور باقی نمی‌ماند. جهان واقعی برای دیوار آتش، مترجم‌های آدرس شبکه، حافظه‌های پنهانی محتوای وب و قدرت تغییرات وچنین چیزها نیاز دارد و همه آنهاروی این قانون تاثیر می‌گذارند.
۲.قانون قدرت Robustness :” درآنچه که توقبول میکنی آزادباش و به آنچه که تومی فرستی محتاط باش. نرم‌افزارهادر دیگرمیزبانها ممکن شامل نقص هایی‌باشد واما ویژگی‌های پروتکل را برای بهربرداری کردن قانونی بی تدبیر می‌سازد.
حتی هنگامیکه لایه بررسی شده‌است، و اسناد معماری رده بندی شده است—مدل معماری جداگانه‌ای مانندISO۷۴۹۸ وجودندارد، لایه‌های تعریف شده کمتر و بی دقت تری را نسبت به مدل OSI رایج است. بنابراین برای پروتکلهای جهان واقعی یک مدل متناسب تر تهیه می‌کند. در حقیقت، یک مدرک مرجع مکرر شامل ذخیره‌ای از لایه‌ها نیست. عدم تاکید روی لایه بندی یک تفاوت مهم بین روشهای OSI و IETF است. این فقط به وجود لایه شبکه وبه طور کلی لایه‌های بالایی اشاره می‌کند. این اسناد مانند یک عکس فوری از معماری در سال ۱۹۹۶را خواسته بودند.اینترنت و معماری آن از شروع کوچک به صورت تکامل درآمدندو بیشتر از یک طرح بزرگ گسترش یافته‌اند. درحالیکه این فرایند ازتحول یکی از دلایل مهم برای موفقیت تکنولوژی است، باوجود این برای ثبت کردن یک snapshot از اصول و قواعد برای معماری اینترنت مفیدبه نظر می‌رسد.
هیچ سندی بطور رسمی به دلیل عدم تاکید روی لایه بندی مدل رامشخص نکرده‌است.نامهای متفاوتی بوسیله نوشته‌های مختلف به لایه‌ها داده شده‌است و تعداد لایه‌های متفاوتی بوسیله نوشته‌های مختلف نشان داده شده‌است.
ورژن‌هایی از این مدل با لایه های۴ تایی و۵ تایی وجود دارد. ، RFC ۱۱۲۲ درخواست هایHOST را برای لایه بندی روی مرجع عمومی ساخته‌است، اما به خیلی از اصول معماری که روی لایه بندی تاکید ندارند براشاره می‌کند.و آن بصورت یک نسخه ۴لایه‌ای است که بطور آزادانه تعریف شده با لایه‌هایی که نه نام دارند نه شماره، لایه پردازش یا لایه کاربردی: ((سطح بالاتر)) جایی است که پروتکلهایی شبیه FTP ،SMTP،SSH،HTTP و غیره هستند. لایه انتقال ـHOST-TO-HOST : جایی است که کنترل جریان و پروتکلهای وجود دارند مانندTCP. این لایه با باز شدن و نگه داشتن ارتباطات سروکاردارد و اطمینان می‌بخشد که Packetها درحقیقت رسیده‌اند.
لایه اینترنت یاشبکه :این لایه آدرس‌های IP را با بسیاری از برنامه‌های مسیریابی برای جهت یابی بسته‌ها از یک آدرس IP به دیگری را مشخص می‌کند. لایه دسترسی شبکه : این لایه هم پروتکلهای (مانند لایه پیوندداده OSI) استفاده شده برای دسترسی میانجی برای وسیله‌های به اشتراک گذاشته را، و هم پروتکلهای فیزیکی وتکنولوژی‌های لازم برای ارتباطات از HOSTهای جداگانه برای یک رسانه توصیف می‌کند. درخواست پروتکل اینترنت(و پشته پروتکل متناظر) واین مدل لایه بندی قبل از نصب شدن مدل OSI استفاده می‌شد، و از آن به بعد، درکلاس هاوکتاب‌ها به دفعات زیادی مدل TCP/IP با مدل OSI مقایسه می‌شدند. که اغلب به سردرگمی منتج می‌شد.برای اینکه ۲مدل فرضهای مختلفی استفاده کرده اند، که مربوط به اهمیت دادن لایه بندی فیزیکی است.
لایه‌ها در مدل TCP/IP:
لایه‌های نزدیک به بالا منطقاً به کاربرد کاربر (نه فرد کاربر) نزدیکتر هستند ولایه‌های نزدیک به پایین منطقاًبه انتقال فیزیکی داده‌ها نزدیک ترهستند. لایه‌های دیده شده به عنوان یک پیشرفت دهنده یا مصرف کننده یک سرویس یک متد تجرید برای جدا کردن پروتکلهای لایه بالاتر از جزییات عناصر مهم بیت‌ها، اترنت، شبکه محلی، و کشف تصادفات و برخوردها است در حالیکه لایه‌ها پایین تر از دانستن جزییات هرکاربردو پروتکل آن اجتناب می‌کنند. این تجرید همچنین به لایه‌های بالاتر اجازه می‌دهد که سرویسهایی را که لایه‌های پایین تر نمی‌توانند انتخاب کنندو یا تهیه کنندرا فراهم می‌کندو دوباره، مدل مرجعی OSI اصلی برای شامل شدن سرویس‌های بدون ارتباط (OSIRM CL)توسعه یافتند. برای مثال، IP برای این طراحی نشده بود که قابل اطمینان باشد و یکی از بهترین پروتکلهای پاسخگویdelivery است. و به این معنی است که به هر حال همه لایه‌های انتقال برای فراهم آوردن قابلیت اطمینان و درجه باید انتخاب شوند. UDP درستی داده را (بوسیله یک Checksum) فراهم می‌کند اماdelivery آن را تخمین نمی‌زند، TCP هم درستی داده و هم تخمینdelivery را فراهم می‌کند (توسط انتقال از مبدا به مقصد تا دریافت کننده PACKET را دریافت کند).
ارتباطات شبکه نظیر به نظیر لایه کاربردی لایه انتقال لایه شبکه لایه پیوند داده
این فرم مدل مرجع OSI و اسناد مربوط به آن را دچار آسیب می‌کند، اما IETF از یک مدل رسمی استفاده نمی‌کند و این محدودیت را ندارد و در توضیحات David D.clark آمده که”ما به حکومت، رئیس جمهور و رای گیری اعتقاد نداریم، ما موافق نظام و قانون اجرایی هستیم.”عدم تصویب این مدل، که با توجه به مدل مرجعیOSI ساخته شده‌است معمولاً بسطهای لایهOSI را برای آن مدل ندارد ۱.برای ارتباط دسترسی چندگانه با سیستمهای آدرس دهی خودشان (مثل اترنت) یک پروتکل نگاشت آدرس نیاز است. این پروتکلها می‌توانند IP پایین اما بالای سیستم ارتباط موجود بررسی می‌شود، درحالیکه از لغات و اصطلاحات فنی استفاده نمی‌کند، ولی یک زیر شبکه است که به آسانی مطابق یک مدل OSI گسترش داده شده‌است، یعنی سازمان داخلی لایه شبکه. ۲.ICMP وIGMP درتمامIP عمل می‌کند اما داده را مانند UDP وTCP انتقال نمی‌دهد. ودوباره این قابلیت استفاده مانند بسطهای مدیریت لایه برای مدلOSI در چهارچوب مدیریت آن وجود دارد. (OSIRM MF) ۳.کتابخانه SSL/TLS روی لایه انتقال (به کاربردن TCP) اما زیر پروتکلهای کاربردی عمل می‌کند. پس در بخش طراحان این پروتکلها برای مطابقت با معماری OSI مفهومی وجود ندارد. ۴. ارتباط مثل یک جعبه سیاه است که در این جا عنوان می‌شود و برای بحث IP خوب است. (از وقتی که تمام نقاط IP هستند، روی هر چیز مجازی اجرا خواهد شد).IETF صریحاً به عنوان بحث سیستمهای مخابره‌ای فهمیده نمی‌شوند. سیستمهایی که کمتر دانشگاهی هستند اما بطور عملی با مدل مرجع OSI مرتبط می‌شود
تفاوت‌های بین لایه‌های TCP/IP and OSI
سه لایه بالایی در مدل OSI - لایه کاربردی، لایه نمایش و لایه اجلاس معمولاً درون یک لایه در مدل TCP/IP یک جا جمع شده‌اند. درحالیکه بعضی از برنامه‌های کاربردی پروتکل OSI مانند X.۴۰۰ نیز با همدیگرجمع شده‌اند، نیاز نیست که یک پشته پروتکل TCP/IP برای هماهنگ کردن آنها بالای لایه انتقال باشد. برای مثال پروتکل کاربردی سیستم نایل شبکه (NFS) روی پروتکل نمایش داده خارجی (XDR) اجرا می‌شود و روی یک پروتکل با لایه اجلاس کار می‌کند و فراخوان رویه راه دور (RPC) را صدا می‌زند. RPCمخابرات را به طور مطمئن ذخیره می‌کند، پس می‌تواند با امنیت روی پروتکل UDP اجرا شود. لایه اجلاس تقریباً به پایانه مجازی Telnet که بخشی از متن براساس پروتکلهایی مانند پروتکلهای کاربردی مدل HTTP و SMTP TCP/IP هستند مرتبط می‌شود.و نیز با شمارش پورت UDP و TCP که بخشی از لایه انتقال در مدل TCP/IP است مطرح می‌شود. لایه نمایش شبکه استاندارد MIME است که در HTTP و SMTP نیز استفاده می‌شود.
از آنجایی که سعی برای پیشرفت پروتکل IETF به لایه بندی محض ربطی ندارد، بعضی از پروتکلهای آن ممکن است برای مدل OSI متناسب باشند. این ناسازگاریها هنگامیکه فقط به مدل اصلی ISO۷۴۹۸، OSI نگاه کنیم بیشتر تکرار می‌شوند، بدون نگاه کردن به ضمایم این مدل (مانند چارچوب مدیریتیISO )یا سازمان درونی ISO ۸۶۴۸ لایه شبکه (IONL) هنگامیکه IONL و اسناد چهارچوب مدیریتی مطرح می‌شوند، ICMP و IGMP، بطور مرتب به عنوان پروتکلهای مدیریت لایه برای لایه شبکه تعریف می‌شوند. در روشی مشابه، IONL یک ساختمان برای “قابلیتهای همگرایی وابسته به زیر شبکه” مانند ARP و RARP را فراهم آورده‌است. پروتکلهایIETF می‌توانند پشت سر هم کاربرد داشته باشند چون توسط تونل زدن پروتکلهایی مانند GRE توضیح داده می‌شوند در حالیکه اسنادبیسیک OSI با تونل زدن ارتباطی ندارند بعضی مفاهیم تونل زدن هنوز هم در توسعه‌های معماری OSI وجود دارند. مخصوصاً دروازه‌های لایه انتقال بدون چهارچوب پروفایل بین‌المللی استاندارد شده‌است. تلاشهای پیشرفت دهنده مرتبط با OSI، به خاطر استفاده پروتکلهای TCP/IP در جهان واقعی رها شده‌اند.. لایه‌ها در ادامه توضیح ازهرلایه در پشته رشته IP آمده‌است.
لایه کاربردی لایه کاربردی بیشتر توسط برنامه‌ها برای ارتباطات شبکه استفاده می‌شود. داده‌ها از برنامه در یک قالب خاص برنامه عبور می‌کنند سپس در یک پروتکل لایه انتقال جاگیری می‌کنند.
از آنجایی که پشتهIP بین لایه‌های کاربردی و انتقال هچ لایه دیگری ندارد، لایه کاربردی باید هر پروتکلی را مانند پروتکل لایه اجلاس و نمایش در OSI عمل می‌کنند در بگیرد. داده‌های ارسال شده روی شبکه درون لایه کاربردی هنگامیکه در پروتکل لایه کاربردی جاگیری شدند عبور می‌کنند. از آنجا داده‌ها به سمت لایه‌های پایین تر پروتکل لایه انتقال می‌روند. دو نوع از رایجترین پروتکلهای لایه پایینی TCP و UDP هستند. سرورهای عمومی پورتهای مخصوصی به اینها دارند (HTTP پورت ۸۰ و FTP پورت ۲۳ را دارند و...) در حالیکه کلاینتها از پورتهای روزانه بی دوام استفاده می‌کنند. روترها و سوئیچ‌ها این لایه را بکار نمی‌گیرند اما برنامه‌های کاربردی بین راه در در پهنای باند این کار را می‌کنند، همانطور که پروتکل RSVP (پروتکل ذخیره منابع) انجام می‌دهد.
۳ لایه بالایی در مدل OSI - لایه کاربردی، لایه نمایش و لایه نشست معمولاً درون یک لایه در مدل TCP/IP مجتمع می‌شوند. درحالیکه برخی از برنامه‌های کاربردی پروتکل OSI مانند X۴۰۰ نیز با یکدیگر جمع شده‌اند، نیاز نیست که یک پشته پروتکل TCP/IP برای یکپارچه کردن آنها بالای لایه انتقال باشد. برای نمونه پروتکل کاربردی سیستم نایل شبکه (NFS) روی پروتکل نمایش داده خارجی (XDR) اجرا می‌شود و روی یک پروتکل با لایه نشست کار می‌کند و فراخوان رویه راه دور (RPC) را صدا می‌زند (Remote Procedure Call).RPCمخابرات را به طور مطمئن ذخیره می‌کند، پس می‌تواند با امنیت روی پروتکل UDP اجرا شود. لایه نشست تقریباً به پایانه مجازی Telnet که بخشی از متن براساس پروتکلهایی مانند پروتکلهای کاربردی مدل HTTP و SMTP TCP/IP هستند مرتبط می‌شود.و نیز با شمارش پورت UDP و TCP که بخشی از لایه انتقال در مدل TCP/IP است مطرح می‌شود. لایه نمایش شبیه استاندارد MIME که در HTTP و SMTP نیز استفاده می‌شود است. از آنجاییکه تلاش برای پیشرفت پروتکل IETF به لایه بندی محض ربطی ندارد، برخی از پروتکلهای آن ممکن است برای مدل OSI متناسب باشند. این ناسازگاریها هنگامیکه فقط به مدل اصلی OSI، ISO ۷۴۹۸ نگاه کنیم بیشتر تکرار می‌شوند، بدون نگاه کردن به ضمایم این مدل (مانند چارچوب مدیریتیISO ۷۴۹۸\۴) یا سازمان درونی ISO ۸۶۴۸ لایه شبکه (IONL) هنگامیکه IONL و مستندات چهارچوب مدیریتی مطرح می‌شوند، ICMP و IGMP، بطور مرتب به عنوان پروتکلهای مدیریت لایه برای لایه شبکه تعریف می‌شوند. در روشی مشابه، IONL یک ساختمان برای «قابلیتهای همگرایی وابسته به زیر شبکه» مانند ARP و RARP را فراهم آورده‌است. پروتکلهایIETF می‌توانند پشت سر هم کاربرد داشته باشند چون توسط تونل زدن پروتکلهایی مانند GRE (Generic Routing Encapsulation) شرح داده می‌شوند در حالیکه مستندات پایه‌ای OSI با تونل زدن ارتباطی ندارند برخی مفاهیم تونل زدن هنوز هم در توسعه‌های معماری OSI وجود دارند. مخصوصاً دروازه‌های لایه انتقال بدون چهارچوب پروفایل استاندارد شده بین‌المللی. تلاشهای پیشرفت دهنده مرتبط با OSI، به خاطر استفاده پروتکلهای TCP/IP در دنیای واقعی رها شده‌اند.
لایه‌ها :
در ادامه توضیحی از هر لایه در پشته رشته IP آمده‌است.
لایه کاربردی
لایه کاربردی بیشتر توسط برنامه‌ها برای ارتباطات شبکه استفاده می‌شود. داده‌ها از برنامه در یک قالب خاص برنامه عبور می‌کنند سپس در یک پروتکل لایه انتقال جاگیری می‌شوند. از آنجاییکه پشتهIP بین لایه‌های Application (کاربردی) و (انتقال) Transport هیچ لایه دیگری ندارد، لایه کاربردی Application می‌بایست هر پروتکلی را مانند پروتکل لایه نشست (session) و نمایش (presentation) در OSI عمل می‌کنند در بگیرد. داده‌های ارسال شده روی شبکه درون لایه کاربردی هنگامیکه در پروتکل لایه کاربردی جاگیری شدند عبور می‌کنند. از آنجا داده‌ها به سمت لایه‌های پایین تر پروتکل لایه انتقال می‌روند. دو نوع از رایجترین پروتکلهای لایه پایینی TCP و UDP هستند. سرورهای عمومی پورتهای مخصوصی به اینها دارند (HTTP پورت ۸۰و FTP پورت ۲۱ را دارند و...) در حالیکه کلاینتها از پورتهای روزانه بی دوام استفاده می‌کنند. روترها و سوئیچ‌ها این لایه را بکار نمی‌گیرند اما برنامه‌های کاربردی بین راه در در پهنای باند این کار را می‌کنند، همانطور که پروتکل RSVP (پروتکل ذخیره منابع) انجام می‌دهد.
لایه انتقال (Transport)
مسئولیتهای لایه انتقال، قابلیت انتقال پیام را END-TO-END و مستقل از شبکه، به اضافه کنترل خطا، قطعه قطعه کردن و کنترل جریان را شامل می‌شود. ارسال پیام END-TO-END یا کاربردهای ارتباطی در لایه انتقال می‌توانند جور دیگری نیز گروه بندی شوند :.۱ اتصال گرا مانند TCP ۲. بدون اتصال مانند UDP لایه انتقال می‌تواند کلمه به کلمه به عنوان یک مکانیزم انتقال مانند یک وسیله نقلیه که مسئول امن کردن محتویات خود (مانند مسافران و اشیاء) است که آنها را صحیح و سالم به مقصد برساند، بدون اینکه یک لایه پایین تر یا بالاتر مسئول بازگشت درست باشند. لایه انتقال این سرویس ارتباط برنامه‌های کاربردی به یکدیگر را در حین استفاده از پورتها فراهم آورده‌است. از آنجاییکه IP فقط یک delivery فراهم می‌آورد، لایه انتقال اولین لایه پشته TCP/IP برای ارائه امنیت و اطمینان است. توجه داشته باشید کهIP می‌تواند روی یک پروتکل ارتباط داده مطمئن امن مانند کنترل ارتباط داده سطح بالا (HDLC) اجرا شود. پروتکلهای بالای انتقال مانندRPC نیز می‌توانند اطمینان را فراهم آورند. بطور مثالTCP یک پروتکل اتصالگر است که موضوع‌های مطمئن بیشماری را برای فراهم آوردن یک رشته بایت مطمئن و ایمن آدرس دهی می‌کند : داده in order می‌رسند. داده‌ها حداقل خطاها را دارند. داده‌های تکراری دور ریخته می‌شوند. بسته‌های گم شده و از بین رفته دوباره ارسال می‌شوند. دارای کنترل تراکم ترافیک است. SCTP جدیدتر نیز یک مکانیزم انتقالی مطمئن و امن و اتصالگراست -رشته پیام گراست نه رشته بایت گرا مانند TCP - و جریانهای چندگانه‌ای را روی یک ارتباط منفرد تسهیم می‌کند. و همچنین پشتیبانی چند فضا را (multi-homing) نیز در مواردی که یک پایانه ارتباطی می‌تواند توسط چندین آدرسIP بیان شود.(اینترفیس‌های فیزیکی چندگانه) را فراهم می‌آورد تا اینکه اگر یکی از آنها دچار مشکل شود ارتباط دچار وقفه نشود. در ابتدا برای کاربردهای تلفنی (برای انتقالSS۷ رویIP) استفاده می‌شود اما می‌تواند برای دیگر کاربردها نیز مورد استفاده قرار بگیرد.
UDP یک پروتکل داده‌ای بدون اتصال است مانندIP این هم یک پروتکل ناامن و نامطمئن است. اطمینان در حین کشف خطا با استفاده از یک الگوریتم ضعیفchecksum صورت می‌گیرد.UDP بطور نمونه برای کاربردهایی مانند رسانه‌های (audio،video،voice رویIp و...) استفاده می‌شود که رسیدن هم‌زمان مهم‌تر از اطمینان و امنیت است یا برای کاربردهای پرسش و پاسخ ساده مانند جستجوهایDNS در جاهایی که سرریزی بسبب یک ارتباط مطمئن از روی عدم تناسب بزرگ است استفاده می‌شود. هم TCP و هم UDP شان متمایز می‌شوند توسط یک سری قانون خاص پورتهای شناخته و معروف با برنامه‌های کاربردی مخصوصی در ارتباط هستند.(لیست شماره‌های پورتهای TCP و UDP را ببنید) RTP یک پروتکل datagram داده‌ای است که برای داده‌های هم‌زمان مانند audio ،video
لایه شبکه
همانگونه که در آغاز کار توصیف شد، لایه شبکه مشکل گرفتن بسته‌های سرتاسر شبکه منفرد را حل کرده‌است. نمونه‌هایی از چنین پروتکلهایی X.۲۵ و پروتکل HOST/IMPمربوط به ARPANET است. با ورود مفهوم درون شبکه‌ای کارهای اضافی به این لایه اضافه می‌شوند از جمله گرفتن از شبکه منبع به شبکه مقصد و عموماً routing کردن و تعیین مسیر بسته‌های میان یک شبکه از شبکه‌ها را که به‌عنوان شبکه داخلی یا اینترنت شناخته می‌شوند را شامل می‌شود. در همه پروتکلهای شبکه IP وظیفه اساسی گرفتن بسته‌های داده‌ای را از منبع به مقصد انجام می‌دهد. IP می‌تواند داده‌ها را از تعدادی از پروتکلهای مختلف لایه بالاتر حمل کند. این پروتکلها هرکدام توسط یک شماره پروتکل واحد و منحصر به فرد شناسایی می‌شوند:ICMP و IGMP به ترتیب پروتکلهای ۱و۲ هستند. برخی از پروتکلهای حمل شده توسط IP مانند ICMP (مورد استفاده برای اطلاعات تشخیص انتقال راجع به انتقالات IP) ، IGNP (مورد استفاده برای مدیریت داده‌های multicast در IP) در بالای IP لایه بندی شده‌اند اما توابع لایه داخلی شبکه را انجام می‌دهند، که یک ناهمسازی بین اینترنت و پشته IP و مدل OSI را ایجاد کرده‌اند. تمام پروتکلهای مسیریابی مانند OSPT وRPT نیز بخشی از لایه شبکه هستند. آنچه که آنها را بخشی از لایه شبکه کرده‌است این است که هزینه load آنها (play load) در مجموع با مدیریت لایه شبکه در ارتباط است. کپسول بندی و جاگیری خاص آن به اهداف لایه بندی بی ارتباط است.
لایه ارتباط داده‌ها
لایه ارتباط داده از متدی که برای حرکت بسته‌ها از لایه شبکه روی دو میزبان مختلف که در واقع واقعاً بخشی از پروتکلهای شبکه نیستند، استفاده می‌کند، چونIP می‌تواند روی یک گستره ار لایه‌های ارتباطی مختلف اجرا شود. پردازشهای بسته‌های انتقال داده شده روی یک لایه ارتباطی داده شده می‌تواند در راه انداز وسایل نرم‌افزاری برای کارت شبکه به خوبی میان افزارها یا چیپ‌های ویژه کار صورت گیرد. این امر می‌تواند توابع ارتباط داده‌ها را مانند اضافه کردن یکheader بسته به منظور آماده کردن آن برای انتقال انجام دهد سپس واقعاً فرم را روی واسط فیزیکی منتقل کند. برای دسترسی اینترنت روی یک مودم dial-up معمولاً بسته‌های IP با استفاده از PPPمنتقل می‌شوند. برای دسترسی به اینترنت با پهنای باند بالا مانندADSL یا مودم‌های کابلی PPPOE غالباً استفاده می‌شود. در یک شبکه کابلی محلی معمولاً اترنت استفاده می‌شود و دو شبکه‌های بی سیم محلی IEEE۸۰۲٫۱۱ معمولاً استفاده می‌شود. برای شبکه‌های خیلی بزرگ هردو روش PPP یعنی خطوطT-Carrier یا E-Carrier تقویت کننده فرم، ATM یا بسته روی (POS) SONET/SDM اغلب استفاده می‌شوند. لایه ارتباطی همچنین می‌تواند جاییکه بسته‌ها برای ارسال روی یک شبکه خصوصی مجازی گرفته می‌شوند نیز باشند. هنگامیکه این کار انجام می‌شود داده‌های لایه ارتباطی داده‌های کاربردی را مطرح می‌کنند و نتایج به پشته IP برای انتقال واقعی باز می‌گردند. در پایانه دریافتی داده‌ها دوباره به پشته stack می‌آیند (یکبار برای مسیر یابی و بار دوم برای VPN). لایه ارتباط می‌تواند ابتدای لایه فیزیکی که متشکل از اجزای شبکه فیزیکی واقعی هستند نیز مرتبط شود. اجزایی مانند هاب‌ها، تکرار کننده‌ها، کابل فیبر نوری، کابل کواکیسال، کارتهای شبکه، کارتهای وفق دهنده.host و ارتباط دهنده‌های شبکه مرتبط : -۴۵ (R ،BNC،...) و مشخصات سطح پایینی برای سیگنالها (سطوح ولتاژ، فرکانسها و...)
لایه فیزیکی
لایه فیزیکی مسئول کد کردن و ارسال داده‌ها روی واسط ارتباطی شبکه‌است و با داده‌ها در فرم بیتهایی که از لایه فیزیکی وسیله ارسال کننده (منبع) هستند و در لایه فیزیکی و دستگاه مقصد دریافت می‌شوند کار می‌کند. اترنت، Token ring، SCSI، هاب‌ها، تکرار کننده‌ها، کابلها و ارتباط دهنده‌ها وسایل اینترنتی استانداردی هستند که روی لایه فیزیکی تابع بندی شده‌اند. لایه فیزیکی همچنین دامنه بسیاری از شبکه سخت‌افزاری مانند LAN، و توپولوژی WAN و تکنولوژی بی سیم (Wireless) را نیز دربرمی گیرد.
پیاده سازی نرم‌افزاری و سخت‌افزاری
معمولاً برنامه نویسان کاربردی مسئول پروتکلهای ۵ لایه‌ای (لایه کاربردی) هستند در حالیکه پروتکلهای ۳و۴ لایه‌ای سرویسهایی هستند که توسط پشته TCP/IP در سیستم‌عامل مهیا شده‌اند. میان اقرارهای میکرو کنترلی در وفق دهنده شبکه بطور نمونه با لایه ۲ کار می‌کنند، توسط یک نرم‌افزار راه انداز در سیستم‌عامل پشتیبانی شده‌است. الکترونیکهای دیجیتالی و آنالوگ غیرقابل برنامه نویسی معمولاً به جای لایه فیزیکی، استفاده می‌شوند که از یک چیپ مدار مجتمع خاض (ASIC) برای هر واسط رادیویی یا دیگر استانداردهای فیزیکی استفاده می‌کنند. به هر حال، پیاده سازی نرم‌افزارهای و سخت‌افزاری در پروتکلها یا مدل مرجع لایه بندی شده عنوان نمی‌شوند. روش‌هایی با کارایی بالا که از وسایل الکترونیکی دیجیتالی قابل برنامه دهی استفاده می‌کنند، سویچ‌های ۳ لایه انجام می‌دهند. در مودم‌های قدیمی و تجهیزات بی سیم، لایه فیزیکی ممکن است با استفاده از پردازشگرهای DSP یا چیپ‌های قابل برنامه دهی رادیویی نرم‌افزاری پیاده سازی شوند و چیپ‌ها مجازند که درچندین استاندارد مرتبط و اینترفیس رادیویی از مدارات جداگانه برای هر استاندارد استفاده شوند. مفهوم Apple Geoport (پورتی سریالی که بین یک خط تلفن و کامپیوتر است) نمونه‌ای از پیاده سازی نرم‌افزاریcpu از لایه فیزیکی است که آنرا قادر به رقابت با برخی از استانداردهای مودم می‌کند.
قرارداد ارتباطات
قرارداد ارتباطات یا پروتکل ارتباطات (به انگلیسی: Communications Protocol) در شبکه‌های رایانه‌ای به مجموعه قوانینی گفته می شود که چگونگی ارتباطات را قانونمند می کند. نقش پروتکل در کامپیوتر مانند نقش زبان برای انسان است. برای مطالعه یک کتاب نوشته شده به فارسی باید خواننده شناخت مناسبی از زبان فارسی داشته باشد. برای ارتباط موفقیت آمیز دو دستگاه در شبکه ، باید هر دو دستگاه از یک پروتکل یکسان استفاده کنند.
در علوم رایانه و ارتباطات، پروتکل عبارت است از استاندارد یا قراردادی که برای ارتباط میان دو گره برقرار می‌شود. پروتکل اتصال بین دو گره ، انتقال داده بین آن دو و تبادلات میان را ممکن کرده و آن را کنترل می‌کند. پروتکل در ساده‌ترین حالت می‌تواند به عنوان قوانین اداره ی منطق، ترکیب و همزمانی ارتباطات در نظر گرفته شود. پروتکلها ممکن در سخت‌افزار یا نرم‌افزار یا ترکیبی از این دو پیاده سازی شوند. پروتکل در پایین‌ترین سطح رفتار اتصال سخت‌افزاری را تعریف می‌کند. معنی لغوی پروتکل مجموعه قوانین است.
کارکردها
از آن جا که پروتکلها در کارکرد و پیچیدگی بسیار متفاوتند و انواع زیادی دارند، بیان کردن تعریف یا توصیفی عام در مورد آنها دشوار است. بیشتر پروتکلها یک یا چند مورد از ویژگی‌های زیر را دارا هستند:
شناسایی بستر فیزیکی اتصال (سیمی یا بی‌سیم) و یا تشخیص وجود نقطهٔ مقصد یا نود (node) مقصد
توافق مراودهٔ اتصال (هندشیکینگ)
مذاکره در مورد ویژگی‌های مختلف اتصال
شروع کردن و پایان دادن به پیام‌های رد و بدل شده و برآوری نیاز ناشی از آن
پایان دادن به جلسهٔ گفتگو و یا اتصال
قالب بندی پیام‌ها
برآوردن نیاز ناشی از پیام‌های دریافتی ناقص یا بدقالب بندی شده (تصحیح خطا)
دریافتن قطع ناگهانی ارتباط و یا اتصال
برخی انواع پروتکلها
برخی انواع شناخته شدهٔ پروتکلها عبارتند از:
SNMP (اس‌ان‌ام‌پی)
TCP (تی‌سی‌پی)
UDP (یودی پی)
IP (آی‌پی)
FTP (اف‌تی‌پی)
SNMP
TelNet (تل‌نت)
قرارداد ساده نامه‌رسانی
HTTP (اچ‌تی‌تی‌پی)
NNTP (ان‌ان‌تی‌پی)
POP۳ (پاپ‌تری)
تبادل بسته بین‌شبکه‌ای
IPX/SPX
اینترنت
اینترنت (به انگلیسی: Internet) (مخفف interconnected networks شبکه‌های به هم پیوسته) را باید بزرگترین سامانه‌ای دانست که تاکنون به دست انسان طرّاحی، مهندسی و اجرا گردیده‌است. ریشهٔ این شبکهٔ عظیم جهانی به دههٔ ۱۹۶۰باز می‌گردد که سازمان‌های نظامی ایالات متّحدهٔ آمریکا برای انجام پروژه‌های تحقیقاتی برای ساخت شبکه‌ای مستحکم، توزیع شده و باتحمل خطا سرمایه‌گذاری نمودند. این پژوهش به همراه دوره‌ای از سرمایه‌گذاری شخصی بنیاد ملی علوم آمریکا برای ایجاد یک ستون فقرات جدید، سبب شد تا مشارکت‌های جهانی آغاز گردد و از اواسط دههٔ ۱۹۹۰، اینترنت به صورت یک شبکهٔ همگانی و جهان‌شمول در بیاید. وابسته شدن تمامی فعّالیت‌های بشر به اینترنت در مقیاسی بسیار عظیم و در زمانی چنین کوتاه، حکایت از آغاز یک دوران تاریخیِ نوین در عرصه‌های گوناگون علوم، فن‌ّآوری، و به خصوص در نحوه تفکّر انسان دارد. شواهد زیادی در دست است که از آنچه اینترنت برای بشر خواهد ساخت و خواهد کرد، تنها مقدار بسیار اندکی به واقعیت درآمده‌است.
اینترنت سامانه‌ای جهانی از شبکه‌های رایانه‌ای بهم پیوسته‌است که از پروتکلِ «مجموعه پروتکل اینترنت» برای ارتباط با یکدیگر استفاده می‌نمایند. به عبارت دیگر اینترنت، شبکهٔ شبکه هاست که از میلیون‌ها شبکه خصوصی، عمومی، دانشگاهی، تجاری و دولتی در اندازه‌های محلی و کوچک تا جهانی و بسیار بزرگ تشکیل شده‌است که با آرایه وسیعی از فناوریهای الکترونیکی و نوری به هم متصل گشته‌اند. اینترنت در برگیرنده منابع اطلاعاتی و خدمات گسترده ایست که برجسته‌ترین آنها وب جهان‌گستر و رایانامه می‌باشند. سازمان‌ها، مراکز علمی و تحقیقاتی و موسسات متعدد، نیازمند دستیابی به شبکه اینترنت برای ایجاد یک وب‌گاه، دستیابی از راه دور وی‌پی‌ان، انجام تحقیقات و یا استفاده از سیستم رایانامه، می‌باشند. بسیاری از رسانه‌های ارتباطی سنتی مانند تلفن و تلویزیون نیز با استفاده از اینترنت تغییر شکل داده‌اند ویا مجدداً تعریف شده‌اند و خدماتی جدید همچون صدا روی پروتکل اینترنت و تلویزیون پروتکل اینترنت ظهور کردند. انتشار روزنامه نیز به صورت وب‌گاه، خوراک وب و وب‌نوشت تغییر شکل داده‌است. اینترنت اشکال جدیدی از تعامل بین انسانها را از طریق پیام‌رسانی فوری، تالار گفتگو و شبکه‌های اجتماعی بوجود آورده‌است.
در اینترنت هیچ نظارت مرکزی چه بر امور فنّی و چه بر سیاست‌های دسترسی و استفاده وجود ندارد. هر شبکه تشکیل دهنده اینترنت، استانداردهای خود را تدوین می‌کند. تنها استثنا در این مورد دو فضای نام اصلی اینترنت، نشانی پروتکل اینترنت و سامانه نام دامنه است که توسط سازمانی به نام آیکان مدیریت می‌شوند. وظیفه پی بندی و استاندارد سازی پروتکلهای هسته‌ای اینترنت، IPv4 و IPv6 بر عهده گروه ویژه مهندسی اینترنت است که سازمانی بین‌المللی و غیرانتفاعی است و هر فردی می‌تواند در وظایفشان با آن مشارکت نماید.
واژه‌شناسی
در زبان انگلیسی واژهٔ Intrnet هنگامی که به شبکه جهانی مبتنی بر پروتکل IP اطلاق می‌گردد، با حرف بزرگ در اول کلمه، نوشته می‌شود.
در رسانه‌ها فرهنگ عامه، گاه با اینترنت به صورت یک مقوله عمومی و مرسوم برخورد کرده و آن را با حرف تعریف و به صورت حروف کوچک می‌نگارند(the internet)
در برخی منابع بزرگ نوشتن حرف اول را به دلیل اسم بودن آن جایز می‌دانند نه برای صفت بودن این واژه.
واژهٔ لاتین the Internet چنانچه به شبکهٔ جهانی اینترنت اشاره کند، اسم خاص است و حرف اوّلش با حروف بزرگ آغاز می‌شود(I). اگر حرف اوّل آن کوچک باشد می‌تواند به عنوان شکل کوچک شده کلمه Internetwork برداشت شود که به معنی میان شبکه است. واژه "ابر" نیز به صورت استعاری، به ویژه در ادبیات رایانش ابری و نرم‌افزار به عنوان سرویس، برای اشاره به اینترنت به کار می‌رود.
اینترنت در برابر وب
غالباً در گفتگوهای روزمره از دو واژهٔ "وب" و "اینترنت"، به اشتباه، بدون تمایز زیادی استفاده می‌شود، امااین دو واژه معانی متفاوتی دارند. اینترنت یک سامانه ارتباطی جهانی برای داده هاست، زیرساخت‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری است که رایانه‌ها در سراسر جهان به یکدیگر متصل می‌سازد. در مقابل، وب یکی از خدماتی (سرویس) است که بر روی اینترنت ارائه می‌شود و برای ارتباط از شبکه اینترنت بهره می‌جوید. وب مجموعه‌ای از نوشته‌های به هم پیوسته(web page) است که به کمک ابرپیوندها و آدرس جهانی(URL) به یکدیگر پیوند خورده‌اند.
وب شامل سرویس‌های دیگر مانند رایانامه، انتقال فایل(پروتکل اف‌تی‌پی)، گروه خبری و بازی آنلاین است.
خدمات(سرویس)های یاد شده بر روی شبکه‌های مستقل و جدا از اینترنت نیز در دسترس هستند. وب به عنوان لایه‌ای در بالای اینترنت قرار گرفته و سطح بالاتری نسبت به آن قرار دارد.
تاریخچه
مبنای قابلیتهای شبکه، وجود رایانه‌ها و استفاده از پردازشگرهای رمزگذار و رمزگشاست. وجود شبکه‌های مخابراتی که در ابتدا در قرن نوزدهم ایجاد شده بودند بنیانی مهم برای شکل‌گیری هر نوع شبکهٔ الکترونیکی محسوب می‌شدند و این پیشرفت‌ها با ایجاد نظریه اطلاعات در دهه 1940 تکمیل شدند و پیشرفت علم الکترونیک به کندی پیش می‌رفت. افتتاح پروژه اسپوتنیک توسط اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی زنگ خطر را برای ایالات متحده به صدا درآورد تا با تأسیس آرپا یا موسسه پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته در سال ۱۹۵۸ (میلادی) پیشروی در زمینه فناوری را بازیابد. آرپا اداره فناوری پردازش اطلاعات (IPTO) را تاسیس نمود تا پروژه SAGE راکه برای اولین بار سامانه‌های رادار سراسر کشور را با هم شبکه کرده بود پیشتر برد. هدف IPTO دست یافتن به راههایی برای پاسخ به نگرانی ارتش امریکا در باره قابلیت مقاومت شیکه‌های ارتباطیشان را پاسخ دهد، و به عنوان اولین اقدام رایانه هایشان را در پنتاگون، کوه چاین و دفتر مرکزی فرماندهی راهبردی هوایی (SAC) را به یکدیگر متصل سازد. جی.سی.آر لیکلایدر که از ترویج کنندگان شبکه جهانی بود به مدیریت IPTO رسید. لیکلایدر در سال ۱۹۵۰ (میلادی) پس از علاقه‌مند شدن به فناوری اطلاعات از آزمایشگاه روانشناسی صدا در دانشگاه هاروارد به ام آی تی رفت. در ام آی تی او در کمیته‌ای مشغول به خدمت شد که آزمایشگاه لینکلن را تاسیس کرد و بر روی پروژه SAGE کار می‌کرد. در سال ۱۹۵۷ (میلادی) او نایب رئیس شرکت بی بی ان (BBN) شد. در آنجا بود که اولین محصول PDP-۱ را خرید و نخستین نمایش عمومی اشتراک زمانی را هدایت نمود.
در IPTO جانشین لیکلایدر ایوان ساترلند، در سال ۱۹۶۵ (میلادی)، لارنس رابرتس را بر آن گماشت که پروژه‌ای را برای ایجاد یک شبکه آغاز نماید و رابرتس پایه این فناوری را کار پل باران نهاد. پل باران مطالعه جامعی را برای نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا منتشر کرده بود که در آن پیشنهاد داده بود که برای دستیابی به استحکام و مقاومت در برابر حوادث از راهگزینی بسته کوچک استفاده شود. رابرتس در آزمایشگاه لینکلن ام آی تی کار کرده بود که هدف اولیه از تاسیس آن، پروژه SAGE بود. لئونارد کلینراک استاد دانشگاه کالیفرنیا تئوریهای زیربنایی شبکه‌های بسته را در سال ۱۹۶۲ (میلادی) و مسیریابی سلسله مراتبی را در سال ۱۹۶۷ (میلادی) ارائه کرده بود، مفاهیمی که زمینه ساز گسترش اینترنت به شکل امروزی آن شدند.
جانشین ساترلند، رابرت تیلور، رابرتس را قانع نمود که موفقیت‌های اولیه‌اش در زمینه راهگزینی بسته کوچک را گسترش دهد و بیاید و دانشمند ارشد IPTO شود. در آنجا رابرتس گزارشی با نام "شبکه‌های رایانه‌ای منابع مشترک" به تیلور داد، که در ژوئیه ۱۹۶۸ (میلادی) مورد تایید او قرار گرفت و زمینه ساز آغاز کار آرپانت در سال بعد شد. پس از کار فراوان، سرانجام در ۲۹ اکتبر ۱۹۶۹ دو گره اول آنچه که بعدها آرپانت شد به هم متصل شدند. این اتصال بین مرکز سنجش شبکه کلینراک در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی UCLA و سامانه NLS داگلاس انگلبرت در موسسه تحقیقاتی SRI International در پارک منلو در کالیفرنیا برقرار شد. سومین مکان در آرپانت مرکز ریاضیات تعاملی Culler-Fried در دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا بود و چهارمی دپارتمان گرافیک دانشگاه یوتا بود. تا پایان سال ۱۹۷۹ (میلادی) پانزده مکان مختلف به آرپانت جوان پیوسته بودند که پیام آور رشدی سریع بود. آرپانت تنها یکی از اجداد اینترنت امروزی بود. در تلاشی جداگانه، دونالد دیویز نیز، در آزمایشگاه ملی فیزیک انگلیس مفهوم راهگزینی بسته کوچک را کشف کرده بود. اونخستین بار آن را در ۱۹۶۵ (میلادی) مطرح نمود. کلمات بسته و راهگزینی بسته در واقع توسط او ابداع شدند و بعدها توسط استانداردها پذیرفته و به کار گرفته شدند. دیویز همچنین یک شبکه راهگزینی بسته به نام Mark I در سال ۱۹۷۰ (میلادی) درانگلستان ساخته بود. به دنبال نمایش موفق راهگزینی بسته در آرپانت(ARPANET)؛ در سال ۱۹۷۸، اداره پست بریتانیا، Telenet، DATAPACوTRANSPAC با یکدیگر همکاری را برای بوجود آوردن نخستین سرویس شبکه راهگزینی بسته خود آغاز نمودند. در بریتانیا این شبکه به نام سرویس بین‌المللی راهگزینی بسته (به انگلیسی: International Packet Switched Service) خوانده می‌شد. مجموعه شبکه‌های X.۲۵ از اروپا و آمریکا گسترش یافت و تا سال ۱۹۸۱ کانادا، هنگ کنگ و استرالیا ر در بر گرفته بود. استانداردهای راهگزینی بسته X.۲۵ را "کمیته مشاوره بین‌المللی تلگراف و تلفن(CCITT)" - که امروزه به نام ITU-T خوانده می‌شود- حول و حوش سال ۱۹۷۶ تدوین نمود. X.۲۵ از پروتکلهای TCP/IP مستقل بود. این پروتکلها حاصل کار تجربی DARPA در آرپانت، شبکه رادیویی بسته و شبکه ماهواره‌ای بسته بودند.
آرپانت اولیه بر روی برنامه کنترل شبکه(NCP) (به انگلیسی: Network Control Program) کارمی کرد، استانداردی که در دسامبر ۱۹۷۰ توسط تیمی به نام "گروه کاری شبکه(NWG)" به مدیریت استیو کراکر (به انگلیسی: Steve Crocker) طراحی و پیاده‌سازی شد. برای پاسخگویی به رشد سریع شبکه که مرتباً مکانهای بیشتری بدان متصل می‌شد، وینتون سرف (به انگلیسی: Vinton Cerf) و باب کان (به انگلیسی: Bob Kahn) اولین توصیف پروتکلهای TCP را که امروزه به گستردگی استفاده می‌شوند در خلال سال ۱۹۷۳ ارائه دادند و در مه ۱۹۷۴ مقاله‌ای در این باب منتشر نمودند. به کاربردن واژه اینترنت برای توصیف یک شبکه TCP/IP یکتای جهانی از دسامبر ۱۹۷۴ با انتشار RFC ۶۷۵ آغاز شد. این RFC اولین توصیف کامل مشخصات TCP بود که توسط وینتون سرف، یوگن دالال و کارل سانشاین در آن زمان در دانشکاه استانفورد نوشته شد. در خلال نه سال یعدی کار تا آنجا پیش رفت که پروتکلها تصحیح شدندو بر روی بسیاری از سیستمهای عامل پیاده‌سازی شدند. اولین شبکه برپایه بسته پروتکل اینترنت(TCP/IP) از اول ژانویه ۱۹۸۳ وقتی که همه ایستگاههای متصل به آرپا پروتکلهای قدیمی NCP را با TCP/IP جایگزین کردند، شروع به کار نمود. در سال ۱۹۸۵ بنیاد ملی علوم آمریکا(NFS) ماموریت ساخت NFSNET- یک ستون فقرات (Network Backbone) دانشگاهی با سرعت ۵۶ کیلوبیت بر ثانیه(Kbps) - با استفاده از رایانه‌های "مسیریاب فازبال" (به انگلیسی: Fuzzball router) را به مخترع این رایانه‌ها، دیوید ال. میلز (به انگلیسی: David L. Mills) سپرد. یک سال بعد NFS تبدیل به شبکه پرسرعت تر ۱٫۵ مگابیت بر ثانیه (Mbps) را نیز پشتیبانی می‌کرد. دنیس جنینگ، مسئول برنامه ابرکامپیدتردرNFS تصمیمی کلیدی در مورد استفاده از پروتکلهای TCP/IP ارائه شده توسط DARPA گرفت. گشایش شبکه به دنیای تجاری در سال ۱۹۸۸ آغاز شد. شورای شبکه بندی فدرال ایالات متحده در آن سال با اتصال NFSNET به سامانه تجاری پست MCI موافقت نمودو این اتصال در تابستان ۱۹۸۹ برقرارشد. سایر خدمات پست الکترونیکی تجاری (مانند OnTyme,Compuserve,Telemail) نیز به زودی متصل شدند. در آن سال سه ارائه دهنده سرویس اینترنت(ISP) بوجود آمدند: UUNET, PSINet, CERFNET. شبکه‌های جدای مهمی که دروازه‌هایی به سوی اینترنت (که خود بعداً جزئی از آن شدند) می‌گشودند عبارت بودند از: یوزنت, بیت‌نت بسیاری از شبکه‌های متنوع تجاری و آموزشی دیگر همچون Telenet, Tymnet, Compuserve و JANET نیز به اینترنت در حال رشد پیوستند. Telenet - که بعدها Sprintnet نامیده شد - یک شبکه رایانه‌ای ملی خصوصی بود که از ۱۹۷۰ کار خود را آغاز کرده بود و امکان دسترسی با شماره‌گیری (به انگلیسی: Dial-up Access) را به صورت رایگان در شهرهایی در سراسر امریکا فراهم ساخته بود. این شبکه سرانجام در دهه ۱۹۸۰، با محبوبیت روزافزون TCP/IP به سایرین متصل شد. فابلیت TCP/IP برای کار با هر نوع شبکه ارتباطی از پیش موجود، سبب رشد آسانتر آن می‌گشت؛ اگر چه که رشد سریع اینترنت در وهله اول ناشی از در دسترس بودن مسبریابهای استاندارد تجاری از طرف بسیاری از شرکتها، در دسترس بودن تجهیزات تجاری اترنت(به انگلیسی: Ethernet) برای ساخت شبکه‌های محلی و پیاده‌سازیهای گسترده و استانداردسازی TCP/IP در یونیکس]](به انگلیسی: Unix) و بسیاری سیستم عاملهای دیگر بود.
اگرچه بسیاری از کاربردها و رهنمودهایی که اینترنت را ممکن ساخت به مدت تقریباً دو دهه وجو داشتند، امااین شبکه تا دهه ۱۹۹۰ هنوز چهره‌ای همگانی نداشت. در ششم آگوست ۱۹۹۱، سرن - سازمان اروپایی پژوهش در باره ذرات - پروژه وب جهان گستر(World Wide Web) را به اطلاع عموم رساند. وب توسط دانشمندی انگلیسی به نام تیم برنرز لی(به انگلیسی: Sir Tim Berners-Lee) در سال ۱۹۸۹ اختراع شد. یکی از مرورگرهای وب محبوب اولیه ViolaWWW بود که از روی هایپرکارت الگوبرداری شده بود و از سامانه پنجره ایکس(به انگلیسی: X Window System) استفاده می‌کرد. سرانجام این مرورگر جای خود را در محبوبیت به مرورگرموزاییک (به انگلیسی: Mosaic) داد. در سال ۱۹۹۳ مرکزملی کاربردهای ابررایانش امریکا (به انگلیسی: National Center for Supercomputing Applications) دردانشگاه ایلینوی اولین نسخه از موزاییک را منتشر کرد و تا اواخر سال ۱۹۹۴ علاقه عمومی به اینترنتی که پیش از این آموزشی و تخصصی بود، گسترش فراوانی یافته بود. در سال ۱۹۹۶ استفاده از واژه اینترنت معمول شد و مجازا برای اشاره به وب هم استفاده شد. در همین هنگام، در گذر این دهه، اینترنت بسیاری از شبکه‌های رایانه‌ای عمومی از پیش موجود را در خود جا داد (اگر چه برخی مثل FidoNet همپنان جداماندند). آنچنانکه تخمین زده شده‌است، در دهه ۹۰ در هرسال اینترنت رشدی صددرصدی نسبت به سال قبل خود داشته‌است و در سالهای ۱۹۹۶و۱۹۹۷ نیز دوره‌های کوتاهی از رشد انفجاری داشته‌است. این میزان رشد به خصوصیت عدم کنترل مرکزی اینترنت که امکان رشد اندامی شبکه را فراهم می‌سازد نسبت داده‌اند و همچنین به ماهیت بازوغیراختصاصی پروتکلهای اینترنت که امکان برقراری سازگاری و همکاری میان فروشندگان مختلف و عدم توانایی یک شرکت برای اعمال کنترل بیش از حد بر روی شبکه را سبب می‌شود.. جمعیت تخمینی کاربران اینترنت مطابق آمار سی ام ژوئیه ۲۰۰۹، ۱٫۶۷ میلیارد نفراست.
آسانسور
آسانسور یا بالابر (به فرانسوی: ascenseur)، اتاقک متحرکی است که به وسیلهٔ آن از طبقه‌ای به طبقات بالا روند و یا از طبقهٔ بالا به پایین فرود آیند. به عبارت دیگر آسانسور تجهیزات حمل و نقل عمودی است که حرکت مردم و یا کالا بین طبقات را تسهیل می‌بخشد. آسانسور معمولاً به کمک موتور الکتریکی باعث حرکت عمودی کابین می‌شود.
پیشینه
از بررسی معماری ساختمانها در گذشته می‌توان فهمید که در گذشته توان ساخت ساختمانهای بلند وچود داشته‌است ولی شاید دلیل اینکه چرا این کار چندان رواج نداشته، وجود پله‌های بسیار بوده‌باشد. این مشکل همچنان پابرجا بود تا اینکه یک مکانیک آمریکایی به نام الیشا اوتیس ایمنی را در بالابر با به کارگیری چرخی ضامن‌دار که در صورت پاره‌شدن طناب، اندکی پس از سقوط بالابر را متوقف می‌کرد، فراهم کرد. این اختراع که در سال ۱۸۵۴ در نمایشگاهی در نیویورک پرده‌برداری شد، مقدمه‌ای برای کاربرد گستردهٔ بالابر بود.ناصرالدین شاه در سفرنامه فرنگ خویش در تعریف و توصیف آسانسور می‌گوید: رفتیم به مریض‌خانه سنت توماس ... از مرتبه‌های زیر اسبابی دارند که ناخوش را روی تخت گذاشته از توی اطاق زیر می‌کشند به مرتبه بالا می‌برند. بسیار تماشا داشت که ناخوش حرکت نکند.
در حال حاضر یکی از مشکلات ساختمانهای بزرگ کافی نبودن فضای در نظر گرفته شده برای آسانسور است. این امر یعنی پیش‌بینی و منظور نمودن فضای کافی با محاسبه تعداد ظرفیت و سرعت مناسب آسانسورها باتوجه به ارتفاع و جمعیت ساکن و کاربری ساختمان باید در ابتدای کار یعنی در زمان طراحی ساختمانها مد نظر قرار گیرد؛ وگرنه پس از اجرای ساختمان معمولاً افزایش فضای چاه آسانسور بسیار مشکل و در اکثر موارد غیر ممکن است.
آسانسور وسیله‌ای است الکترومکانیکی، در ابتدای اختراع آسانسور به شکل امروزی، بیشتر قطعات و لوازم آسانسورها مکانیکی و الکتریکی بود ولی با پیشرفت علوم در حوزه الکترونیک و نیمه‌هادیها و همچنین ورود حوزه علوم هوش مصنوعی به صنعت این وسیله نیز تکامل یافت و به عنوان یک وسیله کاملاً کاربردی با حوزه سطح دسترسی کاملاً گسترده در بین جوامع شهری قرار گرفت. در طراحی آسانسور علومی همچون مکانیک، برق و الکترونیک، معماری و صنایع مورد استفاده‌است. به همین علت هیچگاه یک متخصص به تنهایی قادر نخواهد بود که یک آسانسور را به تنهایی و با تکیه بر یکی از شاخه‌های علوم طراحی نماید. تا قبل از دهه ۱۹۹۰، عمده اموزش‌ها در این صنعت بصورت اموزش‌های محدود و استاد و شاگردی و صرفاً در کارخانه‌های بزرگ آسانسورسازی معمول بود. به همین سبب آموزش در این صنعت محدود و پنهان بود. برای اولین بار در سال ۱۹۹۵ میلادی اتحادیه آسانسور و پله برقی انگلستان (LEIA) با همکاری پروفسور یانوفسکی و پروفسور جینا بارنی اقدام به برگزاری دوره‌های آموزشی کوتاه مدت ماژولاری در انگلستان نمود که بیشتر مورد استفاده نصابان و متخصین این کشور بود. در ادامه این اتحادیه با همکاری دانشگاه نورث همپتون انگلستان دوره‌های دانشگاهی این رشته را در مقطع کاردانی و کارشناسی آغاز نمود. اولین دوره این مقاطع در سال ۱۹۹۸ در نورث همپتون انگلستان با هدایت جانات آدامز، برایان واتز، استفان کازمارسیزیک که از اعضای هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک و علوم کاربردی بودند آغاز شد. از سال ۲۰۰۰ به بعد مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری تخصصی تحت عنوان elevator and escalator engineering آغاز گشت.
انواع آسانسور
تمامی آسانسورها در داشتن خصوصیاتی مانند داشتن کابین، حرکت عمودی و توقف در سطوح مختلف با هم مشابه اند. اما از لحاظ نحوه اعمال نیروی محرکه به کابین متفاوت هستند که معمولاً به سه دسته آسانسورهای کششی، هیدرولیک و وینچی تقسیم می شوند(البته نوع فوق پیشرفته دیگری که مغناطیسی می باشد وجود دارد).
آسانسورهای کششی
نیروی محرکه در این نوع آسانسورها از یک موتورالکتریکی که معمولاً در بالای چاه آسانسور و در محلی به نام موتورخانه نصب گردیده، تامین می شود. بر روی فلکه این موتور تعدادی کابل فولادی (اصطلاحاً سیم بکسل) وجود دارد که از یک سمت به کابین آسانسور و از سمت دیگر به وزنه‌های آسانسور که درون قابی فلزی به نام قاب وزنه قرار دارند، متصل است. جنس این وزنه ها معمولاً از چدن یا بتن است. وزن این وزنه ها به اندازه وزن کابین به علاوه نصف ظرفیت کابین است. وزن هر نفر در محاسبات مربوط به آسانسور ۷۵ کیلوگرم است. دلیل قرار دادن وزنه در سیستم آسانسور کمک به بالا بردن آسانسور است در غیر اینصورت برای این کار باید موتورهای بسیار قوی با کیلووات بالا استفاده کرد. پس با این کار توان موتور مورد استفاده کاهش می‌یابد. طبیعی است که این وزنه در پایین آمدن آسانسور مزاحمت ایجاد می‌کند، اما چون هر جسم بدون دخالت به پایین سقوط می‌کند پس استفاده از وزنه مانعی بزرگی در حرکت آسانسور ایجاد نمی‌کند.
اساس کار این نوع آسانسورها بر اساس نیروی اصطکاک بین سیم بکسلها و فلکه موتور است. در داخل فریم وزنه به اندازه وزن کابین به اضافه نصف ظرفیت کابین وزنه وجود دارد. مثلاً اگر ظرفیت کابین ۹۰۰ کیلوگرم باشد(یعنی آسانسور نفربر ۱۲ نفره چون متوسط وزن هر نفر ۷۵ کیلو گرم است)باندازه ۴۵۰ کیلوگرم باضافه وزن کابین در کادر وزنه، وزنه وجود دارد. با کمک این وزنه، نیروی کشش لازم برای حرکت کابین کاهش می یابد چرا که در صورت رعایت کردن ظرفیت کابین، اختلاف وزن بین کادر وزنه و کابین تحت هر شرایطی از نصف ظرفیت کابین (در مثال قبل ۴۵۰ کیلوگرم) بیشتر نخواهد شد و در حرکت به سمت بالا یا پایین سیستم کشش آسانسور حداکثر برای جابه جایی جرمی به اندازه نصف ظرفیت کابین توان مصرف خواهد کرد.
آسانسورهای هیدرولیک
امروزه آسانسورهای هیدرولیکی نیز جای خود را در بین کاربران خانگی باز کرده‌اند. در اروپا بیش از 70 درصد از آسانسورهای زیر 5 طبقه هیدرولیک استفاده می شوند که از محاسن این نوع آسانسورها می‌توان به نرمی حرکت در استارت اولیه ؛ خرابی و استهلاک بسیار کم ؛ سهولت در عیب یابی و تعمیر ؛ ایجاد آسانسورهای زیبا و شیشه ای به دلیل حذف کادر وزنه و سیم بکسل ؛ احتیاج به سازه سبک ؛ عدم نیاز به موتورخانه در پشت بام ؛ ایجاد آسانسورهای باربر و سنگین با تناژ بالا و زیبایی بام خانه و همچنین تراز شدن دقیق آن در طبقات اشاره نمود اما از محدودیتهای استفاده از این نوع آسانسورها می‌توان به محدودیت در ارتفاع و کندی نسبی سرعت آنها و تنها قرارگیری در چاهک را اشاره کرد.( البته امروزه با استفاده از درایو و سیستم خنک کننده می توان به سرعت 1 متر به صورت معمول دست یافت. آسانسورهای هیدرولیک با پمپ فشار روغن و جک هیدرولیک کار می‌کنند.
در آسانسورهای هیدرولیک به خاطر اینکه کادر وزنه وجود ندارد و سیستم جک هیدرولیکی باید تمامی کابین و مسافران را جا به جا کند نیاز به موتورهای قوی تری هست. در این آسانسورها یک موتور سه فاز غوطه ور در روغن به همراه یک شیرالکتریکی مخصوص که اصطلاحاً پاور یونیت نامیده می شوند وظیفه تامین فشار روغن برای جک هیدرولیک را داراست. برای راه اندازی موتور به خاطر وجود موتورهای قوی تر در صورت استفاده از درایو یا سافت استارتر نیاز به هزینه بسیار بالاتری است پس لذا معمولاً برای شروع به کار موتور پمپ هیدرولیک از سیستم رایج ستاره - مثلث استفاده می شود. اما این موتور و فشار تنها در حرکت به سمت بالا مورد نیاز است و برای حرکت کابین به سمت پایین نیازی به روشن کردن موتور و مصرف توان نیست و تنها با بازکردن یک شیر و خالی کردن روغن جک کابین به آرامی به سمت پایین حرکت می کند. به عبارت دیگر یک سیستم هیدرولیک تنها در نیمی از مسافت حرکتی خود (تنها به سمت بالا) خود توان قابل ملاحظه ای مصرف می کند و در نیمه دیگر (تنها به سمت پایین) از نیروی گرانش استفاده می کند و این موضوع مصرف برق بالاتر آن نسبت به آسانسورهای دوسرعته را منتفی می کند.
آسانسورهای وینچی
نوعی آسانسور است كه با زنجیر یا طناب فولادی آویزان شده و نیروی رانش به طریقی به غیر از اصطكاك به آن وارد می شود. در این نوع آسانسورها قاب وزنه وجود ندارد.
نیروی محرکه
نیروی محرکه موتور آسانسورها سابقاً از موتورهای جریان مستقیم و توسط برق برق جریان مستقیم بود که برای این گونه موتورها از راه اندازهای گوناگونی همانند وارد - لئونارد استفاده می شد. با از دور خارج شدن موتورهای جریان مستقیم (DC) و معرفی موتورهای القایی سه فاز سالهاست که از موتورهای الکتریکی سه فاز القایی یا آسنکرون و اخیراً از موتورهای مغناطیس دائم (PM) و یا سنکرون استفاده می شود. در این موتورها از مکانیسم لنت ترمز استفاده می شود که با استفاده از نیروی اصطکاک مانع از حرکت ناخواسته موتور در حالت توقف می شود.
موتورهای القایی مورد استفاده در آسانسور به همراه گیربکس (جعبه دنده) و چرخ طیار به کار می روند. این موتورها در ابتدا دارای یک استاتور و تک سرعته بودند. این سیستم دارای اشکالاتی از جمله تکان شدید در هنگام کار بود. به خاطر همین تکان شدید بود که سرعت نهایی کابین در این موتورها کم بود. پس از مدتی موتورهای دوسرعته به بازار عرضه شدند. این موتورها دارای دو استاتور جدا گانه هستند که برای دو سرعت تند و کند به کار می روند. تعداد قطب استاتور دور کند معمولاً چهار برابر دور تند است که باعث می شود سرعت دور کند موتور یک چهارم دور تند باشد. در این نوع موتورها استارت کار موتور با دور تند است. دو عامل یعنی نیروی عکس العمل دنده ها در گیربکس و وجود چرخ طیار یا فلای ویل متصل به محور روتور موتور که دارای لختی دورانی است، مانع از تشدید تکان ها می شوند. برای توقف موتور با استفاده از یک مدار الکتریکی استاتور دور کند وارد مدار شده و دور تند از مدار خارج می شود. تغییر جهت حرکت نیز با جابه جایی دو فاز امکان پذیر است.
با معرفی سیستم های کنترل دور موتور القایی که متشکل از یک مبدل (یکسو ساز) و یک اینورتر هستند، استفاده از آنها در صنعت آسانسور به سرعت پیشرفت کرد. مزیت های این درایورها عبارتند از: نرمی حرکت و توقف، بهبود ضریب توان و کاهش بار رآکتیو شبکه برق، امکان استفاده از موتورهای تک استاتوره و حذف چرخ طیار یا فلایویل و در نتیجه کاهش برق مصرفی. این داریورها که انواع مخصوص استفاده در تابلو فرمان آسانسور آن نیز عرضه شده است، با تغییر فرکانس، نمودار حرکتی منظمی از شروع تا انتها و ایستادن آسانسور ایجاد می‌کند. در انواع پیشرفته تر این درایورها معمولاً امکان اتصال به یک تاکومتر یا انکودر نیز وجود دارد. این انکودر با اتصال به محور موتور امکان کنترل حلقه بسته را برای درایور فراهم می کند. وجود فیدبک برای یک سیستم کنترل بسیار حایز اهمیت است و باعث نرمی حرکت فوق العاده در آسانسور می شود.
در هنگام توقف آسانسور به علت بالا بودن اندازه حرکت(تکانه) کابین گاهی اوقات موتور به صورت ژنراتوری کار می کند و نیاز است که انرژی تولید شده توسط موتور در جایی تخلیه شود. در آسانسورهای دوسرعته و در سیستم های قدیمی این انرژی به شبکه برق برگشت داده می شد اما در درایور ها به علت وجود یکسوساز، این انرژی قابل برگشت نیست و باعث ازدیاد شدید ولتاژ بر روی بانک خازنی موجود در درایور شده و امکان آسیب زدن به آن وجود دارد. به همین منظور از یک مقاومت با توان بالا جهت تخلیه این انرژی استفاده می شود که به آن اصطلاحاً مقاومت ترمز گفته می شود.
اما با همه این ها موتورهای القایی با گیربکس معایبی نیز دارند. از جمله آنها پایین بودن بازده الکتریکی موتور (در حدود هشتاد درصد) و پایین بودن بازده مکانیکی گیربکس (در حدود 45 درصد) که موجب افزایش هزینه ها و استهلاک سیستم می شود. به همین خاطر موتورهای سنکرون با مغناطیس دائم کم کم در صنعت آسانسور پدیدار شدند که بازده نهایی آنها گاهی به 95 درصد هم می رسد. گشتاور بسیار بالاتر محور موتور باعث می شود که نیازی به استفاده از گیربکس در این موتورها نباشد.این موتورها دارای سیستم راه اندازی پیچیده‌ای هستند و لزوماً باید با استفاده از درایور و تاکومتر مورد استفاده قرار بگیرند.
تابلو فرمان آسانسور
آسانسورها در گذشته نه چندان دور بوسیله تابلوهای رله‌ای فرماندهی می‌شدند. فرمان از این تابلوها به موتورهای به اصطلاح دوسرعته می‌رسید. این موتورها بوسیله دو سیم پیچی که داشتند قادر بودند با دو سرعت حرکت تند و کند کنند. آسانسور با سرعت تند حرکت می‌کرد و برای ایستادن در سطح طبقات و کاهش تکان زمان ایستادن با تغییر به سرعت کند و طی مسیر کوتاهی با این سرعت می‌ایستاد.
ایراد بزرگ این سیستم تکان در سه زمان در حرکت است. تکان در هنگام راه افتادن, تغییر سرعت به دور کند و ایستادن است. ایراد دیگر مصرف بالای برق و کاهش ضریب توان در این سیستم بدلیل اتصال مستقیم برق سه‌فاز به موتور جهت حرکت است. ضمناً ابعاد این تابلوها بسیار بزرگ و سیستم آن بسیار پیچیده بود و رفع خرابی آن به زمان و مهارت بسیاری نیاز داشت.
ایراد دیگر این سیستم متغیر بودن سطح کابین با طبقات با بارهای متفاوت است چون بدلیل عدم اطلاع موتور از وزن کابین (پر یا خالی بودن آن) همیشه نیروی یکسانی به موتور وارد می‌شود. ایراد دیگر این سیستم آسیب هایی است که در دراز مدت به موتور بدلیل اتصال ناگهانی ولتاژ وارد و باعث کاهش عمر مفید آن می‌شود. ضمناً این شوک در هنگام استارت آسانسور باعث نوسان ناگهانی ولتاژ می‌شود که نه تنها برای آسانسور بلکه برای سایر وسایل برقی مضر است. هر چند از این آسانسورها دیگر نصب نمی‌شود اما تعداد قابل توجهی از این آسانسورهای قدیمی در حال کارکردن هستند.
اما برای رفع اشکالات این تابلوهای رله‌ای بتدریج تابلوهای میکروپروسسوری وارد بازار شد. که در آن آی‌سیها و میکروها جایگزین رله ها شدند و با زبانهای مختلف برنامه‌نویسی برنامه‌ریزی می‌شدند تا حجم تابلوها کوچکتر شود و تعمیرات و رفع خرابی آن توسط افراد متخصص‌تر اما با راحتی بیشتری انجام شود.
این نوع تابلو که به تابلوی دوسرعته معروف است تمام ایرادات تابلوهای رله‌ای را جز ابعاد بزرگ و پیچیدگی تابلو داراست. نصب این تابلو همچنان ادامه دارد با اینکه بدلیل تاثیرات مخرب بر ولتاژ و مصرف بالا در برخی شهرهای بزرگ در ایران ممنوع شده‌است. اما در ساختمانهایی که نیاز به پروانه پایان کار ندارند و یا در تعمیرات آسانسورهای قدیمی همچنان به دلیل قیمت پایین تر آن نسبت به تابلوهای جدید پیشنهاد می‌شود. با پیشرفت الکترونیک صنعتی و ارزان‌تر شدن اینورترها استفاده از آنها در تابلوهای فرمان آسانسور رایج شده است و کم کم جایگزین سیستمهای کنتاکتوری می‌شوند. کاهش تکان ها در هنگام تغییر سرعت و افزایش ضریب توان به دلیل اتصال با واسطه از طریق بانک خازنی اینورتر از مزایای تابلوهای فرمان اینورتری است که به تابلوهای درایودار شناخته می شوند. آسانسور کلمه ای فرانسوی میباشد.
آسانسور یا بالابر (به فرانسوی: ascenseur)، اتاقک متحرکی است که به وسیلهٔ آن از طبقه‌ای به طبقات بالا روند و یا از طبقهٔ بالا به پایین فرود آیند. به عبارت دیگر آسانسور تجهیزات حمل و نقل عمودی است که حرکت مردم و یا کالا بین طبقات را تسهیل می‌بخشد. آسانسور معمولاً به کمک موتور الکتریکی باعث حرکت عمودی کابین می‌شود.
پیشینه
از بررسی معماری ساختمانها در گذشته می‌توان فهمید که در گذشته توان ساخت ساختمانهای بلند وچود داشته‌است ولی شاید دلیل اینکه چرا این کار چندان رواج نداشته، وجود پله‌های بسیار بوده‌باشد. این مشکل همچنان پابرجا بود تا اینکه یک مکانیک آمریکایی به نام الیشا اوتیس ایمنی را در بالابر با به کارگیری چرخی ضامن‌دار که در صورت پاره‌شدن طناب، اندکی پس از سقوط بالابر را متوقف می‌کرد، فراهم کرد. این اختراع که در سال ۱۸۵۴ در نمایشگاهی در نیویورک پرده‌برداری شد، مقدمه‌ای برای کاربرد گستردهٔ بالابر بود.ناصرالدین شاه در سفرنامه فرنگ خویش در تعریف و توصیف آسانسور می‌گوید: رفتیم به مریض‌خانه سنت توماس ... از مرتبه‌های زیر اسبابی دارند که ناخوش را روی تخت گذاشته از توی اطاق زیر می‌کشند به مرتبه بالا می‌برند. بسیار تماشا داشت که ناخوش حرکت نکند.
در حال حاضر یکی از مشکلات ساختمانهای بزرگ کافی نبودن فضای در نظر گرفته شده برای آسانسور است. این امر یعنی پیش‌بینی و منظور نمودن فضای کافی با محاسبه تعداد ظرفیت و سرعت مناسب آسانسورها باتوجه به ارتفاع و جمعیت ساکن و کاربری ساختمان باید در ابتدای کار یعنی در زمان طراحی ساختمانها مد نظر قرار گیرد؛ وگرنه پس از اجرای ساختمان معمولاً افزایش فضای چاه آسانسور بسیار مشکل و در اکثر موارد غیر ممکن است.
آسانسور وسیله‌ای است الکترومکانیکی، در ابتدای اختراع آسانسور به شکل امروزی، بیشتر قطعات و لوازم آسانسورها مکانیکی و الکتریکی بود ولی با پیشرفت علوم در حوزه الکترونیک و نیمه‌هادیها و همچنین ورود حوزه علوم هوش مصنوعی به صنعت این وسیله نیز تکامل یافت و به عنوان یک وسیله کاملاً کاربردی با حوزه سطح دسترسی کاملاً گسترده در بین جوامع شهری قرار گرفت. در طراحی آسانسور علومی همچون مکانیک، برق و الکترونیک، معماری و صنایع مورد استفاده‌است. به همین علت هیچگاه یک متخصص به تنهایی قادر نخواهد بود که یک آسانسور را به تنهایی و با تکیه بر یکی از شاخه‌های علوم طراحی نماید. تا قبل از دهه ۱۹۹۰، عمده اموزش‌ها در این صنعت بصورت اموزش‌های محدود و استاد و شاگردی و صرفاً در کارخانه‌های بزرگ آسانسورسازی معمول بود. به همین سبب آموزش در این صنعت محدود و پنهان بود. برای اولین بار در سال ۱۹۹۵ میلادی اتحادیه آسانسور و پله برقی انگلستان (LEIA) با همکاری پروفسور یانوفسکی و پروفسور جینا بارنی اقدام به برگزاری دوره‌های آموزشی کوتاه مدت ماژولاری در انگلستان نمود که بیشتر مورد استفاده نصابان و متخصین این کشور بود. در ادامه این اتحادیه با همکاری دانشگاه نورث همپتون انگلستان دوره‌های دانشگاهی این رشته را در مقطع کاردانی و کارشناسی آغاز نمود. اولین دوره این مقاطع در سال ۱۹۹۸ در نورث همپتون انگلستان با هدایت جانات آدامز، برایان واتز، استفان کازمارسیزیک که از اعضای هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک و علوم کاربردی بودند آغاز شد. از سال ۲۰۰۰ به بعد مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری تخصصی تحت عنوان elevator and escalator engineering آغاز گشت.
انواع آسانسور
تمامی آسانسورها در داشتن خصوصیاتی مانند داشتن کابین، حرکت عمودی و توقف در سطوح مختلف با هم مشابه اند. اما از لحاظ نحوه اعمال نیروی محرکه به کابین متفاوت هستند که معمولاً به سه دسته آسانسورهای کششی، هیدرولیک و وینچی تقسیم می شوند(البته نوع فوق پیشرفته دیگری که مغناطیسی می باشد وجود دارد).
آسانسورهای کششی
نیروی محرکه در این نوع آسانسورها از یک موتورالکتریکی که معمولاً در بالای چاه آسانسور و در محلی به نام موتورخانه نصب گردیده، تامین می شود. بر روی فلکه این موتور تعدادی کابل فولادی (اصطلاحاً سیم بکسل) وجود دارد که از یک سمت به کابین آسانسور و از سمت دیگر به وزنه‌های آسانسور که درون قابی فلزی به نام قاب وزنه قرار دارند، متصل است. جنس این وزنه ها معمولاً از چدن یا بتن است. وزن این وزنه ها به اندازه وزن کابین به علاوه نصف ظرفیت کابین است. وزن هر نفر در محاسبات مربوط به آسانسور ۷۵ کیلوگرم است. دلیل قرار دادن وزنه در سیستم آسانسور کمک به بالا بردن آسانسور است در غیر اینصورت برای این کار باید موتورهای بسیار قوی با کیلووات بالا استفاده کرد. پس با این کار توان موتور مورد استفاده کاهش می‌یابد. طبیعی است که این وزنه در پایین آمدن آسانسور مزاحمت ایجاد می‌کند، اما چون هر جسم بدون دخالت به پایین سقوط می‌کند پس استفاده از وزنه مانعی بزرگی در حرکت آسانسور ایجاد نمی‌کند.
اساس کار این نوع آسانسورها بر اساس نیروی اصطکاک بین سیم بکسلها و فلکه موتور است. در داخل فریم وزنه به اندازه وزن کابین به اضافه نصف ظرفیت کابین وزنه وجود دارد. مثلاً اگر ظرفیت کابین ۹۰۰ کیلوگرم باشد(یعنی آسانسور نفربر ۱۲ نفره چون متوسط وزن هر نفر ۷۵ کیلو گرم است)باندازه ۴۵۰ کیلوگرم باضافه وزن کابین در کادر وزنه، وزنه وجود دارد. با کمک این وزنه، نیروی کشش لازم برای حرکت کابین کاهش می یابد چرا که در صورت رعایت کردن ظرفیت کابین، اختلاف وزن بین کادر وزنه و کابین تحت هر شرایطی از نصف ظرفیت کابین (در مثال قبل ۴۵۰ کیلوگرم) بیشتر نخواهد شد و در حرکت به سمت بالا یا پایین سیستم کشش آسانسور حداکثر برای جابه جایی جرمی به اندازه نصف ظرفیت کابین توان مصرف خواهد کرد.
آسانسورهای هیدرولیک
امروزه آسانسورهای هیدرولیکی نیز جای خود را در بین کاربران خانگی باز کرده‌اند. در اروپا بیش از 70 درصد از آسانسورهای زیر 5 طبقه هیدرولیک استفاده می شوند که از محاسن این نوع آسانسورها می‌توان به نرمی حرکت در استارت اولیه ؛ خرابی و استهلاک بسیار کم ؛ سهولت در عیب یابی و تعمیر ؛ ایجاد آسانسورهای زیبا و شیشه ای به دلیل حذف کادر وزنه و سیم بکسل ؛ احتیاج به سازه سبک ؛ عدم نیاز به موتورخانه در پشت بام ؛ ایجاد آسانسورهای باربر و سنگین با تناژ بالا و زیبایی بام خانه و همچنین تراز شدن دقیق آن در طبقات اشاره نمود اما از محدودیتهای استفاده از این نوع آسانسورها می‌توان به محدودیت در ارتفاع و کندی نسبی سرعت آنها و تنها قرارگیری در چاهک را اشاره کرد.( البته امروزه با استفاده از درایو و سیستم خنک کننده می توان به سرعت 1 متر به صورت معمول دست یافت. آسانسورهای هیدرولیک با پمپ فشار روغن و جک هیدرولیک کار می‌کنند.
در آسانسورهای هیدرولیک به خاطر اینکه کادر وزنه وجود ندارد و سیستم جک هیدرولیکی باید تمامی کابین و مسافران را جا به جا کند نیاز به موتورهای قوی تری هست. در این آسانسورها یک موتور سه فاز غوطه ور در روغن به همراه یک شیرالکتریکی مخصوص که اصطلاحاً پاور یونیت نامیده می شوند وظیفه تامین فشار روغن برای جک هیدرولیک را داراست. برای راه اندازی موتور به خاطر وجود موتورهای قوی تر در صورت استفاده از درایو یا سافت استارتر نیاز به هزینه بسیار بالاتری است پس لذا معمولاً برای شروع به کار موتور پمپ هیدرولیک از سیستم رایج ستاره - مثلث استفاده می شود. اما این موتور و فشار تنها در حرکت به سمت بالا مورد نیاز است و برای حرکت کابین به سمت پایین نیازی به روشن کردن موتور و مصرف توان نیست و تنها با بازکردن یک شیر و خالی کردن روغن جک کابین به آرامی به سمت پایین حرکت می کند. به عبارت دیگر یک سیستم هیدرولیک تنها در نیمی از مسافت حرکتی خود (تنها به سمت بالا) خود توان قابل ملاحظه ای مصرف می کند و در نیمه دیگر (تنها به سمت پایین) از نیروی گرانش استفاده می کند و این موضوع مصرف برق بالاتر آن نسبت به آسانسورهای دوسرعته را منتفی می کند.
آسانسورهای وینچی
نوعی آسانسور است كه با زنجیر یا طناب فولادی آویزان شده و نیروی رانش به طریقی به غیر از اصطكاك به آن وارد می شود. در این نوع آسانسورها قاب وزنه وجود ندارد.
نیروی محرکه
نیروی محرکه موتور آسانسورها سابقاً از موتورهای جریان مستقیم و توسط برق برق جریان مستقیم بود که برای این گونه موتورها از راه اندازهای گوناگونی همانند وارد - لئونارد استفاده می شد. با از دور خارج شدن موتورهای جریان مستقیم (DC) و معرفی موتورهای القایی سه فاز سالهاست که از موتورهای الکتریکی سه فاز القایی یا آسنکرون و اخیراً از موتورهای مغناطیس دائم (PM) و یا سنکرون استفاده می شود. در این موتورها از مکانیسم لنت ترمز استفاده می شود که با استفاده از نیروی اصطکاک مانع از حرکت ناخواسته موتور در حالت توقف می شود.
موتورهای القایی مورد استفاده در آسانسور به همراه گیربکس (جعبه دنده) و چرخ طیار به کار می روند. این موتورها در ابتدا دارای یک استاتور و تک سرعته بودند. این سیستم دارای اشکالاتی از جمله تکان شدید در هنگام کار بود. به خاطر همین تکان شدید بود که سرعت نهایی کابین در این موتورها کم بود. پس از مدتی موتورهای دوسرعته به بازار عرضه شدند. این موتورها دارای دو استاتور جدا گانه هستند که برای دو سرعت تند و کند به کار می روند. تعداد قطب استاتور دور کند معمولاً چهار برابر دور تند است که باعث می شود سرعت دور کند موتور یک چهارم دور تند باشد. در این نوع موتورها استارت کار موتور با دور تند است. دو عامل یعنی نیروی عکس العمل دنده ها در گیربکس و وجود چرخ طیار یا فلای ویل متصل به محور روتور موتور که دارای لختی دورانی است، مانع از تشدید تکان ها می شوند. برای توقف موتور با استفاده از یک مدار الکتریکی استاتور دور کند وارد مدار شده و دور تند از مدار خارج می شود. تغییر جهت حرکت نیز با جابه جایی دو فاز امکان پذیر است.
با معرفی سیستم های کنترل دور موتور القایی که متشکل از یک مبدل (یکسو ساز) و یک اینورتر هستند، استفاده از آنها در صنعت آسانسور به سرعت پیشرفت کرد. مزیت های این درایورها عبارتند از: نرمی حرکت و توقف، بهبود ضریب توان و کاهش بار رآکتیو شبکه برق، امکان استفاده از موتورهای تک استاتوره و حذف چرخ طیار یا فلایویل و در نتیجه کاهش برق مصرفی. این داریورها که انواع مخصوص استفاده در تابلو فرمان آسانسور آن نیز عرضه شده است، با تغییر فرکانس، نمودار حرکتی منظمی از شروع تا انتها و ایستادن آسانسور ایجاد می‌کند. در انواع پیشرفته تر این درایورها معمولاً امکان اتصال به یک تاکومتر یا انکودر نیز وجود دارد. این انکودر با اتصال به محور موتور امکان کنترل حلقه بسته را برای درایور فراهم می کند. وجود فیدبک برای یک سیستم کنترل بسیار حایز اهمیت است و باعث نرمی حرکت فوق العاده در آسانسور می شود.
در هنگام توقف آسانسور به علت بالا بودن اندازه حرکت(تکانه) کابین گاهی اوقات موتور به صورت ژنراتوری کار می کند و نیاز است که انرژی تولید شده توسط موتور در جایی تخلیه شود. در آسانسورهای دوسرعته و در سیستم های قدیمی این انرژی به شبکه برق برگشت داده می شد اما در درایور ها به علت وجود یکسوساز، این انرژی قابل برگشت نیست و باعث ازدیاد شدید ولتاژ بر روی بانک خازنی موجود در درایور شده و امکان آسیب زدن به آن وجود دارد. به همین منظور از یک مقاومت با توان بالا جهت تخلیه این انرژی استفاده می شود که به آن اصطلاحاً مقاومت ترمز گفته می شود.
اما با همه این ها موتورهای القایی با گیربکس معایبی نیز دارند. از جمله آنها پایین بودن بازده الکتریکی موتور (در حدود هشتاد درصد) و پایین بودن بازده مکانیکی گیربکس (در حدود 45 درصد) که موجب افزایش هزینه ها و استهلاک سیستم می شود. به همین خاطر موتورهای سنکرون با مغناطیس دائم کم کم در صنعت آسانسور پدیدار شدند که بازده نهایی آنها گاهی به 95 درصد هم می رسد. گشتاور بسیار بالاتر محور موتور باعث می شود که نیازی به استفاده از گیربکس در این موتورها نباشد.این موتورها دارای سیستم راه اندازی پیچیده‌ای هستند و لزوماً باید با استفاده از درایور و تاکومتر مورد استفاده قرار بگیرند.
تابلو فرمان آسانسور
آسانسورها در گذشته نه چندان دور بوسیله تابلوهای رله‌ای فرماندهی می‌شدند. فرمان از این تابلوها به موتورهای به اصطلاح دوسرعته می‌رسید. این موتورها بوسیله دو سیم پیچی که داشتند قادر بودند با دو سرعت حرکت تند و کند کنند. آسانسور با سرعت تند حرکت می‌کرد و برای ایستادن در سطح طبقات و کاهش تکان زمان ایستادن با تغییر به سرعت کند و طی مسیر کوتاهی با این سرعت می‌ایستاد.
ایراد بزرگ این سیستم تکان در سه زمان در حرکت است. تکان در هنگام راه افتادن, تغییر سرعت به دور کند و ایستادن است. ایراد دیگر مصرف بالای برق و کاهش ضریب توان در این سیستم بدلیل اتصال مستقیم برق سه‌فاز به موتور جهت حرکت است. ضمناً ابعاد این تابلوها بسیار بزرگ و سیستم آن بسیار پیچیده بود و رفع خرابی آن به زمان و مهارت بسیاری نیاز داشت.
ایراد دیگر این سیستم متغیر بودن سطح کابین با طبقات با بارهای متفاوت است چون بدلیل عدم اطلاع موتور از وزن کابین (پر یا خالی بودن آن) همیشه نیروی یکسانی به موتور وارد می‌شود. ایراد دیگر این سیستم آسیب هایی است که در دراز مدت به موتور بدلیل اتصال ناگهانی ولتاژ وارد و باعث کاهش عمر مفید آن می‌شود. ضمناً این شوک در هنگام استارت آسانسور باعث نوسان ناگهانی ولتاژ می‌شود که نه تنها برای آسانسور بلکه برای سایر وسایل برقی مضر است. هر چند از این آسانسورها دیگر نصب نمی‌شود اما تعداد قابل توجهی از این آسانسورهای قدیمی در حال کارکردن هستند.
اما برای رفع اشکالات این تابلوهای رله‌ای بتدریج تابلوهای میکروپروسسوری وارد بازار شد. که در آن آی‌سیها و میکروها جایگزین رله ها شدند و با زبانهای مختلف برنامه‌نویسی برنامه‌ریزی می‌شدند تا حجم تابلوها کوچکتر شود و تعمیرات و رفع خرابی آن توسط افراد متخصص‌تر اما با راحتی بیشتری انجام شود.
این نوع تابلو که به تابلوی دوسرعته معروف است تمام ایرادات تابلوهای رله‌ای را جز ابعاد بزرگ و پیچیدگی تابلو داراست. نصب این تابلو همچنان ادامه دارد با اینکه بدلیل تاثیرات مخرب بر ولتاژ و مصرف بالا در برخی شهرهای بزرگ در ایران ممنوع شده‌است. اما در ساختمانهایی که نیاز به پروانه پایان کار ندارند و یا در تعمیرات آسانسورهای قدیمی همچنان به دلیل قیمت پایین تر آن نسبت به تابلوهای جدید پیشنهاد می‌شود. با پیشرفت الکترونیک صنعتی و ارزان‌تر شدن اینورترها استفاده از آنها در تابلوهای فرمان آسانسور رایج شده است و کم کم جایگزین سیستمهای کنتاکتوری می‌شوند. کاهش تکان ها در هنگام تغییر سرعت و افزایش ضریب توان به دلیل اتصال با واسطه از طریق بانک خازنی اینورتر از مزایای تابلوهای فرمان اینورتری است که به تابلوهای درایودار شناخته می شوند. آسانسور کلمه ای فرانسوی میباشد.
ساعت : 2:27 am | نویسنده : admin
|
مطلب بعدی