TCP/IP Nedir, Ne İşe Yarar?

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol – İletim Kontrol Protokolü/İnternet Protokolü), bilgisayar ağları arasında veri iletimine izin veren Internet tabanlı ağ protokollerinin kümesidir.

TCP/IP Protokolü Nedir?

Bu kümede 100’den fazla protokol vardır ki bunların arasında en popüler olanı HTTP/HTTPS’dir. Buna ek olarak, adres çözümlemesi için ARP (Address Resolution Protocol), dosya transferleri için FTP (File Transfer Protocol), e-mail alıp göndermek için SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) ve uzak bilgisayarlara erişmek için ise Telnet protokolü kullanılır.

İletim Kontrol Protokolünün Geçmişi

İnternet Protokol Ailesi, Gelişmiş Savunma Projeleri Araştırma Ajansı (DARPA) tarafından 1970’lerin başında yapılan çalışmaların sonucuydu. 1969’da öncü ARPANET’in inşasından sonra DARPA çok sayıda veri iletim teknolojisi üzerinde çalışmaya başladı. 1972’de Robert E. Kahn, DARPA’nın Bilgi İşlem Teknikleri Ofisi tarafından işe alındı ​​ve burada uydu ve radyo dalgası paket iletişiminde çalıştı, iletişimin önemli değerini bu iki şekilde tanıdı. 1973 baharında, ARPANET protokolünün geliştiricisi olan Vint Cerf, Ağ Kontrol Programı (NPC), Kahn’e açık bir arabağlantı mimarisi oluşturma ve böylece yeni nesil ARPANET protokollerini tasarlama amacıyla katıldı.

1973 yazında, Kahn ve Cerf temel bir revizyona ulaşmışlardı, burada ağ protokolleri arasındaki farklar bir İletişim Protokolü kullanılarak gizlenmişti ve dahası, ağ artık ARPANET’de olduğu gibi iletişimin güvenilirliğinden sorumlu değildi. Cerf, çalışmaları bu ağın tasarımından büyük ölçüde etkilendiği için CYCLADES ağının yaratıcıları Hubert Zimmerman ve Louis Pouzin’in değerini kabul etti.

Yönlendirici adı verilen bir bilgisayar, her ağ için bir arabirim ile donatılmıştır ve aralarında datagramlar gönderir. Bu yönlendiriciler için gereksinimler RFC 1812‘de tanımlanmıştır.

Bu fikir, Cerf’in 1973’ten 1974’e kadar olan dönemde Stanford’da sahip olduğu araştırma grubu tarafından daha ayrıntılı bir şekilde uygulamaya konarak ilk TCP spesifikasyonu ile sonuçlandı. Bu nedenle, farklı donanım platformlarında protokolün operasyonel sürümlerini geliştirmek için DARPA, BBN Technologies, Stanford Üniversitesi ve University College London tarafından işe alındı. Böylece dört farklı versiyon geliştirildi: TCP v1, TCP v2, üçüncüsü 1978 ilkbaharında iki TCP v3 ve IP v3’e ayrıldı ve daha sonra TCP/IP v4 sürümü stabilize edildi – hala internette kullanılan standart protokoldür.

1975 yılında, Stanford Üniversitesi ve University College London (UCL) arasında TCP/IP protokollü iki ağ arasında ilk iletişim testi yapıldı. 1977’de, Amerika Birleşik Devletleri, İngiltere ve Norveç’te üç farklı ağ arasında bir TCP/IP kullanılarak başka bir iletişim testi yapıldı. 1978 ile 1983 arasında çok sayıda araştırma merkezinde birkaç farklı TCP/IP protokol prototipi geliştirildi. ARPANET ağının TCP/IP protokolüne tamamen taşınması, protokollerin kalıcı olarak etkinleştirildiği 1 Ocak 1983’te resmen sonuçlandırıldı.

Mart 1982’de ABD Savunma Bakanlığı, TCP/IP protokolünü askeri ağlar arasındaki iletişim standardı ilan etti. 1985 yılında, İnternet Yönetim Merkezi (İnternet Mimarisi Kurulu IAB) bir atölye çalışması düzenledi, böylece protokolü geliştirdi ve bu da ticari kullanımında bir artışa katkıda bulundu.

Kahn ve Cerf, Amerikan kültürüne katkılarından ötürü 10 Kasım 2005’te Cumhurbaşkanlığı Özgürlük Madalyası ile ödüllendirildi.

1 Ocak 2020’de, TCP/IP Protokolü 37 yaşındaydı.

TCP Paket Yapısı

TCP paketi, TCP üstbilgisi tarafından, datagramın adresleri ve hedefi gibi yönlendirmeyi belirten ve aşağıdaki alanlardan oluşan kapsüllenmiştir:

• Port of Source (Kaynak Port).
• Port of Destination (Hedef Port).
• Sequence Number (Sıra Numarası).
• Confirmation Number (Onay Numarası).
• Data Scrolling (Veri Kaydırma).
• A Reserved Field (Ayrılmış Bir Alan).
• Control Bit (Kontrol Biti).
• Window (Pencere).
• Checksum (Sağlama).
• Urgency Indicator (Aciliyet Göstergesi).
• Options (Seçenekler).
• Compensation (Telafisi).

IP Paket Yapısı

IP, paketleri sınıflandırmak ve dağıtmaktan sorumlu protokoldür. Gelen veya giden her IP paketine datagram adı verilir. IP protokolü yükü gönderenin kaynak IP adresi ve alıcının IP adresi ile kapsülleyerek datagramlar üretir. IP datagramı aşağıdaki alanlardan oluşur:

• Version (Sürüm).
• Header Length (Başlık Uzunluğu).
• Priority and Type of Service (Öncelik ve Hizmet Türü).
• Total Length (Toplam Uzunluk).
• ID (Kimlik).
• Summary of Indicators (Göstergelerin Özeti).
• Scroll Fragment (Parça Kaydırma).
• Time of Life (Yaşam Süresi).
• Protocol (Protokol).
• Checksum (Sağlama).
• Destination Address (Hedef Adres).
• Options and Fill (Seçenekler ve Dolgu).

Avantajları

TCP/IP paketi yönlendirme için tasarlanmıştır ve yüksek derecede güvenilirliğe sahiptir, büyük ve orta ölçekli ağlar ve iş ağları için uygundur. Dünyada İnternet ve web sunucularına bağlanmak için kullanılır. Ağ performansını analiz etmek için standart araçları destekler.

Dezavantajları

TCP/IP’nin yapılandırılması ve bakımı NetBEUI veya IPX/SPX‘ten daha zordur; Ortalama trafik hacminin düşük olduğu ağlarda da biraz daha yavaştır. Ancak, çok sayıda karenin yönlendirilmesi gereken yoğun trafik hacmine sahip ağlarda daha hızlı olabilir.

Pratik Uygulama

TCP/IP, hem üniversite kampüsleri hem de iş kompleksleri gibi iş ağlarında, ana bilgisayar veya UNIX bilgisayarlarına birçok yönlendirici ve bağlantı kullandıkları, küçük veya ev ağlarında ve hatta cep telefonları ve ev otomasyonunda kullanılır.

Nasıl Çalışır?

TCP/IP gibi protokoller, kişisel bilgisayarların İnternet gibi ağlar üzerinden birbirleriyle iletişim kurma yolunu belirler. Bu protokoller birlikte çalışır ve genellikle bir protokol yığını olarak bilinir.

Her protokol yığını, gönderen ve alan bilgisayarlarda özel bir amaç gerçekleştirmek için tasarlanmıştır. Bu yüzden, TCP yığını da, uygulama, sunum ve oturum yığınlarını bir uygulama yığını olarak da adlandırılan bir yığın halinde birleştirir.

TCP uygulama katmanı, gönderilmekte olan verileri, alt yığın olan taşıma katmanına iletebilmesi için yapılandırır ve OSI modelinin uygulamaları, sunumları ve oturumları tarafından gerçekleştirilen işlemleri gerçekleştirir.

Bir sonraki katman, veri aktarımından sorumludur ve gönderilen ve alınan verilerin aynı olmasını, yani verilerin gönderilmesi sırasında herhangi bir hatanın oluşmamasını sağlayan taşıma katmanıdır.

TCP, uygulama katmanında aldığı verileri bir segmente böler ve segmentlerin orijinal formlarına doğru bir şekilde birleştirilebileceğinden emin olmak için veriler alındığında kullanılacak bilgileri içeren bir başlık ekler.

Üçüncü katman ise, verileri IP datagramlarına girer ve tam İnternet adresini belirleyerek teslimat için hazırlar. IP protokolü, ağ katmanı olarak da adlandırılan İnternet katmanı üzerinde çalışır.

Her segmente bir başlık içeren bir IP adresi ekler ve gönderen ve alan bilgisayarların IP adresi, datagramın uzunluğu ve dizisinin sırası gibi bilgileri içerir.

Paketlerin daha küçük paketlere bölünmesi gerektiğinden bir sıra numarası eklenir ve daha sonra bunları doğru şekilde yeniden birleştirir.

   İlgili Yazılar

♦ WAN Nedir?
♦ Cisco Nedir?
♦ EGP Nedir?
♦ MAN Nedir?
♦ VoIP Nedir?