*مقاله درباره انتقالات کابل فیبر نوری*

انتقالات کابل فیبرنوری،مشکل تداخل الکتریکی ونویز ندارندودر هرمحیطی می توانند به کار روند به علت پهنای باند زیاد وسرعت انتقال داده ها بسیار سریع است(انتقال فعلی تقریبا100 MBpSبا سرعتهای نمایشی تا بیشتراز1GbpS).آنها می توانند یک سیگنال (امواج نوری)راکیلومترها حمل نمایند.

اندازة فیبر نوری معمولا با قطر مغزی،پوششی شیشیه ای وجلیقه فیبر بر حسب میکرون بیان می شود.

مثلا:فیبر 50/125/250 بیانگرفیبری با قطر مغزی 50 میکرون،قطر (CLADING) 125میکرون وقطر جلیقه(COATING) 250میکرون می باشد. یک میکرون(U M) معادل یک میلیونیم متر است. برگه کاغذ معمعولی تقریبا 25 میکرون ضخامت دارد.

5/1/4:انتخاب کابل کشی:

برای تعیین نوع کابل کشی مورد نیاز،لازم است به سوالات زیر پاسخ دهید:

1.سنگینی ترافیک شبکه،چگونه خواهدبود؟

2.فواصل که کابل باید بپوشاند چیست؟

3.بودجه تعیین شده برای کابل کشی چه میزان است؟

4.نیازهای ایمنی شبکه کدامند؟

5.گزینه های کابل کدامند؟

کابل،بیشتر باید در مقابل نویز وتداخل الکتریکی حفاظت شود تادر مسیر طولانی تر وبا سرعت بالاتر،عمل نماید.اما توجه داشته باشید که بهترین،ایمنی بالا وفواصل دورتر،مستلزم صرف هزینه ی کابل کشی بیشتر است.

قرارداده ها

6/1:پروتکل چیست وچگونه کار می کنند؟

پروتکل ها ،قوانین وروالهایی برای ارتباطات هستند.وقتی چندین رایانه شبکه سازی می شوند قوانین وروالهای تکنیکی ها حاکم بر ارتباط ومحاوره انها،پروتکل ها نامیده می شود.

3 نکته،مهم درمورد پروتکل ها در محیط شبکه وجود داردعبارتند از:

1. پروتکلهای زیادی وجود دارند،انهااهداف مختلفی دارند و وظایف متفاوتی انجام می دهند.هر پروتکل محدودیتها ومزایای منحصر به خود را دارد.
2. برخی پروتک ها در لایه های متفاوت OSI کار می کنند.لایه ای که پروتکل در ان کار می کند،وظیفه انرا توضیح می دهد.

مثلا پروتکلی که درلایه فیزیکی کارمی کند،به این معنا که پروتکل دران لایه اطمینان می دهدکه بسته داده هاازطریق کارت شبکه درکابل شبکه انتقال می یابد.

1. چندین پروتکل ممکن است با یکدیگر کار کنندکه به عنوان پشته(STACK)یا رشته پروتکل ها شناخته می شوند.

مراحل باید به ترتیب در هر رایانه انجام می شوند.در رایانه فرستنده،این مراحل باید از بالا به پایین ودر دستگاه گیرنده از پایین به بالا انجام شود.هر دو رایانه ی فرستنده و گیرنده،نیاز به انجام هر مرحله با روش یکسانی دارند به طوری که وقتی داده ها در یافت می شوند همان داده های ارسالی باشند.

چناچه دورایانه در مرحله متناظری،روشی یکسانی نداشته باشند می توانند به طور موفقیت امیزی ارتباط برقرار نمایند.در چنین حالتی،با قرار دادن یک رابط نرم افزاری یا سخت افزاری سعی در تبدیل دو پروتکل به یکدیگر داریم.

6/2:فرایند مقید سازی(BINDING):

این فرایند،امکان انعطاف پذیری زیادی رادربرپاسازی شبکه فراهم می اورد.پروتکلهاو شبکه می تواند براساس نیازو ترکیب وهماهنگ گردند.

نحوه ارسال اطلاعات در مدل OSI

سیگنال ها و پروتکل ها

کامپیوتر های موجود در یک شبکه به طرق مختلفی می توانند با همدیگر ارتباط برقرار کنند اما بخش بزرگی از این فرآیند ربطی به ماهیت داده هایی که از طریق رسانه شبکه عبور می کند ندارد . قبل از اینکه داده هایی که کامپیوتر فرستنده تولید کرده است به کابل یا نوع دیگری از رسانه برسد به سیگنال هایی که متناسب با آن رسانه می باشد تجزیه می شود.این سیگنال ها ممکن است مثلا برای سیم های مسی ولتاژهای الکتریکی برای فیبر نوری پالس های نور و در شبکه های بی سیم امواج رادیویی و مادون قرمز باشند.این سیگنال ها کدی را تشکیل می دهند که رابط شبکه هر کامپیوتر گیرنده ای ٬آنرا به داده های باینری قابل درک با نرم افزار در حال اجرای روی آن کامپیوتر تبدیل می کند .

بعضی از شبکه ها متشکل از کامپیوتر های مشابهی هستند که دارای سیستم عامل و برنامه های یکسانی می باشند در صورتی که شبکه هایی هم وجود دارند که دارای سکوهای (platform) متفاوتی هستند و نرم افزارهایی را اجرا می کنند که کاملا با یکدیگر تفاوت دارند . ممکن است اینطور به نظر آید که برقراری ارتباط بین کامپیوترهای یکسان ساده تر از بین کامپیوتر های متفاوت است و البته در بعضی از موارد این نتیجه گیری صحیح می باشد. صرفنظر از نرم افزارهایی که در یک شبکه روی کامپیوترها اجرا می شود و صرفنظر از نوع آن کامپیوترها ، باید زبان مشترکی بین آنها وجود داشته باشد تا برقراری ارتباط میسر شود . این زبان مشترک پروتکل نامیده می شود و حتی در ساده ترین نوع تبادل اطلاعات ، کامپیوترها از تعداد زیادی از آنها استفاده می کنند.در واقع همانطور که برای اینکه دو نفر بتوانند با یکدیگر صحبت کنند باید از زبان مشترکی استفاده کنند کامپیوترها هم برای تبادل اطلاعات نیاز به یک یا چند پروتکل مشترک دارند .

یک پروتکل شبکه می تواند نسبتا ساده یا کاملا پیچیده باشد .در بعضی موارد پروتکل فقط یک کد است (مثلا الگویی از ولتاژهای الکتریکی ) که مقدار دودویی یک بیت را نشان می دهد و همانطور که می دانید این مقدار می تواند 0 یا 1 باشد. پروتکل های پیچیده تر شبکه می توانند سرویس هایی را ارائه دهند که بعضی از آنها در اینجا نام برده شده است:

اعلام دریافت بسته (packet acknowledgment) :که ارسال یک پیغام از طرف گیرنده به فرستنده مبنی بر دریافت یک یا چند بسته می باشد. یک بسته جزء بنیادی اطلاعات فرستاده شده روی یک شبکه محلی (LAN) می باشد.

بخش بندی (segmentation) : که در واقع به تقسیم کردن یک جریان داده طولانی به بخش های کوچکتر می باشد به صورتی که بتوان آنرا در داخل بسته ها ، روی یک شبکه انتقال داد .

کنترل جریان (flow control) : شامل پیغام هایی می باشد که از طرف گیرنده به فرستنده مبنی بر بالا یا پایین بردن سرعت انتقال داده فرستاده می شود .

تشخیص خطا (error detection) : شامل کدهای بخصوصی می باشد که در یک بسته وجود دارد و سیستم گیرنده از آنها برای اطمینان از اینکه داده های آن بسته سالم به مقصد رسیده است یا نه استفاده می کند .

تصحیح خطا (error correction) : پیغام هایی که توسط سیستم گیرنده تولید می شود و به اطلاع فرستنده می رسانند که بسته های معینی آسیب دیدند و باید دوباره فرستاده شوند .

فشرده سازی (data compression) : مکانیزمی است که در آن با حذف اطلاعات اضافه، مقدار داده ای را که باید از طریق شبکه فرستاده شود در حد امکان کم می کنند .

کدگذاری داده (data encryption) : مکانیزمی است برای محافظت از داده هایی که قرار است از طریق شبکه منتقل شود و در آن توسط کلیدی که سیستم گیرنده از آن مطلع است داده ها کد گذاری می شوند.

اغلب پروتکل ها بر مبنای استاندارد های عمومی می باشند که توسط یک کمیته مستقل تولید شده اند نه یک تولید کننده بخصوص. بدین صورت این تضمین وجود دارد که سیستم های مختلف می توانند از آنها به راحتی استفاده کنند .

معهذا هنوز تعدادی پروتکل وجود دارد که اختصاصی هستند و هرگز در بین عموم معرفی نشده اند مسئله مهمی که همیشه باید در نظر داشت این است که همه ی کامپیوتر های موجود در یک شبکه در طول فرآیند برقراری ارتباط و تبادل اطلاعات از پروتکل های گوناگون استفاده می کنند .کارهایی که پروتکل های مختلف در یک شبکه انجام می دهند در بخش هایی به نام لایه تقسیم می شوند که مدل OSI را تشکیل می دهند .

رابطه ی بین پروتکل ها

اغلب به مجموع پروتکل هایی که در لایه های مختلف مدل OSI وجود دارد پشته پروتکل اطلاق می شود .این مجموعه پروتکل ها به کمک همدیگر سرویس هایی را که یک برنامه بخصوص ممکن است نیاز داشته باشد ، ارائه می کنند و هیچ یک از آنها قابلیت انجام کار دیگری را ندارند به عنوان مثال اگر پروتکلی در یک لایه سرویس خاصی را ارائه می کند ، پروتکل های موجود در لایه های دیگر دقیقا آن سرویس خاص را ارائه تامین نمی کنند . نسبت به جهت جریان داده ها ، پروتکل های لایه های کنار همدیگر سرویس هایی را برای همدیگر تامین می کنند در یک شبکه ، اطلاعات از یک برنامه که در لایه بالایی پشته پروتکل قرار دارد سرچشمه می گیرد و متعاقبا لایه ها را به سمت پایین طی می کند .

پایین ترین بخش پشته پروتکل را رسانه شبکه تشکیل می دهد که وظیفه انتقال داده ها به کامپیوتر های دیگر موجود در شبکه را دارد .

وقتی داده ها از طریق شبکه به مقصد می رسند ، کامپیوتر گیرنده دقیقا عکس عملیاتی را که کامپیوتر فرستنده انجام داده است باید انجام دهد .

اطلاعات از لایه پایینی پشته به سمت برنامه گیرنده که در لایه بالایی قرار دارد عبور می کند و در هر لایه عملیاتی مشابه با آنچه در فرستنده در همان لایه انجام شده است ،اعمال می شود به عنوان مثال اگر پروتکلی در لایه سوم فرستنده مسئول کد گذاری اطلاعات می باشد ، همان پروتکل در لایه سوم گیرنده مسئول کد گشایی اطلاعات می باشد .به این صورت پروتکل های موجود در لایه های مختلف سیستم فرستنده با پروتکل های معادل خود که در همان لایه اولی در بخش گیرنده وجود دارند ارتباط بر قرار می کنند .شکل 2 این مطلب را نمایش می دهد.

تاریخچه پیدایش شبکه

در سال 1957 نخستین ماهواره، یعنی اسپوتنیک توسط اتحاد جماهیر شوروی سابق به فضا پرتاب شد. در همین دوران رقابت سختی از نظر تسلیحاتی بین دو ابرقدرت آن زمان جریان داشت و دنیا در دوران رقابت سختی از نظر تسلیحاتی بین دو ابر قدرت آن زمان جریان داشت و دنیا در دوران جنگ سرد به سر می برد. وزارت دفاع امریکا در واکنش به این اقدام رقیب نظامی خود، آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته یا آرپا (ARPA) را تاسیس کرد. یکی از پروژه های مهم این آژانس تامین ارتباطات در زمان جنگ جهانی احتمالی تعریف شده بود. در همین سال ها در مراکز تحقیقاتی غیر نظامی که بر امتداد دانشگاه ها بودند، تلاش برای اتصال کامپیوترها به یکدیگر در جریان بود. در آن زمان کامپیوتر های Mainframe از طریق ترمینال ها به کاربران سرویس می دادند. در اثر اهمیت یافتن این موضوع آژانس آرپا (ARPA) منابع مالی پروژه اتصال دو کامپیوتر از راه دور به یکدیگر را در دانشگاه MIT بر عهده گرفت. در اواخر سال 1960 اولین شبکه کامپیوتری بین چهار کامپیوتر که دو تای آنها در MIT، یکی در دانشگاه کالیفرنیا و دیگری در مرکز تحقیقاتی استنفورد قرار داشتند، راه اندازی شد. این شبکه آرپانت نامگذاری شد. در سال 1965 نخستین ارتباط راه دور بین دانشگاه MIT و یک مرکز دیگر نیز برقرار گردید.

در سال 1970 شرکت معتبر زیراکس یک مرکز تحقیقاتی در پالوآلتو تاسیس کرد. این مرکز در طول سال ها مهمترین فناوری های مرتبط با کامپیوتر را معرفی کرده است و از این نظریه به یک مرکز تحقیقاتی افسانه ای بدل گشته است. این مرکز تحقیقاتی که پارک (PARC) نیز نامیده می شود، به تحقیقات در زمینه شبکه های کامپیوتری پیوست. تا این سال ها شبکه آرپانت به امور نظامی اختصاص داشت، اما در سال 1927 به عموم معرفی شد. در این سال شبکه آرپانت مراکز کامپیوتری بسیاری از دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی را به هم متصل کرده بود. در سال 1927 نخستین نامه الکترونیکی از طریق شبکه منتقل گردید.

در این سال ها حرکتی غیر انتفاعی به نام MERIT که چندین دانشگاه بنیان گذار آن بوده اند، مشغول توسعه روش های اتصال کاربران ترمینال ها به کامپیوتر مرکزی یا میزبان بود. مهندسان پروژه MERIT در تلاش برای ایجاد ارتباط بین کامپیوتر ها، مجبور شدند تجهیزات لازم را خود طراحی کنند. آنان با طراحی تجهیزات واسطه برای مینی کامپیوتر DECPDP-11 نخستین بستر اصلی یا Backbone شبکه کامپیوتری را ساختند. تا سال ها نمونه های اصلاح شده این کامپیوتر با نام PCP یا Primary Communications Processor نقش میزبان را در شبکه ها ایفا می کرد. نخستین شبکه از این نوع که چندین ایالت را به هم متصل می کرد Michnet نام داشت.

روش اتصال کاربران به کامپیوتر میزبان در آن زمان به این صورت بود که یک نرم افزار خاص بر روی کامپیوتر مرکزی اجرا می شد. و ارتباط کاربران را برقرار می کرد. اما در سال 1976 نرم افزار جدیدی به نام Hermes عرضه شد که برای نخستین بار به کاربران اجازه می داد تا از طریق یک ترمینال به صورت تعاملی مستقیما به سیستم MERIT متصل شوند.این، نخستین باری بود که کاربران می توانستند در هنگام برقراری ارتباط از خود بپرسند: کدام میزبان؟

از وقایع مهم تاریخچه شبکه های کامپیوتری، ابداع روش سوئیچینگ بسته ای یا Packet Switching است. قبل از معرفی شدن این روش از سوئیچینگ مداری یا Circuit Switching برای تعیین مسیر ارتباطی استفاده می شد. اما در سال 1974 با پیدایش پروتکل ارتباطی TCP/IP از مفهوم Packet Switching استفاده گسترده تری شد. این پروتکل در سال 1982 جایگزین پروتکل NCP شد و به پروتکل استاندارد برای آرپانت تبدیل گشت. در همین زمان یک شاخه فرعی بنام MILnet در آرپانت همچنان از پروتکل قبلی پشتیبانی می کرد و به ارائه خدمات نظامی می پرداخت. با این تغییر و تحول، شبکه های زیادی به بخش تحقیقاتی این شبکه متصل شدند و آرپانت به اینترنت تبدیل گشت. در این سال ها حجم ارتباطات شبکه ای افزایش یافت و مفهوم ترافیک شبکه مطرح شد.

مفهوم شبکه

هسته اصلی سیستم های توزیع اطلاعات را شبکه های کامپیوتری تشکیل می دهند. مفهوم شبکه های کامپیوتری بر پایه اتصال کامپیوتر ها و دیگر تجهیزات سخت افزاری به یکدیگر برای ایجاد امکان ارتباط و تبادل اطلاعات استوار شده است. گروهی از کامپیوتر ها و دیگر تجهیزات متصل به هم را یک شبکه می نامند.

ساده ترین نوع شبکه با متصل کردن چند کامپیوتر به وسیله کابل های خاصی به وجود می آید . ممکن است یک چاپگر به یکی از کامپیوترها متصل باشد و با استفاده از این سیستم شبکه ٬ این چاپگر به اشتراک بقیه کامپیوترها نیز گذاشته شود . همچنین ممکن است چاپگر مستقیما به شبکه متصل شده باشد . سایر تجهیزات جانبی کامپیوتر نیز می توانند برای استفاده همه کاربران در یک شبکه به اشتراک گذاشته شوند . هر دستگاه با یک کابل به شبکه اتصال می یابد و دارای یک آدرس یگانه و منحمصر به فرد است ٬ که در شبکه با آن آدرس شناخته می شود . به همین دلیل اطلاعات دقیقا به همان کامپیوتری که مد نظر است فرستاده می شود و خطایی رخ نمی دهد . دسترسی به منابع به اشتراک گذاشته دارای ارزش بسیار زیادی است . یک منبع می تواند یک فایل ٬ متن ٬ چاپگر ٬ دیسک سخت ٬ مودم یا دسترسی به اینترنت باشد و حتی توانایی پردازش کامپیوترها نیز می تواند به اشتراک گذاشته شود . به اشتراک گذاشتن منابع بیان شده نوعی قابلیت سیستم عامل تحت شبکه است که به کاربر امکان دسترسی به اطلاعات موجود در سایر کامپیوترهای شبکه را می دهد . نکته مهم در این سیستم این است که سیستم عامل باید دارای امنیت باشد و باید بتواند در دسترسی به اطلاعات (به خصوص داده ها ) محدودیت ایجاد کند.

فهرست

فصل اول ....................................................................................... 1

سیگنال ها و پروتکل ها ................................................................

فصل دوم ...................................................................................... 39

مدل OSI

فصل سوم..................................................................................... 54

پروتکل TCP/IP

فصل چهارم..................................................................................... 81

لایه اینترنت

فصل پنجم..................................................................................... 121

ارسال اطلاعات با استفاده از TCP/IP

فصل ششم..................................................................................... 129

مسیریابی

پروتکل TCP/IP

از زمان پیدایش آن در دهه 1970مجموعه پروتکلTCP/IPبه عنوان استاندارد صنعتی برای پروتکل های انتقال داده در لایه های شبکه و انتقال مدل OSI پذیرفته شده است.علاوه بر این،این مجموعه شامل تعداد زیادی پروتکل های دیگر است که از لایه پیوند داده تا لایه کاربردی کار میکنند.
سیستم های عامل به تسهیل شکل ظاهری پشته می پردازند تا آن را برای کاربران عادی قابل فهم تر کنند.مثلاً در یک ایستگاه کاری ویندوز،نصبTCP/IPبا انتخاب فقط یک واحد که پروتکل نامیده
می شود انجام می شود ،در حالی که در حقیقت طی این فرآیند ، پشتیبان یک خانواده کامل از پروتکل ها نصب می گردد ، که پروتکل کنترل ارسال (TCP) و پروتکل اینترنت (IP) فقط دو تا از آنها هستند.انتخابهای دیگر غیر از TCP/IPنیز تا حدود زیادی به همین صورت عمل می کنند. مجموعه پروتکل IPX شامل چند پروتکل است که عملکرد آنها شبیه TCP/IPمی باشد ، و NETBEUIهر چند خیلی ساده تر است اما برای انجام بسیاری از عملیات خود به پروتکل های دیگری وابسته می باشد ، مثل (SMB)
SERVER MESSAGE BLOCKS.
آگاهی از نحوه عملکرد پروتکل های مختلف TCP/IPو نحوه کار آنها با هم برای ارائه سرویسهای ارتباطی لازمه مدیریت شبکه های TCP/IPمی باشد .
خواص TCP/IP
اینکه چرا TCP/IPبه مجموعه پروتکل منتخب برای غالب شبکه های داده تبدیل شده است دلایل متعددی دارد ،و یکی از آنها این است که اینها پروتکلهایی هستند که در اینترنت مورد استفاده قرار می گیرند. TCP/IP مدتی پیش از عرضه PC برای پشتیبانی از اینترنت جوان طراحی شد (که بعدها آرپانت نام گرفت)، در واقع در زمانی که تعامل بین محصولات ساخت سازندگان مختلف تقریباً مسئله جدیدی بود ، اینترنت از انواع مختلف زیادی از کامپیوترها تشکیل شده بود و هست و بدین لحاظ به مجموعه پروتکلی نیاز بود که توسط همه آنها به طور مشترک مورد استفاده قرار گیرد .
مهمترین عنصری کهTCP/IPرا از سایر مجموعه پروتکل ها که سرویس های لایه های شبکه و انتقال را در اختیار می گذارند متمایز می کند مکانیزم آدرس دهی جامع آن است .به هر یک از وسیله های روی یک شبکه TCP/IP یک (یا گاهی بیش ازیک)آدرس IPاختصاص داده می شود که آن را به طور یکتا به سیستم های دیگر میشناساند.
بیشترPCهای شبکه های امروزی از آداپتورهای واسط شبکه اترنت یاTOKEN RING استفاده می کنند که شناسه های یکتایی(آدرس های MAC) به صورت سخت افزاری در آنها حک شده است و این شناسه ها باعث می شوند که آدرس هایIP مازاد مصرف شوند.اما به بسیاری از انواع دیگر کامپوترها شناسه هایی توسط مدیران شبکه اختصاص داده می شود،و هیچ مکانیزمی وجود نداردکه تضمین کند سیستم دیگری از یک شبکه تقابلی جهانی همچون اینترنت از همان شناسه استفاده نمی کند.
از آنجا که یک مجمع مرکزی وجود دارد که آدرسهای IPرا ثبت می کند،میتوان مطمئن بود که هیچ دو دستگاهی از اینترنت(اگر پیکربندی درستی داشته باشند) آدرسشان یکی نیست .به دلیل همین آدرس دهی است که پروتکل هایTCP/IPمی توانند تقریباً هر پلت فرم نرم افزاری یا سخت افزاری را که در حال حاضر به کار میرود پشتیبانی کنند.
پروتکل های IPX همیشه اساساً با ناول نت ور همراه خواهند بود، وازNETBEUI تقریباً فقط در شبکه های مایکرو سافت ویندوز استفاده می شود . اما TCP/IP واقعاً تعامل جهانی پلت فرمها را ممکن می سازد، به طوری که همه آن را پشتیبانی می کنند و هرگز مغلوب پروتکل دیگری نشده است .
جنبه منحصربه فرد دیگر پروتکلهای TCP/IP نحوه طراحی ،تخلیص و تصویب استانداردهای آنهاست . به جای وابستگی به یک مجمع تدوین استاندارد همچون IEEE، پروتکلهای TCP/IP با حفظ اصول دموکراسی و توسط یک گروه اتفاقی از داوطلبان که از طریق خود اینترنت ارتباط گسترده ای دارند تدوین میشوند ،و مقدم هر کس که علاقمند به شرکت در تدوین یک پروتکل باشد گرامی داشته می شود. علاوه بر این خود استانداردها توسط مجمعی تحت عنوان (IETF)
INTERNET ENGINEERING TASK FORCE منتشر می شوند و در اختیار عموم قرار می گیرند ، و برای همه کس قابل دسترسی و دریافت هستند . استانداردهایی همچون آنها که IEEE منتشر می کند نیز در دسترس هستند ، ولی تا همین چند وقت پیش برای خریدن یک کپی از یک استاندارد IEEE مثل 3/802 که اترنت بر اساس آن است باید صدها دلار می پرداختید . این در حالی است که می توان هر یک از استانداردهای TCP/IPرا که Request for commetns (RFCها) نامیده میشوند از سایت وب IETF درhttp://www.ietf.org/، یا از برخی سایتهای اینترنت دیگر به طور قانونی داون لود کرد .
پروتکلهای TCP/IP مقیاس پذیری فوق العاده ای دارند .شاهدی بر این مدعا آن است که این پروتکل ها زمانی طراحی شدند که آرپانت اساساً یک کلوب انحصاری برای دانشگاهیان و دانشمندان بود و هیچ کس تصور آن را هم نمی کرد که این پروتکل ها که تولید می شوند زمانی روی شبکه ای به اندازه اینترنت کنونی به کار گرفته شوند . عامل اصلی محدود کننده گسترش اینترنت در حال حاضر فضای آدرس خود IP است که 32بیتی می باشد ، و نسخه جدید پروتکل IP تحت عنوان IPV6 در صدد رفع این نقیصه به کمک یک فضای آدرس 128بیتی است .
معماری TCP/IP
TCP/IP برای آن طراحی شده است که شبکه های با تقریباً هر اندازه ای را پشتیبانی کند . در نتیجه TCP/IPباید بتواند سرویسهای مورد نیاز برنامه هایی که از آن استفاده می کنند را بدون مصرف زیاد پهنای باند و سایر منابع شبکه در اختیار آنها قرار دهد . مثلاً پروتکل NETBEUI با ارسال یک پیغام همگانی و انتظار دریافت پاسخ از سیستم مطلوب سیستمهای دیگر را شناسایی می کند .
به همین دلیل NETBEUI فقط روی شبکه های کوچک که از یک دامنه انتشار تشکیل شده اند به کار می رود. تصور کنید که در اینترنت هر کامپیوتر برای پیدا کردن یک دستگاه دیگر مجبور بود هر بار یک پیغام همگانی را برای میلیون ها دستگاه شبکه ارسال نماید ! برای رسیدگی به نیازهای برنامه های خاص و عملیات داخل آنها ، TCP/IPاز ترکیب چند پروتکل استفاده می کند تا کیفیت سرویس لازم برای این منظور را در اختیار بگذارد .
پشته پروتکل TCP/IP
قدمت TCP/IP از مدل مرجعOSI بیشتر است،ولی پروتکل های آن به چهار لایه تقسیم می شوندکه می توانند تقریباً معادل پشته هفت لایه ای OSI می باشند.
کاربردی کاربردی
نمایش -
جلسه -
انتقال انتقال
شبکه اینترنت
پیوند دادها پیوند
فیزیکی -

OSI TCP/IP
درLANها،عملکرد لایه پیوند را یک پرتکلTCP/IP تعریف نمی کند،بلکه پروتکل های استاندارد لایه پیوند داده ها همچون اترنت و TOKEN RING تعریف میکنند.برای برقراری مصالحه بین آدرس MAC که آداپتور واسط شبکه در اختیارمی گذارد و آدرس IP که در لایه شبکه به کار میرود،سیستم ها از یک پروتکل TCP/IP به نام پروتکل تصمیم گیری درباره آدرس (ARP) استفاده می کنند ،اما استانداردهایTCP/IP دو پروتکل را تعریف می کنند که معمولاً برای برقراری ارتباطات لایه پیوند با استفاده از مودم و سایر اتصالات مستقیم از آنها استفاده می شود.این دو عبارتند از:پروتکل نقطه به نقطه (PPP) و پروتکل اینترنت خط سری(SLIP).
در لایه اینترنت،پروتکل اینترنت (IP) قرار داردکه حامل اصلی همه پروتکل هایی است که در لایه های بالاتر کار می کنند،و پروتکل پیغام های کنترلی اینترنت (ICMP) ،که سیستم های TCP/IPاز آن برای عملیات تشخیصی و گزارش خطا استفاده می کنند.IP،به عنوان یک پروتکل حامل عمومی،بدون اتصال و غیر قابل اطمینان است ، زیرا سرویسهایی همچون تصحیح خطا و تحویل تضمین شده در صورت لزوم توسط لایه انتقال ارائه می شوند .
در لایه انتقال ، دو پروتکل کار می کنند : پروتکل کنترل ارسال (TCP) و پروتکل دیتاگرام کاربر (UDP) . TCPاتصال گرا و قابل اطمینان است ،در حالی که UDP بدون اتصال و غیر قابل اطمینان می باشد.هر برنامه بسته به نیازهای خود و سرویس هایی که لایه های دیگر در اختیارش می گذارند از یکی از این دو استفاده می کند .
می توان گفت که لایه انتقال به گونه ای شامل لایه های نشست و انتقال مدل OSI است ، ولی نه از هر لحاظ . مثلاً سیستم های ویندوز می توانند برای انتقال پیغام های نت بایوس که برای عملیات اشتراک فایل و چاپگر مورد استفاده شان قرار می گیرند از TCP/IP استفاده کنند ، و نت بایوس همچنان همان عملکرد لایه نشستی را در اختیار می گذارد که وقتی سیستم از NETBEUI یا IPX به جای TCP/IP استفاده می کند ارائه می دهد . این فقط یک مثال است از اینکه چگونه لایه های پشته پروتکل TCP/IP تقریباً معادل لایه های مدل OSI هستند ، ولی انطباق کاملی بین آنها وجود ندارد . هر دوی این مدلها بیشتر ابزارهای آموزشی و تشخیصی هستند .تا دستور العمل تدوین و سازمان دهی پروتکل ، و تطابق دقیقی بین عملکرد لایه های مختلف و پروتکلهای واقعی وجود ندارد .
تعریف لایه کاربردی از همه دشوارتر است ،زیرا پروتکل هایی که در این لایه کار می کنند می توانند خود برنامه های وزین و کاملی باشند مثل پروتکل انتقال فایل (FTP)، یا مکانیزم هایی که توسط سایر برنامه ها به کار می روند و سرویسی را ارائه می کنند ، مثل سیستم نام دامنه (DNS) و پروتکل ساده انتقال نامه (SMTP) .