أساسيات TCP/IP

ينظم أدوار IP وTCP وUDP وDNS وHTTP وTLS وQUIC في اتصال الإنترنت، وما تعنيه هذه الأدوار عند التفكير في المجهولية.

اتصال الإنترنت لا يعمل بآلية ضخمة واحدة فقط.

عندما تشاهد موقع Web، أو ترسل بريدًا إلكترونيًا، أو يتصل تطبيق بخادم، تعمل عدة قواعد اتصال معًا.

الفكرة الأساسية وراء ذلك هي TCP/IP.

يتضمن اسم TCP/IP كلًا من TCP وIP، لكنه في الواقع لا يشير إلى TCP وIP فقط. يُستخدم كمصطلح لمجموعة بروتوكولات الاتصال المستخدمة على الإنترنت، أي الآليات الأساسية العامة للاتصال.

ينظم هذا المقال TCP/IP لا كمواصفة تفصيلية، بل كمدخل لفهم الصورة العامة لاتصال الإنترنت.

ما هو TCP/IP

TCP/IP حزمة بروتوكولات أساسية تُستخدم للاتصال على الإنترنت.

البروتوكول مجموعة قواعد للاتصال. تحتاج الاتصالات إلى قواعد لأمور مثل كيفية تحديد الوجهة، وما الوحدات المستخدمة عند إرسال البيانات، وكيفية التعامل مع البيانات التي لا تصل، وبأي صيغة تتبادل التطبيقات البيانات فيما بينها.

في TCP/IP، يُنظر إلى الاتصال عبر فصله إلى أدوار.

بهذا الشكل، يقوم اتصال الإنترنت بدمج IP وTCP وUDP كأساس مع آليات محيطة مثل DNS وHTTP وTLS.

يوجه IP الاتصال نحو الوجهة

IP اختصار لـ Internet Protocol.

الدور المركزي لـ IP هو استخدام عناوين IP لتوجيه الاتصال نحو الوجهة. على الإنترنت، تُستخدم عناوين IP للتعرف إلى الأجهزة والخوادم.

مثلًا، عندما يتصل متصفح بخادم Web، تُرسل الحزم في النهاية باتجاه عنوان IP الوجهة. تنظر الموجّهات في الطريق إلى معلومات مثل عنوان IP الوجهة وتقرر إلى أين ترسل الحزمة بعد ذلك.

لكن IP آلية لـ"التوجيه نحو الوجهة"، ولا يضمن وحده موثوقية الاتصال ككل.

لا يستطيع IP وحده التعامل بشكل كاف مع أمور مثل الآتية.

• هل وصلت البيانات
• هل وصلت البيانات بالترتيب الصحيح
• هل ينبغي إعادة إرسال البيانات المفقودة
• إلى أي تطبيق داخل جهاز واحد ينبغي تمريرها

تتدخل TCP وUDP وأرقام المنافذ والبروتوكولات الأعلى في هذه المسائل.

TCP يركز على الموثوقية

TCP اختصار لـ Transmission Control Protocol.

TCP آلية تجعل التعامل مع البيانات بدقة أسهل. ينشئ اتصالًا مع الطرف الآخر، ويتأكد مما إذا كانت البيانات المرسلة قد وصلت، ويعيد إرسال البيانات إذا ضاع بعضها، ويرتب البيانات التي وصلت خارج الترتيب في الترتيب الصحيح.

لذلك يناسب TCP الاتصالات التي تسبب فيها البيانات الناقصة أو تغير الترتيب مشكلات.

لكن TCP ليس آلية تجعل كل شيء سريعًا. لأنه ينفذ فحوص الوصول وإعادة الإرسال وتحكمًا مشابهًا، قد يزيد التأخير بحسب ظروف الاتصال.

يصبح TCP مهمًا في الحالات التي تكون فيها الموثوقية أهم من انخفاض التأخير.

UDP يركز على الخفة والمرونة

UDP اختصار لـ User Datagram Protocol.

لا ينفذ UDP إنشاء الاتصال ولا فحوص الوصول ولا ضبط الترتيب ولا إعادة الإرسال داخل البروتوكول نفسه كما يفعل TCP. لذلك تكون الآلية خفيفة، ويصبح تصميم التحكم اللازم في جهة التطبيق أسهل.

يُستخدم UDP في الاتصالات التي تكون فيها الفورية أو التحكم المرن مهمًا.

لا يعني UDP "اتصالًا سيئًا لأنه غير موثوق". UDP نفسه يقدم ضمانات أقل ويترك التحكم اللازم للتطبيق أو الآليات الأعلى.

توجد أيضًا آليات مثل QUIC تستخدم UDP كأساس مع تنفيذ موثوقيتها وتشفيرها الخاصين.

أرقام المنافذ تميز التطبيقات

يشير عنوان IP إلى موقع الطرف الآخر على الشبكة. لكن داخل جهاز أو خادم واحد، تتصل عدة تطبيقات وخدمات في الوقت نفسه.

لذلك لا يكفي عنوان IP وحده لمعرفة أي تطبيق ينبغي تمرير الاتصال إليه.

هنا تُستخدم أرقام المنافذ.

مثلًا، عندما تعمل خدمات Web وDNS والبريد وغيرها على الخادم نفسه، يمكن تمييزها بأرقام منافذ مختلفة.

حتى إذا استخدمت TCP وUDP الرقم نفسه، تُعاملان كاتصالين منفصلين. بعبارة أخرى، TCP 443 وUDP 443 ليسا الشيء نفسه.

DNS وHTTP وTLS تعمل فوق هذا الأساس

لا تنتهي TCP/IP عند IP وTCP وUDP.

تعمل آليات مثل DNS وHTTP وTLS فوق هذا الأساس.

DNS يحول أسماء النطاقات التي يسهل على البشر فهمها إلى عناوين IP. HTTP قاعدة لتبادل بيانات Web بين المتصفح والخادم. TLS آلية لحماية محتوى الاتصال، وتُستخدم في HTTPS.

بهذا الشكل، اتصال Web ليس بروتوكولًا واحدًا يعمل وحده.

تعمل عدة طبقات وآليات معًا.

تدفق فتح صفحة Web

إذا رتبنا تدفق فتح صفحة Web ببساطة من منظور TCP/IP، فسيكون كالتالي.

في الاتصال الفعلي، تتدخل أيضًا الذاكرة المؤقتة وCDN وموازنات الحمل وإعادة استخدام الاتصالات القائمة. لذلك لا يحدث كل شيء من البداية وبالترتيب نفسه تمامًا في كل مرة بالضرورة.

ومع ذلك، كأساس، يصبح التنظيم أسهل إذا اعتبرنا أن DNS وIP وTCP/UDP وTLS وHTTP لكل منها دور مختلف.

TCP/IP والمجهولية

TCP/IP ليس آلية لإخفاء الهوية. إنه أساس لإقامة الاتصال على الإنترنت.

لذلك، قد تظهر المعلومات اللازمة لإقامة الاتصال على مسار الاتصال أو لدى جهة الاتصال.

عند استخدام HTTPS أو TLS، يصبح محتوى الاتصال أسهل حماية. لكن هذا لا يعني أن عنوان IP وحجم الاتصال ووقت الاتصال والعلاقة مع جهة الاتصال تختفي كلها.

عند التفكير في المجهولية، يجب فصل "محتوى الاتصال" عن "المعلومات الخارجية اللازمة لإقامة الاتصال".

خلاصة

TCP/IP هو مجموعة بروتوكولات أساسية لإقامة اتصال الإنترنت.

يوجه IP الاتصال نحو الوجهة باستخدام عناوين IP. يركز TCP على الموثوقية عبر إنشاء الاتصال، وتأكيد الوصول، وإعادة الإرسال، والتحكم في الترتيب. يركز UDP على الخفة والمرونة بتقليل الضمانات.

تُستخدم أرقام المنافذ للتمييز بين التطبيق أو الخدمة التي ينبغي تسليم الاتصال إليها داخل جهاز أو خادم واحد.

تعمل DNS وHTTP وTLS وغيرها أيضًا فوق TCP/IP مع تقاسم الأدوار. عند فتح صفحة Web، يُبحث عن عنوان IP عبر DNS، ويتجه الاتصال نحو الوجهة عبر IP، وتُعالَج طريقة إيصال البيانات عبر TCP أو UDP، وفي HTTPS يحمي TLS الاتصال، ويتبادل HTTP محتوى الصفحة.

TCP/IP ليس تقنية لإخفاء الهوية. لإقامة الاتصال، تُعالَج معلومات مثل عنوان IP ورقم المنفذ وبروتوكول الاتصال وحجم الاتصال والوقت.

فهم هذا الأساس يجعل تنظيم "أي طبقة وأي شيء تتناوله المسألة" أسهل عند تعلم DNS وHTTP/HTTPS وTLS وVPN وTor وسجلات الاتصال وغيرها.

أدوات ذات صلة

مقالات ذات صلة

• الشبكة —ما هو عنوان IP؟
• الشبكة —ما هو البروتوكول؟
• الشبكة —Monero وطريقة التفكير في عملات الخصوصية
• الشبكة —مخاطر المنطقة الزمنية وإعدادات اللغة
• الشبكة —ما هو Tor؟
• الشبكة —ما هو VPN؟