En nøkkel til åpne systemer

TCP/IP en de facto standard

TCP/IP er en kommunikasjons standard som nesten er blitt synonymt med åpne systemer. Denne artikkelen ser litt nærmere på hva TCP/IP egentlig er og hva som har gjort den til en utbredt standard.

Anders Løvøy

PCen på ethernettet i Oslo skal dele data med UNIX- maskinen på Token-ring nettet i Bergen. Begge trenger tilgang til data på stormaskinen i Trondheim, mens selgerne ute også trenger tilgang på sine Apple power-books. Det er problemer av denne typen som gir nettverksadministratorer søvn løse netter. Ifølge reklamen er løsningen åpne systemer, og hva er vel mer åpent enn TCP/IP.

TCP/IP er egentlig en del av en familie med kommunikasjonsprotokoller som ble utviklet i USA på begynnelsen av 70-tallet. Denne protokoll- familien blir kalt Internet familien, og ble utviklet av DARPA (U.S. Defence Advanced Research Projects Agency). Når man snakker om å implementere TCP/IP er det egentlig hele eller deler av denne familien man snakker om.

Begynnelsen

Til å begynne med hadde DARPA bare et nettverk, ARPANET, som knyttet sammen en håndfull edb-systemer. Men etter hvert som nettet vokste og ny teknologi kom til, oppstod nye behov. Forskning og utvikling ble satt igang for å kunne knytte sammen nettverk og sende informasjon sikkert og feilfritt over nett som var usikre (eks. satellitt, radio o.l.).

Resultatet av denne forskningen var et sett med kommunikasjonsprotokoller og applikasjoner. De to viktigste av disse er IP(Internet Protocol) og TCP(Transmission Control Protocol). I korte trekk kan man si at IP er en pakkesvitsjet protokoll for kommunikasjon over forskjellige nettverk, og at TCP er en datastrøm-orientert protokoll som bruker IP for å sende data.

For å sende data feilfritt og sikkert benyttes både TCP og IP. Betegnelsen TCP/IP er etter hvert blitt innarbeidet som en benevnelse for hele Internet protokoll familien.

Det er flere grunner til at TCP/IP har nådd den status den har som åpen løsning. For det første har TCP/IP beviselig gode egenskaper over hetrogene nettverk. Standarden har eksistert lenge, det er mange leverandører som benytter den, og teknologien er velprøvd.

For det andre har TCP/IP en utbredelse som få andre kan vise til. Fra å starte opp som løsning på ARPANET tidlig på 70-tallet har bruken nærmest eksplodert. Ved siden av forsvaret tok universitetene den tidlig i bruk, og etter hvert har også kommersielle organisasjoner valgt standarden.

Og nytt terreng vinnes stadig. Fra tidligere å være en løsning som først og fremst hadde sitt marked som bindeledd mellom UNIX- og PC baserte nettverk, seiler TCP/IP opp som en konkurrent til SNA som backbone nettverk også i større organisasjoner.

Internet

En grunn til den store populariteten er utbyggingen av Internet. Det i dag så velkjente Internet er ikke annet enn en verdensomspennende samling med nettverk og gateways som benytter kommunikasjonsprotokoller i Internet familien. Ved siden av TCP og IP inkluderer dette protokoller for nettverksovervåking, taleprotokoller, usikre protokoller og flere andre.

En node i Internet kalles en host (vert), og IP når en host gjennom en IP-adresse. Denne er adresseringsnøkkelen i TCP/IP, og hjørnestenen i Internet-konseptet. IP- adressen består av fire tallgrupper. Den er en global adresse, og er det eneste en behøver for å sende data mellom to hoster. Da det er vanskelig å huske en slik adresse benyttes tekst adresser. De gjøres om til IP adresser på bakgrunn av informasjon som er lagret i en HOSTS- fil.

Tekstversjonen er noe mail- brukere vil kjenne igjen, det er delen av mail adressen som kommer etter @- tegnet. Dersom mail-adressen er nnnnnn@oslonett.no, betyr det at jeg har en postkasse på en Internet-host som heter oslonett.no. oslonett.no vil ha en unik IP adresse som gjør den adresserbar fra hele verden.

Når en ny Internet host kommer til, blir tekst- navnet og IP- adressen sendt til alle de andre, slik at tekst- adressen kan brukes. I dag er det ca. sju millioner hoster som kan adresseres gjennom Internet, og antallet øker stadig. Dette betyr også at HOSTS- filene er store.

Som organisasjon kan man velge å kjøre TCP/IP uten å være knyttet til det globale nettet, men man skal allikevel bruke adresseringsreglene til Internet.

Utvikling

Stadig flere leverandører supporterer TCP/IP. TCP/IP finnes nå for de aller fleste nettverks- og operativsystem- miljøer. Tidlig på 80-tallet ble det en integrert del av Berkeleys UNIX v.4.2. På grunn av sin styrke som løsning over hetrogene nettverk og gode support på leverandørsiden, blir stadig flere applikasjoner skrevet for TCP/IP.

Selve Internet protokoll-familien er også under utvikling. Organisasjonen som håndterer dette er IAB (Internet Activities Board). Nye protokoller skal dokumenteres i en RFC (Request For Comment). Protokollen som blir benyttet av Mail- tjenesten på Internet er et eksempel på en slik. Den heter SMTP (Simple mail Transfer Protocol), og ble definert i RFC822.

En sentralisert kontroll over utviklingen er en forutsetning for at standarden skal forbli åpen og ikke videreutvikles i forskjellige retninger.

Microsoft er en pådriver i arbeidet med utviklingen av protokoll familien, og det er sansynlig at TCP/IP vil bli en integrert del av fremtidige Windowsversjoner.

TCP/IP - de facto.

TCP/IP er en vel innarbeidet standard. Spesielt på distribuerte løsninger velges TCP/IP i stadig større grad. Det som gjør TCP/IP så åpen er tilgangen på applikasjoner og leverandører, og rett og slett det faktum at det er mange som benytter den. Mens standarder som ISOs OSI (Open Systems Interconnect) vedtas for åpne systemer, får de ikke gjennomslag fordi systemer og applikasjoner allerede kjører TCP/IP. Derfor kan en si at TCP/IP er en de facto standard -- en standard basert på bruk og utbredelse, ikke på vedtak i komiteer.


			Internet protokoller:

Internet protokoll-familien inneholder en rekke protokoller. Dette diagrammet viser noen av de mest brukte og hvordan de henger sammen: Click here for Picture

IP (Internet Protocol) er en pakkesvitsjet protokoll for sending av data over et virtuelt nettverk. Med virtuelt nettverk menes at maskinene som skal snakke sammen ikke behøver å være fysisk tilknyttet samme nett. Maskinene har sin egen IP adresse som er unik innenfor det virtuelle nettet. IP sørger for adressering i nettverket, ruting av pakker og sjekk summer.

IP er selve hjørnestenen i Internet protokoll familien, og de de fleste andre protokollene bygger på IP.

ICMP (Internet Control Message Protocol) må sameksistere med IP, og inneholder vedlikeholds funksjoner for IP selv.

TCP (Transmission Control Protocol) benytter IP for oversending av data. I motsetning til IP som ser på dataene som pakker på nettet ser TCP på data i form av data strømmer. IP garanterer verken at IP-pakker kommer fram eller rekkefølgen på de, og dette håndteres av TCP. TCP er den mest brukte protokollen over IP.

SMTP (Small Message Transfer Protocol) er en protokoll for sending av elektronisk post som benytter TCP til overføring.

UDP (User Datagram Protocol) benytter IP for oversending av data, men i motsetning til TCP tar ikke UDP ansvar for at IP- pakker virkelig kommer fram eller at de kommer fram i riktig rekkefølge. Applikasjoner som benytter UDP er f.eks nettverks management applikasjoner og ruting- protokoller.

SNMP (Small Network Management Protocol) er en protokoll som benyttes til overvåking og vedlikehold av software på nettverk. SNMP benytter UDP for å sende meldinger og data.

TELNET og FTP er henhodsvis terminalemulator og filoverførings protokoller som benytter TCP.