Lo stack TCP/IP è considerato un modello di riferimento per la comunicazione in rete.
L’architettura TCP/IP prende il nome dai suoi due protocolli più importanti: TCP e IP. Spesso si fa riferimento ad essa con il nome di INTERNET PROTOCOL SUITE oppure INTERNET PROTOCOL STACK per indicare la struttura a strati dell’architettura ed i protocolli definiti ad ogni livello.
Lo stack TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) è il modello di riferimento per la comunicazione in rete utilizzato su Internet e sulla maggior parte delle reti moderne. È un modello semplificato rispetto al modello OSI, composto solo da quattro livelli principali che descrivono il funzionamento dei protocolli per la trasmissione dei dati.
I 4 Livelli dello Stack TCP/IP
- Livello di Accesso alla Rete (Network Interface/Link Layer):
- Descrizione: Questo livello corrisponde ai livelli fisico (Physical) e di collegamento dati (Data Link) del modello OSI. Gestisce il modo in cui i dati vengono fisicamente trasmessi attraverso il mezzo di rete, come cavi, segnali elettrici, o onde radio. Include la gestione dell’accesso al mezzo di trasmissione e l’invio/recupero di pacchetti dati all’interno di una rete locale.
- Protocolli comuni: Ethernet, Wi-Fi (IEEE 802.11), ARP (Address Resolution Protocol), PPP (Point-to-Point Protocol).
- Livello Rete (Network Layer):
- Descrizione: Questo livello corrisponde al livello di rete (Network Layer) del modello OSI. Si occupa dell’instradamento dei pacchetti di dati attraverso reti diverse fino a raggiungere la destinazione finale. Utilizza indirizzi IP per identificare i dispositivi sulla rete e assicura che i pacchetti siano trasportati nel percorso più efficiente possibile.
- Protocolli comuni: IP (Internet Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol), IGMP (Internet Group Management Protocol).
- Livello di Trasporto (Transport Layer):
- Descrizione: Corrisponde al livello di trasporto (Transport Layer) del modello OSI e garantisce che i dati siano trasferiti in modo affidabile tra le applicazioni sui dispositivi che comunicano. Questo livello può fornire il controllo dell’errore, il controllo del flusso e la gestione della congestione.
- Protocolli comuni:
- TCP (Transmission Control Protocol): Protocollo orientato alla connessione che garantisce una consegna affidabile e in ordine dei dati (confermando la ricezione dei pacchetti).
- UDP (User Datagram Protocol): Protocollo senza connessione che fornisce una trasmissione veloce ma non garantisce l’ordine o la consegna dei pacchetti (utile per applicazioni che richiedono velocità, come lo streaming o il gaming).
- Livello Applicazione (Application Layer):
- Descrizione: Corrisponde ai livelli di sessione, presentazione e applicazione del modello OSI. Questo livello contiene i protocolli che permettono alle applicazioni di comunicare attraverso la rete. Fornisce servizi di rete agli utenti finali, come la navigazione web, l’invio di email e il trasferimento di file.
- Protocolli comuni: HTTP/HTTPS (Hypertext Transfer Protocol / Secure), FTP (File Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), DNS (Domain Name System), DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).
Come Funziona lo Stack TCP/IP?
Quando un’applicazione invia dei dati attraverso una rete utilizzando lo stack TCP/IP, il processo si svolge in diversi passaggi:
- Livello Applicazione: L’applicazione crea i dati che devono essere inviati (ad esempio, una richiesta HTTP o un messaggio di posta elettronica).
- Livello di Trasporto: I dati vengono suddivisi in segmenti. Se si utilizza TCP, ogni segmento viene etichettato con un numero di sequenza per garantire che i dati possano essere riassemblati nell’ordine corretto dalla destinazione. Se si utilizza UDP, i dati vengono inviati senza conferma o controllo dell’ordine.
- Livello Internet: I segmenti vengono incapsulati in pacchetti IP, ciascuno di questi pacchetti contenente l’indirizzo IP del mittente e del destinatario. Il livello Internet si occupa dell’instradamento dei pacchetti attraverso la rete fino alla destinazione.
- Livello di Accesso alla Rete: I pacchetti IP vengono ulteriormente incapsulati in frame che vengono trasmessi attraverso il mezzo fisico (cavo Ethernet, onde radio, ecc.). Ogni nodo lungo il percorso riceve i frame, li decapsula per leggere il pacchetto IP e li reindirizza fino alla destinazione finale.
Il dispositivo ricevente esegue quindi l’operazione inversa, decapsulando i dati a ogni livello fino a raggiungere il livello applicativo, dove l’applicazione destinataria riceve i dati originali.
Differenze tra il Modello TCP/IP e il Modello OSI
Il modello OSI è stato universalmente adottato come riferimento per organizzare le architetture di protocolli, mentre non hanno avuto successo i protocolli che sono stati definiti a livello Network e Transport. Nel frattempo Internet si è diffusa velocemente e con essa l’architettura TCP/IP, anch’essa a strati.
I protocolli fondamentali di TCP/IP (TCP per il livello Transport ed IP per il livello Network) sono incompatibili ed in concorrenza con quelli definiti nel modello ISO-OSI. Per il resto i due modelli si equivalgono.
Perché lo Stack TCP/IP è Importante?
Lo stack TCP/IP, inteso come modello di riferimento per la comunicazione in rete, è alla base di tutte le comunicazioni su Internet. Definisce un insieme di protocolli che assicurano che i dati possano essere inviati e ricevuti in modo affidabile, indipendentemente dai dispositivi coinvolti o dalla tecnologia di rete utilizzata. Questo lo rende essenziale per la connettività globale e per molte applicazioni e servizi che utilizziamo quotidianamente.
