Come tutti sanno, il server della porta seriale è un dispositivo di comunicazione dati che converte la porta seriale in un'interfaccia di rete TPC/IP. Che cos'è il TCP/IP?
Sebbene la comunicazione TCP/IP (e la raccolta di dati da dispositivi TCP/IP) possa sembrare a prima vista intimidatoria, in realtà si tratta di uno strumento di comunicazione molto semplice.
Che cos'è il protocollo di comunicazione TCP/IP e da dove nasce?
Il protocollo di comunicazione TCP/IP sta per "Transmission Control Protocol/Internet Protocol". Si tratta di un protocollo di rete che definisce le modalità di invio e ricezione dei dati attraverso adattatori di rete, hub, switch, router industriali e altri dispositivi di comunicazione di rete. Il suo scopo è quello di interconnettere i sistemi informatici governativi attraverso una rete globale a tolleranza di errore. La rete del Dipartimento della Difesa è stata aperta agli istituti di ricerca e infine al pubblico per creare quello che oggi è Internet. Il Protocollo TCP/IP è stato inoltre reso di pubblico dominio, per cui qualsiasi azienda di software può sviluppare software di rete basato sul protocollo. Poiché è il principale protocollo utilizzato su Internet ed è di dominio pubblico.
Come funziona il protocollo di comunicazione TCP/IP?
Il protocollo TCP/IP è progettato in modo che ogni computer o dispositivo in rete abbia un unico "indirizzo IP" (indirizzo Internet Protocol) e che ogni indirizzo IP possa aprire e comunicare attraverso un massimo di 65535 "porte" diverse, per inviare e ricevere dati. Un indirizzo IP identifica in modo univoco un computer o un dispositivo in rete, mentre un "numero di porta" identifica una connessione specifica tra un computer o un dispositivo e un altro (cioè tra due indirizzi IP). Una "porta" TCP/IP può essere considerata come una linea di comunicazione bidirezionale dedicata, dove il numero di porta viene utilizzato per identificare una connessione unica tra due dispositivi.
I protocolli del modello TCP/IP presentano notevoli vantaggi: funzionano indipendentemente dall'hardware e dal software sottostante. Questi protocolli sono standardizzati e possono essere utilizzati in qualsiasi situazione, indipendentemente dal sistema operativo o dal dispositivo che comunica in rete.
Il protocollo comprende i livelli 3 e 4 del modello OSI. I livelli di trasporto e di collegamento sono direttamente responsabili del collegamento tra due dispositivi della rete. Ad esempio, gli indirizzi IP e i protocolli Internet sono utilizzati per inviare i pacchetti di dati al destinatario corretto. Il TCP, invece, è responsabile di stabilire una connessione tra due dispositivi e di mantenerla per il trasferimento dei dati. Se la trasmissione di un pacchetto non va a buon fine, il protocollo tenta di inviare nuovamente il pacchetto.
Modello TCP/IP
Poiché il protocollo di comunicazione TCP/IP è solo un termine ombrello per i più importanti protocolli Internet, il termine viene utilizzato anche in altri casi. Per questo motivo esiste anche un modello di riferimento che regola il TCP/IP. Simile al modello OSI, questo modello mira a mappare tutti gli aspetti della comunicazione di rete. Tuttavia, il modello TCP/IP è composto da quattro diversi livelli, mentre il modello OSI ne ha sette. Ai livelli del modello TCP/IP sono assegnati diversi compiti e quindi protocolli.
Livello di accesso alla rete: Questo livello è incluso nel modello di riferimento, ma non sono definiti protocolli specifici. In pratica, vengono utilizzati principalmente i protocolli Ethernet (cablato) e IEEE 802.11 (wireless). Il livello di accesso alla rete viene utilizzato per collegare diverse sottoreti per applicazioni, come la connessione di una rete Wi-Fi domestica a Internet attraverso un router.
Livello Internet: I protocolli Internet vengono eseguiti su questo livello e assicurano che i dati trasmessi raggiungano la destinazione corretta. I pacchetti vengono instradati attraverso la rete in base all'indirizzo IP.
Livello di trasporto: Nel modello di riferimento, per il trasporto viene utilizzato il protocollo TCP. Questo protocollo consente la comunicazione end-to-end, ovvero è responsabile della connessione tra due dispositivi. Oltre a TCP, anche UDP fa parte di questo livello.
Livello applicativo: Il livello superiore controlla la comunicazione tra le applicazioni nell'intera rete. Protocolli come HTTP e FTP sono fondamentali per il livello delle applicazioni. Anche i protocolli di comunicazione e-mail, come POP o SMTP, vengono eseguiti su questo livello.
Connessioni client e server TCP/IP
Una connessione TCP/IP funziona in modo simile a una telefonata: qualcuno deve avviare la connessione effettuando una telefonata. La persona all'altro capo della connessione deve prima ascoltare la chiamata e poi rispondere quando arriva.
Nelle comunicazioni TCP/IP, un indirizzo IP è simile a un numero di telefono e un numero di porta è simile a un numero di telefono. L'interno specifico a cui si è risposto alla chiamata. Il "client" in una connessione TCP/IP è il computer o il dispositivo che "effettua la chiamata" e il "server" è il computer che "ascolta" le chiamate in arrivo. In altre parole, il client deve conoscere l'indirizzo IP di qualsiasi server a cui vuole connettersi una volta stabilita la connessione, e deve anche conoscere il numero di porta attraverso cui vuole inviare e ricevere i dati.
Una volta stabilita una connessione su una porta TCP/IP tra un client TCP/IP e un server TCP/IP, i dati possono essere inviati in entrambe le direzioni esattamente come se fossero inviati attraverso qualsiasi altro tipo di porta del PC. Dati (seriale, parallela, ecc.). L'unica differenza è che i dati vengono inviati attraverso la rete. La connessione tra il client e il server rimane aperta fino a quando il client o il server non terminano la connessione (cioè non riagganciano il telefono).
Un vantaggio del protocollo di comunicazione TCP/IP è che i driver di basso livello che implementano l'invio e la ricezione dei dati eseguono il controllo degli errori su tutti i dati, in modo da poter essere certi che qualsiasi dato inviato o ricevuto sia privo di errori.
