TCP/IP
TCP/IP "(Transmission Control Protocol / Internet Protocol)" on usean Internet-liikennöinnissä käytettävän tietoliikenneprotokollan yhdistelmä. IP-protokolla on alemman tason protokolla, joka vastaa päätelaitteiden osoitteistamisesta ja pakettien reitittämisestä verkossa. Sen päällä voidaan ajaa useita muita verkko- tai kuljetuskerroksen protokollia, joista TCP-protokolla on yleisin. Se vastaa kahden päätelaitteen välisestä tiedonsiirtoyhteydestä, pakettien järjestämisestä ja hukkuneiden pakettien uudelleenlähetyksestä. Vaikka TCP/IP-protokollaperheeseen kuuluu monia muitakin protokollia, pääosa liikennöinnistä tapahtuu TCP-yhteyksinä IP-protokollien päällä. Tämän takia protokollaperhe yleensä tunnetaan nimellä TCP/IP.
TCP/IP toteuttaa "Internet-arkkitehtuurin" ja juontaa juurensa ARPANETin referenssimalliin (, ARM). Muita kehitettyjä protokolla-arkkitehtuureja ovat muun muassa Xeroxin XNS sekä IBM:n SNA. TCP/IP protokollaperhe noudattaa ARPANETin mallia, jossa on viisi kerrosta toisinkuin OSI-mallin seitsemän, ja osa toiminnoista on "epävirallisessa" kerroksessa 2.5 kuten ARP-protokolla.
Xerox halusi pitää XNS:n suljettuna ja tiukasti omassa hallussaan. Samaan aikaan TCP/IP oli vasta varhaisessa vaiheessa.
Louis Pouzin kehitti Ranskassa CYCLADES-tietokoneverkkoa, joka vaikutti myös TCP/IP:n kehitykseen.
Vint Cerf työskenteli DARPAssa TCP/IP:n toteutuksen kanssa ja Bill Joy sai tehtäväkseen integroida TCP/IP:n Unixiin, mutta kirjoitti toteutuksen uudelleen vuonna 1982 pelkän integroimisen sijaan. Seurauksena toteutuksen lähdekoodit olivat saatavilla käyttöjärjestelmän mukana, joka oli saatavilla myös VAX-alustalle ja Ethernet-verkkoon.
ARPANET siirtyi käyttämään TCP/IP:tä 1. tammikuuta 1983. Berkeley Unixin myötä TCP/IP levisi myös CERNiin.
OSI-protokollapinon oli tarkoitus korvata TCP/IP 1980-luvulla, mutta TCP/IP oli jo kasvavassa käytössä.
TCP/IP-protokollaperheestä vastaa IETF-standardointiorganisaatio. Sovellus-, kuljetus- ja verkkokerroksen protokollat määritellään sen hyväksymissä RFC-sarjan dokumenteissa. Peruskerroksen protokollat eivät kuulu TCP/IP-protokollaperheeseen vaan ne ovat usein IEEE-standardointiorganisaation määrittelemiä. Internetissä käytettävän sisällön esitys on eri tahojen määrittelemää, esimerkiksi W3C-standardointiorganisaatio on määritellyt HTML- ja XML-esitystavat.
Verkkokerroksen IP-protokolla on TCP/IP-protokollan ydin. Verkossa tietoa välittävät reitittimet välittävät ainoastaan IP-paketteja, mikä perustuu IP-pakettien otsikkokenttien tietoihin. Kaikki ylemmän tason protokollat, kuten TCP, ovat sisällytetty, "kapseloitu", IP-paketin data-osioon. Näin ollen IP-tasolla toimiva verkko ei ole tietoinen ylemmän tason protokollista ja yhteyksistä.
IP-protokollaa voidaan ajaa lähes minkä tahansa verkon päällä, joten sillä on helppo yhdistää erilaisia verkkoja isommiksi kokonaisuuksiksi. Internet on vain yksi mutta merkittävin tällä tavalla rakentunut verkko. Internet-protokolla-sanassa internet tarkoittaa verkkojen välistä verkkoa.
Lähes mitä tahansa sovellusta voidaan ajaa internet-protokollan päällä. Yksinkertainen internet-protokolla, jonka päälle on helppo rakentaa kaikenlaista, voi toimia pohjana lähes minkälaiselle sovellukselle tahansa.
Internet-protokollan suunnitteluperiaatteena on ollut "IP over everything, everything over IP".
Kuten TCP/IP-protokollaperheen nimestä voi päätellä, toinen tärkeä perheen protokolla on TCP-protokolla, joka luo yhteydet tietokoneiden sovellusten välille käyttäen IP-paketteja. Se huolehtii vianhallinnasta, luotettavuudesta, kuittauksista ja pakettien laittamisesta oikeaan järjestykseen.
UDP "(User Datagram Protocol)" on sovelluksille tarjottava tietosähke. Se on kuin IP-paketti, mutta siinä on lisäksi sovelluksien tarvitsema porttimekanismi kuten TCP:ssä.
SCTP ja RTP ovat uudemmat vaihtoehdot TCP:lle ja UDP:lle puhelinverkkosovellusten tyyppiseen luotettavampaan käyttöön. Niitä kuitenkin käytetään vielä vähän.
ICMP "(Internet Control Message Protocol)" on internet-protokollan valvontaprotokolla, jolla laitteet kommunikoivat keskenään IP-pakettien perille toimittamiseen liittyviä kiireisiä viestejä.
Lähiverkkoratkaisuilla on protokollat, joilla IP-osoitteen perusteella löydetään vastaava lähiverkon osoite. Tavallisin tällainen protokolla on Ethernet-verkkojen MAC-osoitteiden etsimiseen tarkoitettu protokolla ARP "(Address Resolution Protocol)".
DHCP "(Dynamic Host Configuration Protocol)" protokollalla tietokone, joka ei tiedä omaa IP-osoitettaan, voi kysyä sitä verkosta. Tämä on välttämätöntä esimerkiksi kannettavissa tietokoneissa, joiden on saatava kulloiseenkin sijaintipaikkaansa soveltuva IP-osoite.
DNS "(Domain Name Service)" on palvelu, jolla Internetin domain-nimet, kuten "www.firma.fi", muunnetaan IP-osoitteeksi.
Internetin reitittimet vaihtavat keskenään reititystietoa, jonka avulla voidaan löytää optimaalinen reitti kahden solmun tai verkon välillä. Reititysprotokollia ovat esimerkiksi OSPF, BGP ja RIP.