Il modello TCP/IP

Il modello TCP/IP descrive il funzionamento della comunicazione in rete attraverso una struttura a livelli, in cui ciascun livello svolge funzioni specifiche e utilizza determinati protocolli. Per comprendere meglio questo meccanismo, si può considerare l’esempio di un server remoto che invia una pagina web a un client che ne ha fatto richiesta. In questo caso, la pagina web rappresenta il messaggio da trasmettere al livello Applicazione. Tuttavia, il messaggio da solo non è sufficiente: per poter essere inviato correttamente, deve essere arricchito con informazioni aggiuntive. Il livello Applicazione aggiunge quindi un’intestazione (header) al contenuto (payload), proprio come una lettera viene inserita in una busta con sopra scritti mittente e destinatario.

Il messaggio così “imbustato” passa al livello Trasporto, che aggiunge a sua volta nuove informazioni necessarie al livello sottostante, cioè il livello Internet, per instradare correttamente i dati. Lo stesso processo si ripete anche nei livelli successivi (Internet e Accesso alla rete): ogni livello aggiunge la propria intestazione, inserendo il messaggio in una “busta” sempre più grande. Questo processo prende il nome di incapsulamento. Durante l’incapsulamento, ogni livello prende i dati ricevuti dal livello superiore e li racchiude secondo le regole del proprio protocollo: la struttura dei dati a ciascun livello è chiamata PDU (Protocol Data Unit). Quando il messaggio raggiunge il livello più basso, contiene tutte le informazioni necessarie per essere trasmesso e viene convertito in bit, poi in segnali fisici (elettrici, elettromagnetici o ottici) e inviato sul mezzo trasmissivo (cavo, fibra o aria).

L’insieme delle informazioni aggiuntive inserite nei vari livelli prende il nome di overhead (OH). Inoltre, il PDU assume nomi diversi a seconda del livello:

Una volta arrivato al destinatario, avviene il processo inverso, chiamato decapsulamento: il messaggio risale i livelli del modello TCP/IP e, a ogni livello, viene rimossa l’intestazione corrispondente, fino a restituire il contenuto originale (ad esempio la pagina web visualizzata dal browser). Questo meccanismo è sempre lo stesso, indipendentemente dal tipo di attività svolta in rete (navigazione web, email, streaming, trasferimento file), anche se cambiano i protocolli utilizzati.


Per comprendere meglio il modello, si può fare un’analogia con il servizio postale tra due sedi aziendali (ad esempio Roma e Firenze). I dipendenti scrivono e leggono i messaggi (livello Applicazione), gli addetti preparano e smistano la posta con servizi più o meno affidabili (livello Trasporto), il servizio postale sceglie il percorso migliore senza leggere il contenuto (livello Internet), mentre i mezzi di trasporto (strade, treni, aerei) corrispondono al livello Accesso alla rete.

Il modello TCP/IP prende il nome da due protocolli fondamentali: IP e TCP. Il protocollo IP (Internet Protocol) si occupa di assegnare un indirizzo univoco a ogni dispositivo connesso alla rete, chiamato indirizzo IP, che funziona come un indirizzo di casa. Un indirizzo IP è composto da 4 byte (32 bit), suddivisi in ottetti, ed è espresso generalmente in forma decimale per facilitarne la lettura.

Il protocollo TCP (Transmission Control Protocol), invece, gestisce il controllo del traffico e garantisce una trasmissione affidabile. In particolare:

Non tutti i protocolli del livello Trasporto svolgono queste funzioni: ad esempio UDP non numera i pacchetti e non garantisce affidabilità, risultando però più veloce.

Dal punto di vista della modalità di comunicazione, esistono due tipologie principali:

Anche nelle reti a commutazione di pacchetto è possibile stabilire una connessione logica iniziale per definire alcuni parametri di comunicazione: in questo caso si parla comunque di comunicazione orientata alla connessione, ma solo a livello logico.