پروتکل چیست؟
پروتکل مجموعه ای از قوانین است که ارتباط بین کامپیوترهای موجود در روی یک شبکه را کنترل می کند. این قوانین شامل راهنمایی هایی هستند که مشخصات ذکر شده زیر را برای یک شبکه تنظیم میکنند: روش دستیابی،توپولوژی های فیزیکی پذیرفته شده، انواع کابل ها و سرعت انتقال داده.
برای مثال اگر شما به یک کشور خارجی سفر کنید , بایستی زبان مکالمه آنها را بلد باشید . در غیر اینصورت قادر به صحبت کردن با آنها نخواهید بود . البته شاید بتوانید با فراگیری زبان با آنها صحبت کنید ولی در صورتی که بخواهید به طور موثر در آن کشور زندگی کنید بایستی زبان و فرهنگ آن کشور را بیاموزید و از آن پیروی کنید . پروتکل نیز شامل قوانین و رویه هایی فرا گیر می باشد .
درحقیقت، پروتکل عبارت است از مجموعه استانداردی از قوانین و توافق ها که تعیین می کنند چگونه رایانه های درون یک شبکه با هم ارتباط برقرار کنند. قالب انتقال داده ها، مکانیزم چک کردن خطا که هنگام نقل و انتقال در داده ها پیش می آید، مکانیزم تصحیح خطا، روش فشرده سازی داده ها (اگر وجود داشته باشد)، همه و همه، از سوی قوانین استاندارد پروتکل تعیین میشوند.
پروتکل های متعددی وجود دارد که هرکدام مزایا و معایبی برای خود دارند. برخی سریع ترند، بعضی مطمئن ترند، برخی ساده ترند و برخی به صورت سخت افزاری و بعضی به صورت نرم افزاری پیاده سازی می شوند. اما مساله مهم این است که هر دو طرف ارتباط، از یک پروتکل یکسان برای هر یک از اعمال مذکور استفاده کنند و زبان هم را بفهمند.
برای برقراری ارتباط بین رایانه ها ی سرویس گیرنده و سرویس دهنده قوانین کامپیوتری برای انتقال ودریافت داده مشخص شده اند که به پروتکل موسومند. این پروتکل ها بصورت نرم افزاری در سیستم برای ایجاد ارتباط ایفای نقش می کنند. پروتکل ، در واقع زبان مشترک کامپیوتری است که برای درک وفهم رایانه بهنگام در خواست وجواب متقابل استفاده می شود. پروتکل تعیین کننده مشخصه های شبکه ، روش دسترسی وانواع فیزیکی توپولوژی ها ، سرعت انتقال داده ها وانواع کابل کشی است .
لایه های پروتکل :
1. لایه فیزیکی (physical Layer):
لایه فیزیکی مشخصه های فیزیکی سیستم کابل کشی را تعیین می نماید. این لایه در بر گیرنده کلیه تکنیک های ارتباطی در محیط شبکه نظیر اترنت، ارک نت و توکن رینگ می باشد. علاوه بر این اطلاعات مربوط به ارتباطات رادیویی و فیبر نوری، کابل های RS232-C که در ارتباط از طریق مودم مورد استفاده قرار می گیرند، در این لایه گنجانده شده است. بطورخلاصه لایه فیزیکی تعیین کننده خصوصیات زیر خواهد بود:
1ـ اتصالات فیزیکی و الکتریکی
2ـ نحوه تبدیل اطلاعات بسته بندی شده به جریانی از بیت ها برای انتقال روی کابل
3ـ نحوه دسترسی کارت های شبکه به کابل شبکه
2. لایه پیوند داده (Data _ Link Layer):
این لایه قوانین ارسالی و دریافت اطلاعات بین دو سیستمی که ارتباطات فیزیکی آنها برقرار شده است را تعیین می نماید. در این لایه فرض بر اینست که ارتباطات فیزیکی برقرار شده و کنترل جریان انتقال بسته های اطلاعاتی باید توسط این لایه صورت گیرد. به عنوان مثال اگرجریان داده در طول شبکه به سرعت انتقال یابد، ایستگاه کاری نیاز به وقفه در ارسال اطلاعات را داشته و یا اگر یک بسته اطلاعاتی یا دیگر بسته ها تداخل کرده و یا هرگز به مقصد نرسد، باید درخواست ارسال مجدد برای ایستگاه فرستنده ارسال شود.لایه پیوند داده ازدو زیرلایه LLC, MAC32 تشکیل شده است.MAC انتقال بسته ها به مقصد را مدیریت می کندوLLC بسته های اطلاعاتی را از لایه های بالایی دریافت و آنها را به سوی لایه MAC هدایت می نماید. تکنیک های ارتباطی به نوع کارت شبکه بکار رفته بستگی دارد و یک راه انداز که مطابق با پشته پروتکل می باشد برای تطبیق کارت با نحوه ارتباط مورد استفاده قرار خواهد گرفت .
3. لایه شبکه (Network Layer):
لایه شبکه پروتکل هایی را برای تعیین مسیر بین سیستم های شبکه معین میکند. این لایه با توجه به آدرس اطلاعات ارسالی به یافتن بهترین مسیر برای انتقال اطلاعات به سوی مقصد می پردازد.
این امر در ارتباطات داخلی شبکه هایی که دارای بخشهای مختلف هستند، اهمیت زیادی خواهد داشت. به عنوان مثال اگر آدرس مقصد بسته اطلاعاتی یک بخش محلی از شبکه باشد، اطلاعات به طور مستقیم ارسال خواهد شد، اما اگر مقصد ارسال بسته اطلاعاتی غیر محلی بوده و در بخش دیگری از شبکه قرار داشته باشد، دسترسی به مقصد از طریق مسیرهای مختلف امکان پذیر خواهد بود و بهترین مسیر توسط این لایه تعیین خواهد شد. پل های ارتباطی(Bridge) ادوات ساده ای هستند که بسته اطلاعاتی را بدون توجه به مسیر بهینه ارسال می نمایند و مسیریاب ها(Routers) ادواتی هستند که با عمل در لایه شبکه به جستجوی بهترین مسیر می پرذازند. در ناول نت ور، IPXبطور خودکار در لایه شبکه به مسیریابی پرداخته و ارتباط بین کارت های مختلف شبکه را برقرار می نماید.
4. لایه انتقال(Transport Layer):
لایه انتقال آخرین سطح کنترل برای حرکت داده ها از یک سیستم به سیستم دیگر است. این لایه با آشکارسازی هر خطا و انجام اصطلاحات لازم روی اطلاعات، وظیفه کنترل کیفیت اطلاعات ارسالی را به عهده دارد. این لایه کدهای خاصی را که با توجه به ویژگیهای بسته اطلاعات ارسالی استخراج شده اند، به بسته می افزاید که این اطلاعات به منظور بررسی صحت اطلاعات دریافتی در مقصد مورد استفاده قرار خواهند گرفت. بدین ترتیب هرگونه خطا و تغییر که در محیط انتقال روی اطلاعات ارسالی اعمال شود. در مقصد آشکار شده و صحت اطلاعات مورد تردید قرار خواهد گرفت. پروتکل نت ور برای کار درلایه انتقال است.
5. لایه جلسه (Session Layer):
این لایه برای تبادل اطلاعات بین سیستم ها تعیین وضعیت می نماید. این لایه، اطلاعاتی را در مورد پروتکل ارتباطی مورد استفاده به بسته اطلاعاتی اضافه کرده و تا تکمیل عملیات ارسال، جریان آن را کنترل می نماید. درحقیقت این لایه به عنوان یک ناظر بر جریان ارسال،کنترل و نظارت خواهد داشت.
6. لایه نمایش (Presentation Layer):
پروتکل ها در لایه نمایش بخشی از سیستم عامل و برنامه کاربردی هستند که کاربر روی ایستگاه کاری اجرا نموده تاست. در این لایه اطلاعات برای نمایش یا چاپ سازماندهی می شوند و کدهای داخلی داده ها نظیرTab و کاراکترهای گرافیکی خاص مورد تفسیر قرار می گیرند.
7. لایه کاربرد (Application Layer):
در لایه کاربرد سیستم عامل شبکه و برنامه های کربردی آن در اختیار کاربران قرار داده می شود. کاربران در این لایه فرمانها و درخواستهای سرویس از شبکه را اجرا نموده و این فرمانها بسته بندی شده و به لایه های پایینی پروتکل فرستاده می شوند.
برخی پروتکل های مهم
پروتکل TCP/IP: پروتکل اساسی اینترنت که برای انتقال اطلاعات، آدرس یابی و ... استفاده می‌شود و از پروتکل‌های لایه‌های پایین به حساب می‌آید.
پروتکل HTTP: برای دریافت صفحات وب و درکل انتقال اطلاعات در بستر وب (WWW) استفاده می‌شود.
پروتکل HTTPS: همان وظایف موجود در HTTP را بر عهده دارد با این تفاوت که ارتباطات در این پروتکل امن بوده و قابل شنود نیستند.
پروتکل FTP: برای انتقال فایل در بستر اینترنت استفاده می‌شود.
پروتکل SMTP: برای ارسال ایمیل استفاده می‌شود.
پروتکل IMAP/POP: برای دریافت ایمیل استفاده میشوند.
پروتکل DNS: برای تبدیل نام دامنه به معادل آی پی آدرس سرور آن را بر عهده دارد تا از به خاطر سپردن آی پی آدرس‌ها رهایی یابیم و از نام دامنه‌های کاربر پسندتر استفاده کنیم.
پروتکل DHCP: برای اختصاص دادن آدرس‌های آی پی در شبکه‌ها استفاده می‌شود که به صورت پویا عمل میکند. یعنی یک دستگاه می‌تواند از شبکه خارج شود و دستگاه دیگری بیاید و آی پی جدیدی بگیرد.
پروتکلSPX/IPX:پروتکل هایSPX2و یاIPX3 از مجموعه پروتکل هایی هستند که توسط تاول نت ور مورد استفاده قرار می گیرند. این پروتکل ها از پشته پروتکلXNS4 که توسط شرکت زیراکس مطرح شده، مشتق می شوند.
پروتکل Apple Talk:این پروتکل توسط شرکت اپل برای برقراری ارتباط بین سیستم های اپل مکینتاش ارایه شده است.
پروتکل های IBM/Microsoft:پروتکل های شرکتهایMicrosoft, IBM معمولاً بطور مشترک ارایه شده و محصولات این دو کمپانیOS/2 را پشتیبانی می نمایند.
پروتکل مجموعه ای از قوانین است که ارتباط بین کامپیوترهای موجود در روی یک شبکه را کنترل می کند. این قوانین شامل راهنمایی هایی هستند که مشخصات ذکر شده زیر را برای یک شبکه تنظیم میکنند: روش دستیابی،توپولوژی های فیزیکی پذیرفته شده، انواع کابل ها و سرعت انتقال داده.
برای مثال اگر شما به یک کشور خارجی سفر کنید , بایستی زبان مکالمه آنها را بلد باشید . در غیر اینصورت قادر به صحبت کردن با آنها نخواهید بود . البته شاید بتوانید با فراگیری زبان با آنها صحبت کنید ولی در صورتی که بخواهید به طور موثر در آن کشور زندگی کنید بایستی زبان و فرهنگ آن کشور را بیاموزید و از آن پیروی کنید . پروتکل نیز شامل قوانین و رویه هایی فرا گیر می باشد .
درحقیقت، پروتکل عبارت است از مجموعه استانداردی از قوانین و توافق ها که تعیین می کنند چگونه رایانه های درون یک شبکه با هم ارتباط برقرار کنند. قالب انتقال داده ها، مکانیزم چک کردن خطا که هنگام نقل و انتقال در داده ها پیش می آید، مکانیزم تصحیح خطا، روش فشرده سازی داده ها (اگر وجود داشته باشد)، همه و همه، از سوی قوانین استاندارد پروتکل تعیین میشوند.
پروتکل های متعددی وجود دارد که هرکدام مزایا و معایبی برای خود دارند. برخی سریع ترند، بعضی مطمئن ترند، برخی ساده ترند و برخی به صورت سخت افزاری و بعضی به صورت نرم افزاری پیاده سازی می شوند. اما مساله مهم این است که هر دو طرف ارتباط، از یک پروتکل یکسان برای هر یک از اعمال مذکور استفاده کنند و زبان هم را بفهمند.
برای برقراری ارتباط بین رایانه ها ی سرویس گیرنده و سرویس دهنده قوانین کامپیوتری برای انتقال ودریافت داده مشخص شده اند که به پروتکل موسومند. این پروتکل ها بصورت نرم افزاری در سیستم برای ایجاد ارتباط ایفای نقش می کنند. پروتکل ، در واقع زبان مشترک کامپیوتری است که برای درک وفهم رایانه بهنگام در خواست وجواب متقابل استفاده می شود. پروتکل تعیین کننده مشخصه های شبکه ، روش دسترسی وانواع فیزیکی توپولوژی ها ، سرعت انتقال داده ها وانواع کابل کشی است .
لایه های پروتکل :
1. لایه فیزیکی (physical Layer):
لایه فیزیکی مشخصه های فیزیکی سیستم کابل کشی را تعیین می نماید. این لایه در بر گیرنده کلیه تکنیک های ارتباطی در محیط شبکه نظیر اترنت، ارک نت و توکن رینگ می باشد. علاوه بر این اطلاعات مربوط به ارتباطات رادیویی و فیبر نوری، کابل های RS232-C که در ارتباط از طریق مودم مورد استفاده قرار می گیرند، در این لایه گنجانده شده است. بطورخلاصه لایه فیزیکی تعیین کننده خصوصیات زیر خواهد بود:
1ـ اتصالات فیزیکی و الکتریکی
2ـ نحوه تبدیل اطلاعات بسته بندی شده به جریانی از بیت ها برای انتقال روی کابل
3ـ نحوه دسترسی کارت های شبکه به کابل شبکه
2. لایه پیوند داده (Data _ Link Layer):
این لایه قوانین ارسالی و دریافت اطلاعات بین دو سیستمی که ارتباطات فیزیکی آنها برقرار شده است را تعیین می نماید. در این لایه فرض بر اینست که ارتباطات فیزیکی برقرار شده و کنترل جریان انتقال بسته های اطلاعاتی باید توسط این لایه صورت گیرد. به عنوان مثال اگرجریان داده در طول شبکه به سرعت انتقال یابد، ایستگاه کاری نیاز به وقفه در ارسال اطلاعات را داشته و یا اگر یک بسته اطلاعاتی یا دیگر بسته ها تداخل کرده و یا هرگز به مقصد نرسد، باید درخواست ارسال مجدد برای ایستگاه فرستنده ارسال شود.لایه پیوند داده ازدو زیرلایه LLC, MAC32 تشکیل شده است.MAC انتقال بسته ها به مقصد را مدیریت می کندوLLC بسته های اطلاعاتی را از لایه های بالایی دریافت و آنها را به سوی لایه MAC هدایت می نماید. تکنیک های ارتباطی به نوع کارت شبکه بکار رفته بستگی دارد و یک راه انداز که مطابق با پشته پروتکل می باشد برای تطبیق کارت با نحوه ارتباط مورد استفاده قرار خواهد گرفت .
3. لایه شبکه (Network Layer):
لایه شبکه پروتکل هایی را برای تعیین مسیر بین سیستم های شبکه معین میکند. این لایه با توجه به آدرس اطلاعات ارسالی به یافتن بهترین مسیر برای انتقال اطلاعات به سوی مقصد می پردازد.
این امر در ارتباطات داخلی شبکه هایی که دارای بخشهای مختلف هستند، اهمیت زیادی خواهد داشت. به عنوان مثال اگر آدرس مقصد بسته اطلاعاتی یک بخش محلی از شبکه باشد، اطلاعات به طور مستقیم ارسال خواهد شد، اما اگر مقصد ارسال بسته اطلاعاتی غیر محلی بوده و در بخش دیگری از شبکه قرار داشته باشد، دسترسی به مقصد از طریق مسیرهای مختلف امکان پذیر خواهد بود و بهترین مسیر توسط این لایه تعیین خواهد شد. پل های ارتباطی(Bridge) ادوات ساده ای هستند که بسته اطلاعاتی را بدون توجه به مسیر بهینه ارسال می نمایند و مسیریاب ها(Routers) ادواتی هستند که با عمل در لایه شبکه به جستجوی بهترین مسیر می پرذازند. در ناول نت ور، IPXبطور خودکار در لایه شبکه به مسیریابی پرداخته و ارتباط بین کارت های مختلف شبکه را برقرار می نماید.
4. لایه انتقال(Transport Layer):
لایه انتقال آخرین سطح کنترل برای حرکت داده ها از یک سیستم به سیستم دیگر است. این لایه با آشکارسازی هر خطا و انجام اصطلاحات لازم روی اطلاعات، وظیفه کنترل کیفیت اطلاعات ارسالی را به عهده دارد. این لایه کدهای خاصی را که با توجه به ویژگیهای بسته اطلاعات ارسالی استخراج شده اند، به بسته می افزاید که این اطلاعات به منظور بررسی صحت اطلاعات دریافتی در مقصد مورد استفاده قرار خواهند گرفت. بدین ترتیب هرگونه خطا و تغییر که در محیط انتقال روی اطلاعات ارسالی اعمال شود. در مقصد آشکار شده و صحت اطلاعات مورد تردید قرار خواهد گرفت. پروتکل نت ور برای کار درلایه انتقال است.
5. لایه جلسه (Session Layer):
این لایه برای تبادل اطلاعات بین سیستم ها تعیین وضعیت می نماید. این لایه، اطلاعاتی را در مورد پروتکل ارتباطی مورد استفاده به بسته اطلاعاتی اضافه کرده و تا تکمیل عملیات ارسال، جریان آن را کنترل می نماید. درحقیقت این لایه به عنوان یک ناظر بر جریان ارسال،کنترل و نظارت خواهد داشت.
6. لایه نمایش (Presentation Layer):
پروتکل ها در لایه نمایش بخشی از سیستم عامل و برنامه کاربردی هستند که کاربر روی ایستگاه کاری اجرا نموده تاست. در این لایه اطلاعات برای نمایش یا چاپ سازماندهی می شوند و کدهای داخلی داده ها نظیرTab و کاراکترهای گرافیکی خاص مورد تفسیر قرار می گیرند.
7. لایه کاربرد (Application Layer):
در لایه کاربرد سیستم عامل شبکه و برنامه های کربردی آن در اختیار کاربران قرار داده می شود. کاربران در این لایه فرمانها و درخواستهای سرویس از شبکه را اجرا نموده و این فرمانها بسته بندی شده و به لایه های پایینی پروتکل فرستاده می شوند.
برخی پروتکل های مهم
پروتکل TCP/IP: پروتکل اساسی اینترنت که برای انتقال اطلاعات، آدرس یابی و ... استفاده می‌شود و از پروتکل‌های لایه‌های پایین به حساب می‌آید.
پروتکل HTTP: برای دریافت صفحات وب و درکل انتقال اطلاعات در بستر وب (WWW) استفاده می‌شود.
پروتکل HTTPS: همان وظایف موجود در HTTP را بر عهده دارد با این تفاوت که ارتباطات در این پروتکل امن بوده و قابل شنود نیستند.
پروتکل FTP: برای انتقال فایل در بستر اینترنت استفاده می‌شود.
پروتکل SMTP: برای ارسال ایمیل استفاده می‌شود.
پروتکل IMAP/POP: برای دریافت ایمیل استفاده میشوند.
پروتکل DNS: برای تبدیل نام دامنه به معادل آی پی آدرس سرور آن را بر عهده دارد تا از به خاطر سپردن آی پی آدرس‌ها رهایی یابیم و از نام دامنه‌های کاربر پسندتر استفاده کنیم.
پروتکل DHCP: برای اختصاص دادن آدرس‌های آی پی در شبکه‌ها استفاده می‌شود که به صورت پویا عمل میکند. یعنی یک دستگاه می‌تواند از شبکه خارج شود و دستگاه دیگری بیاید و آی پی جدیدی بگیرد.
پروتکلSPX/IPX:پروتکل هایSPX2و یاIPX3 از مجموعه پروتکل هایی هستند که توسط تاول نت ور مورد استفاده قرار می گیرند. این پروتکل ها از پشته پروتکلXNS4 که توسط شرکت زیراکس مطرح شده، مشتق می شوند.
پروتکل Apple Talk:این پروتکل توسط شرکت اپل برای برقراری ارتباط بین سیستم های اپل مکینتاش ارایه شده است.
پروتکل های IBM/Microsoft:پروتکل های شرکتهایMicrosoft, IBM معمولاً بطور مشترک ارایه شده و محصولات این دو کمپانیOS/2 را پشتیبانی می نمایند.
