جدول محتوا
پروتکل شبکه چیست؟ پروتکل شبکه یک مجموعه از قوانین و توافقات است که برای ارتباط و تبادل اطلاعات بین دستگاه‌ها و سیستم‌های مختلف مانند سرور های HPE در شبکه‌های کامپیوتری به‌کار می‌رود. در دنیای ارتباطات و شبکه‌ها، پروتکل نقش بسیار حیاتی دارد و برای برقراری اتصالات و ارسال اطلاعات بین کامپیوترها، زبان مشترک است. به‌طور خاص، برای وب‌مسترها اهمیت دارد که با پروتکل‌های استاندارد آشنا باشند. ما در ادامه این مقاله به توضیح بیشتر این مبحث و همچنین معرفی انواع پروتکل شبکه خواهیم پرداخت.
پروتکل شبکه چیست؟
پروتکل‌ها به‌عنوان یک مجموعه از خط‌مشی‌ها و قواعد، وظیفه مشخص کردن نحوه برقراری ارتباط بین دستگاه‌های مختلف را بر عهده دارند. سیستم‌های کامپیوتری و تجهیزات همراه از سخت‌افزارها، سیستم‌عامل‌ها و نرم‌افزارهای متفاوتی استفاده می‌کنند تا ارتباط خود را با شبکه برقرار کنند؛ لذا لازم است که تمامی این مولفه‌ها بتوانند با یکدیگر به‌زبانی قابل فهم ارتباط برقرار کنند.
در واقع برای اینکه تجهیزات به‌طور صحیح با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، باید بر مبنای یک معماری ساخت‌یافته، توانایی ارسال حجم مشخصی از اطلاعات را داشته باشند. اگر این تعادل محقق نشود، ممکن است یک گره به‌طور غیرمنظم اطلاعات را ارسال کند و باعث بیهوده مصرف شدن پهنای باند شبکه شود. به‌عنوان مثال اگر یک گره بسته‌های 128 بایتی ارسال کند در حالی که گیرنده انتظار دریافت بسته‌های 256 بایتی را داشته باشد، این امر می‌تواند منجر به ارسال نامنظم داده‌ها و از دست رفتن برخی اطلاعات شود.
پروتکل شبکه به‌عنوان مجموعه‌ای از قوانین برای قالب‌بندی و پردازش داده‌ها عمل می‌کنند و همچون یک زبان مشترک برای کامپیوترها عمل می‌کنند. اگر یک رایانه از پروتکل اینترنت (IP)استفاده کند و رایانه دیگر نیز از همین پروتکل استفاده نماید، این دو رایانه قادر به برقراری ارتباط خواهند بود. در اینترنت انواع مختلفی از پروتکل‌ها برای انواع مختلف فرآیندها وجود دارند و بیشتر زمان‌ها براساس لایه‌های مختلف مدل OSI مورد بررسی قرار می‌گیرند.
مدل OSI چیست؟
مدل OSI مخفف (Open Systems Interconnection) مدلی مرجع برای طراحی و توصیف ساختار لایه‌ای شبکه‌های کامپیوتری است. این مدل استاندارد معماری شبکه محسوب می‌شود که سازمان بین‌المللی استانداردسازی ( (ISO آن را ارائه داده است. مدل OSI شامل هفت لایه است که هر لایه مسئولیت‌های خاص خود را در فرایند ارسال و دریافت داده‌ها برعهده دارد. این لایه‌ها عبارت‌اند از:
- لایه فیزیکی (Physical Layer ) : این لایه روی جنبه‌های فیزیکی ارتباط متمرکز است و مسئولیت ارسال و دریافت بیت‌ها را برعهده دارد.
- لایه دیتا لینک (Data Link Layer) : این لایه روی رابطه مستقیم بین دو دستگاه در یک شبکه متمرکز است و مسئولیت ایجاد و مدیریت فریم‌ها را برعهده دارد.
- لایه شبکه (Network Layer ) : مسئولیت این لایه روی مسیریابی بسته‌ها در شبکه و مدیریت تجزیه‌و‌تحلیل آدرس‌ها و انتقال بسته‌هاست.
- لایه حمل‌و‌نقل ( Transport Layer) : همان‌طور‌که از نامش مشخص است، این لایه ارسال و تضمین تحویل داده‌ها از یک سر به سر دیگر را زیرنظر می‌گیرد و مسئولیت ایجاد و مدیریت ارتباطات پایدار را برعهده دارد.
- لایه جلسه (Session Layer): این لایه روی برقراری و مدیریت جلسه‌ها بین دو دستگاه متمرکز است و در مدیریت شروع و متوقف‌شدن و سازمان‌دهی جلسه‌ها ایفای نقش می‌کند.
- لایه ارتباطات (Presentation Layer): تأثیر این لایه روی تبدیل و رمزگشایی داده‌هاست و مسئولیت ارائه داده‌ها در قالب مفهوم برای برنامه‌ها و سرویس‌های بالاتر را برعهده دارد.
- لایه کاربرد (Application Layer): این لایه روی تعامل کاربر با برنامه‌ها و سرویس‌های شبکه متمرکز است و مسئولیت ارائه خدمات شبکه به کاربران را برعهده دارد.
مدل OSI به‌عنوان مدلی مرجع استفاده می‌شود تا ساختار لایه‌ای شبکه‌ها را توصیف و ارتباط بین لایه‌ها را تعریف کند. این مدل در طراحی و ارتقا و تفسیر شبکه‌های کامپیوتری به‌کار گرفته و به‌عنوان راهنمایی استاندارد برای توسعه و تعامل بین سیستم‌های مختلف در شبکه‌ها شناخته می‌شود.
وظایف پروتکل چیست؟
وظایف پروتکل‌ها در شبکه‌های کامپیوتری و ارتباطات شبکه‌ای عموماً عبارتند از:
- تعیین قواعد ارتباطی: پروتکل‌ها تعیین کننده قواعد و روش‌هایی هستند که دستگاه‌ها باید برای ارتباط با یکدیگر رعایت کنند. این قواعد می‌توانند شامل فرمت‌های داده‌ها، پروتکل‌های احراز هویت، و نحوه مدیریت و انتقال داده‌ها باشند.
- مدیریت اتصالات: پروتکل‌ها مسئول مدیریت اتصالات بین دستگاه‌ها در شبکه هستند از جمله: برقراری، حفظ، و قطع اتصالات.
- تقسیم و ترکیب داده‌ها: پروتکل‌ها برای ارسال و دریافت داده‌ها از و به دستگاه‌های مختلف، داده‌ها را به بسته‌های کوچکتر تقسیم می‌کنند (تقسیم) و این بسته‌ها را در دستگاه مقصد ترکیب می‌کنند (ترکیب).
- کنترل خطا: پروتکل‌ها اطمینان حاصل می‌کنند که داده‌ها به صورت صحیح و بدون اشتباه ارسال و دریافت می‌شوند. این امر شامل تشخیص و اصلاح خطاها در انتقال داده‌ها می‌شود.
- مدیریت پهنای باند: برخی از پروتکل‌ها مسئول مدیریت استفاده بهینه از پهنای باند شبکه هستند تا از بهره‌وری بالایی برخوردار شوند.
- احراز هویت و امنیت: برخی از پروتکل‌ها برای احراز هویت دستگاه‌ها و رمزنگاری ارتباطات برای حفظ امنیت اطلاعات استفاده می‌شوند.
- توزیع خدمات: پروتکل‌ها می‌توانند وظایف مختلفی مانند توزیع اطلاعات و خدمات مختلف را بین دستگاه‌ها انجام دهند؛ مانند پروتکل DNS که برای ترجمه نام‌های دامنه به آدرس‌های IP استفاده می‌شود.
در کل پروتکل‌ها اساسی‌ترین عنصر در تعاملات شبکه‌ای هستند و بدون آن‌ها، ارتباطات بین دستگاه‌ها به‌خوبی امکان‌پذیر نخواهد بود.
کاربرد پروتکل شبکه
پس از پاسخ به سوال پروتکل شبکه چیست؟ نوبت به آشنایی با کاربرد پروتکل است. یکی از کاربردهای پروتکل تضمین امنیت ارتباطات است. با تعیین قوانین و فرمت‌های مناسب، پروتکل دستگاه‌ها را مجبور می‌کند تا در ارتباط با یکدیگر از رمزنگاری و مکانیزم‌های امنیتی استفاده کنند. این چهارچوب به دستگاه‌ها کمک می‌کند تا از دسترسی غیرمجاز و تهدیدهای امنیتی محافظت کنند و در امنیت باقی بمانند.
همچنین پروتکل در ارتباطات شبکه نقش مهمی در افزایش کارایی ایفا می‌کند. پروتکل با تعیین قوانین صحیح و استفاده از فرمت‌های بهینه، می‌تواند به دستگاه‌ها کمک کند تا اطلاعات را با سرعت بسیار زیاد منتقل کنند و عملکرد شبکه را بهبود دهند. این امر در ارتباط همراه با انتقال داده‌های حجیم و زمان‌بر مانند فایل‌ها و رسانه‌ها، بسیار اهمیت دارد.
اهمیت دیگر پروتکل در تضمین صحت ارتباطات است. با استفاده از قوانین و فرمت‌های مشخص، پروتکل تضمین می‌دهد که اطلاعات به‌درستی و بدون خطا در شبکه منتقل می‌شوند. این ضمانت از ابتدای ارسال تا دریافت داده‌ها را کنترل و از بروز خطاها و اختلال‌ها در ارتباطات جلوگیری می‌کند.
با توجه به اهمیت پروتکل در ارتباطات و اتصالات شبکه، درک صحیح این مفهوم ضروری است و استفاده از پروتکل‌های مناسب در شبکه‌ها، بهبود درخورتوجهی به همراه خواهد داشت.
معرفی انواع پروتکل
در دنیای شبکه‌ها، انواع مختلفی از پروتکل‌ها برای ارتباطات و انتقال داده‌ها به‌کار می‌روند. این پروتکل‌ها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
انواع پروتکل شبکه
TCP/IP: این پروتکل یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین پروتکل‌هاست که برای انتقال داده‌ها بین دستگاه‌های شبکه، تجزیه‌و‌تحلیل بسته‌ها، مدیریت اتصالات و ارسال پیام‌ها به‌کار می‌رود.
HTTP : این پروتکل برای ارتباط بین مرورگر و سرور وب به‌کار می‌رود و نقش اصلی در انتقال اطلاعات و صفحات وب را برعهده دارد.
FTP : این پروتکل برای انتقال فایل‌ها بین دستگاه‌ها در شبکه به‌کار می‌رود.
DNS : این پروتکل برای ترجمه نام دامنه به آدرس IP استفاده می‌شود و درزمینه نام‌گذاری دستگاه‌ها در شبکه نقش مؤثری بازی می‌کند.
دیگر پروتکل‌ها
پروتکل‌های امنیتی :SSL/TLS این پروتکل‌ها برای برقراری ارتباط امن بین دستگاه‌ها و رمزنگاری اطلاعات در ارتباطات استفاده می‌شوند.
پروتکل‌های رمزنگاری :SSH این پروتکل‌ها برای برقراری ارتباط امن بین دستگاه‌ها و اجازه ورود از راه دور به سیستم‌ها به‌کار می‌رود.
پروتکل‌های ارتباط با دستگاه‌ها (Bluetooth و USB ) این پروتکل‌ها برای اتصال و ارتباط با دستگاه‌های جانبی مانند دستگاه‌های بلوتوث و پورت USB به‌کار می‌روند.
همچنین پروتکل‌های متنوع دیگری در هر دو دسته‌بندی وجود دارند که نقش مهمی در ارتباطات شبکه و امنیت اطلاعات ایفا می‌کنند. به‌عنوان مثال SSL پروتکل امنیتی برای برقراری ارتباط امن بین دو کامپیوتر است که از رمزگذاری داده‌ها برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به اطلاعات شخصی کاربران استفاده می‌کند.
کلام آخر
در آینده ممکن است تکامل و نیازهای جدیدی در حوزه ارتباطات به‌وجود آید که نیازمند توسعه و بهبود پروتکل‌های شبکه باشد. این نیازها شامل افزایش سرعت و عملکرد، بهبود امنیت و حفظ حریم خصوصی، سازگاری با فناوری‌های جدید، پشتیبانی از دستگاه‌های هوشمند و اینترنت اشیاء، افزایش پهنای باند و مقیاس‌پذیری و سایر نیازهای مربوط به شبکه‌های آینده می‌شود. ما در این مقاله به پاسخ سوال پروتکل شبکه چیست؟ و انواع پروتکل شبکه و کاربردهای آن پرداختیم. در حال حاضر نیز سازمان‌ها و گروه‌های تخصصی در حوزه شبکه و ارتباطات برای تعریف و توسعه پروتکل‌های جدید و بهبود استانداردهای موجود و ارائه راهکارهای بهتر در حوزه ارتباطات فعالیت می‌کنند. هدف این فعالیت‌ها آن است تا با تطابق با نیازهای جدید و تحولات صنعتی، شبکه‌ها را بهبود بخشند و به ارتباطات بیشتر و بهتر در آینده کمک کنند.
